[發明專利]由工業碳制取高純碳的方法

有效

• 申請號: 200810058806.0
• 申請日: 2008-08-12
• 公開（公告）號: CN101337669A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 臧健;楊大錦;和曉才;董英;陳加希
• 申請（專利權）人: 云南冶金集團總公司技術中心
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳左

技術領域

本發明涉及從含鋁、鈦、鐵、鈣、鎂等雜質的工業用碳中除去這些雜質的濕法冶金方法，更具體地說，是一種由工業碳制高純度碳的方法。

背景技術

工業用碳，其中的主要雜質為鋁、鈦、鐵、鈣、鎂等。目前，對于工業用碳基本不作提純除雜措施就直接應用于工業，或者對相對要求高的工藝，只對碳做簡單的酸洗除雜處理，碳中碳的含量只能達到99.50％左右。這對于我們還原高純二氧化硅工藝中要求碳含量大于99.999％有較大差距。因此有必要探索一種有效除去工業碳中鋁、鈦、鐵、鈣、鎂等雜質，使碳的含量達到99.999％的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種冶煉過程簡單、可靠易行、除雜率高、環境友好的由工業碳制取高純碳的方法，以克服現有工業碳提純方法的不足。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種由工業碳制取高純碳的方法，其特征是包括如下步驟：

(1)、將磨細至98％過0.0043mm篩的工業碳與30g/L～60g/L的鹽酸溶液按重量計以1∶4的比例調漿，然后在水浴鍋中加溫、攪拌，控制溫度50℃～80℃，酸浸反應2～5小時后過濾，工業碳中的鈣、鎂、鐵等雜質高效浸出，而鋁、鈦則大量留在碳核中，酸浸后的工業碳過濾后用純凈水(簡稱純水)洗滌至中性；

(2)、洗至中性的工業碳與30g/L～60g/L的氫氧化鈉溶液按重量計以1∶4的比例調漿，然后送入加壓釜中加溫、攪拌，控制溫度120℃～220℃，壓力1.0MPa～1.6MPa，碳中鋁、鈦等雜質被高效浸出，從而達到了有效除雜，堿浸反應2～5小時后過濾，過濾后的工業碳用純凈水洗滌至中性，產出高純碳。

上述步驟(1)中的酸浸液與步驟(2)中的堿浸液按常規技術相互中和后蒸發回收氯化鈉；步驟(1)和(2)中產生的洗水分別返回酸浸時和堿浸時調漿用，整個工藝過程為封閉體系，不污染環境。

上述的工業碳中碳含量為99.00～99.7％，鈣含量為0.1～0.6％，鎂含量為0.1～0.5％，鋁含量為0.0077～0.01％，鈦含量為0.0017～0.01％，鐵含量為0.017～0.1％。

上述的酸浸為一段浸出方法；加壓堿浸為一段或二段加壓浸出方法。

本發明的有益效果為：工業碳經鹽酸浸出，純凈水洗滌后用堿加壓浸出，工藝流程短，容易實現工業化生產，其中鋁、鈦、鐵、鈣、鎂等雜質高效直接浸出；同時鹽酸浸出液和加壓堿浸出液相互中和，獲得工業用氯化鈉，對環境不構成污染，酸浸出后的洗水返回鹽酸浸出段調漿用，堿浸出后的洗水返回加壓堿浸段調漿用，降低了生產成本。工藝過程形成封閉循環體系，降低了生產成本，實現了工藝過程的零排放。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。圖中純水是純凈水的簡稱。

具體實施方式

實施例1：工業碳的固定碳含量為99.56％，含鈣0.36％，含鎂0.035％，含鐵0.027％，含鋁0.0077％，含鈦0.0017％，碳磨細至98％過0.0043mm篩。

將過篩的工業碳料與30g/L～60g/L的鹽酸溶液調漿，加入容積為2升的燒杯中，在水浴鍋中加熱，溫度60～65℃，進行2～3小時的浸出，過濾洗滌后工業碳與30g/L～60g/L的氫氧化鈉溶液調漿后加入加壓釜中，溫度140℃，壓力1.0MPa，進行2～3小時的浸出。鋁浸出率99.77％，鈦浸出率99.65％，鈣浸出率100％，鎂浸出率100％，鐵浸出率99.45％。浸出結束后工業碳經洗滌、烘干，其主成份碳的含量達到99.999％。

酸浸液和堿浸液相互中和后，蒸發回收氯化鈉。酸浸后的洗水返回酸浸段調漿用，堿浸后的洗水返回堿浸段調漿用。

實施例2：工業碳的固定碳含量為99.36％，含鈣0.46％，含鎂0.16％，含鐵0.027％，含鋁0.0078％，含鈦0.0017％，工業碳料磨細至98％過0.0043mm篩。

將過篩的工業碳料與30g/L～60g/L的鹽酸溶液調漿，加入容積為2升的燒杯中，在水浴鍋中加熱，溫度70～75℃，進行3～5小時的浸出，過濾洗滌后碳與30g/L～60g/L的氫氧化鈉溶液調漿后加入加壓釜中，溫度160℃，壓力1.2MPa，進行3～5小時的浸出。鋁浸出率99.87％，鈦浸出率99.65％，鈣浸出率100％，鎂浸出率100％，鐵浸出率99.75％。浸出結束后碳經洗滌、烘干，其主成份碳的含量達到99.999％。

酸浸液和堿浸液相互中和后，蒸發回收氯化鈉。酸浸后的洗水返回酸浸段調漿用，堿浸后的洗水返回堿浸段調漿用。