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這5大鱗片石墨礦提純方法,值得收藏!
2022-01-11

鱗片石墨礦是經高壓變質而成,一般呈青灰色,風化后呈黃褐色或灰白色,共生礦物較復雜,主要伴有長石、石英、黑云母、黃鐵礦、磁黃鐵礦、金紅石等雜質礦物。根據鱗狀石墨礦礦床特性及礦石性質的不同,其提純方法也有所不同,主要的石墨礦提純方法有浮選提純法、堿酸提純法、氫氟酸提純法、氯化焙燒提純法高溫法。

1、浮選法提純鱗片石墨礦

鱗片石墨礦具有較好的可浮性,因此浮選能較好地將石墨與其他雜質礦物分離。為能有效保護石墨鱗片并提高大片石墨的產率和品位,工藝流程廠采用粗精礦多段再磨多段再選工藝, 這樣可以及時篩分出已經解離的大鱗片石墨,還能避免鱗片受到反復磨碎而破碎。浮選過程中,常使用煤油、柴油、重油、磺酸酯、硫酸脂、酚類、羧酸類等作為捕收劑,2#油、4#油作為起泡劑。

浮選提純法主要適于低碳鱗片石墨,能有效保護石墨鱗片和提高石墨的品位,且生產成本低,能耗低,但該工藝精選次數較多、中礦返回量大、流程復雜,且生產不易控制。

2、堿酸法提純鱗片石墨礦

鱗片石墨礦堿酸提純法主要是由堿熔過程和酸浸過程組成。

堿熔過程:利用石墨耐酸堿的性質,將氫氧化鈉和石墨按照一定比例混勻后在高溫下煅燒,在熔融狀態下堿和石墨中的部分雜質( 石英、硅酸鹽和硅鋁酸鹽等) 發生化學反應生成水溶性或酸溶性鹽,再進行水洗脫除硅來實現石墨的提純。

酸浸過程:將堿熔脫硅后的產物進行酸浸處理,使在熔融過程中不與堿發生反應的雜質( 金屬氧化物) 與酸發生發應轉化為可溶性鹽,在經過水洗等工藝來提純石墨。鱗片石墨礦堿酸提純法主要適于中碳石墨和高碳石墨礦。該工藝方法設備簡單,適用性強,一次性投資小且能獲得高品位石墨。但該工藝需在高溫下進行,能耗大,所用藥劑易腐蝕設備,耗水量大。

3、氫氟酸法提純鱗片石墨礦

氫氟酸提純鱗片石墨礦是將石墨與氫氟酸混合,在一定溫度下反應一段時間后,生成可溶于水的化合物(或揮發物),然后經水洗脫去雜質,脫水烘干后得到純化后的石墨產品。

為了有效避免雜質(金屬離子)生成沉淀,會在氫氟酸中加入少量的稀硫酸、稀鹽酸、稀硝酸或氟硅酸等。石墨具有耐酸性,但礦物中賦存的石英、硅酸鹽雜質等能與氫氟酸發生反應,所以氫氟酸提純法主要適于提純高碳石墨礦。該工藝流程簡單,石墨礦提純品位高,成本低。但氫氟酸易揮發且有劇毒,使用不當會造成安全事故和污染環境,因此,在使用過程中必須做好安全防護措施,產生的廢水必須進行集中處理達標后才能排放。

4、氯化焙燒法提純鱗片石墨礦

氯化焙燒提純鱗片石墨礦是將石墨與還原劑按一定比例混合,然后在指定的設備內高溫焙燒。石墨中的雜質(硅酸鹽、硅酸鋁鹽等)會在高溫下分解成SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO 等氧化物,這些氧化物與氯氣反應會轉變成氣象或凝聚象的氯化物,再利用氯化物沸點低的性質通過高溫焙燒使其汽化逸出,從而實現石墨提純。氯化焙燒提純法主要適于處理含硅酸鹽類石墨礦,提純效率高,但還原劑氯氣有毒,會造成設備腐蝕和環境污染。在實際生產中應用的較少。

5、高溫法提純鱗片石墨礦

鱗片石墨礦物理法提純主要采用的是高溫法。石墨的熔點為3773K,其熔沸點大于硅酸鹽,僅次于金剛石,是自然界中熔沸點更高的物質之一。高溫石墨純化法是利用石墨與雜質熔沸點的差異,將石墨礦加入石墨坩堝中,在一定條件下通入惰性氣體和保護氣體,利用特定的設備加熱,當溫度達到2700℃時,使雜質汽化逸出,從而達到石墨純化的目的。高溫提純法提純效率高,石墨純度可達99.99%,但高溫提純石墨礦會受諸多因素影響,且工藝能耗高,對設備和原料要求非常高,投資較大。

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