[實用新型]一種高純石墨的生產設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020355631.6
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN212387738U
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 吳志鴻;胡德録;田曉雪;鄧勝偉;車浩;高虹;李冬輝;韓陽;馬維亮;葉鍵濤;李偉;王月;張佳宇;周寶龍;崔艷飛;李建軍;康寶偉;劉月瑩;張海洋;谷長發(fā)
• 申請（專利權）人: 北京新拓海新材料有限公司
• 主分類號: C01B32/215
• 分類號: C01B32/215
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 付麗

本實用新型提供了一種高純石墨的生產設備，包括密閉反應釜、循環(huán)酸泵和熱交換器；所述密閉反應釜中的物料經循環(huán)酸泵打入熱交換器，換熱后回到所述密閉反應釜內，形成循環(huán)；所述密閉反應釜內設置有雙層攪拌槳；所述熱交換器設置有加熱蒸汽進口、蒸汽冷凝水出口，冷卻水進口和冷卻水出口。本實用新型中的生產設備為密閉系統(tǒng)，既能不污染環(huán)境，又能提高反應效率。

技術領域

本實用新型屬于高純石墨生產技術領域，尤其涉及一種高純石墨的生產設備。

背景技術

石墨是一種高能晶體碳材料，因其獨特的結構和導電、導熱、潤滑、耐高溫、化學性能穩(wěn)定等特點，使其在高性能材料中具有較高應用價值，廣泛應用于冶金、機械、環(huán)保、化工、耐火、電子、醫(yī)藥、軍工和航空航天等領域，成為現(xiàn)代工業(yè)及高、新、尖技術發(fā)展必不可少的非金屬材料，在國民經濟發(fā)展中的地位越來越重要，國際業(yè)內專家預言：“20世紀是硅的世紀，21世紀將是碳的世紀”。

我國天然石墨成形地質條件好、分布廣泛、資源豐富、質量好，儲量和產量都居世界首位，是我國優(yōu)勢礦產之一。

天然石墨根據(jù)其結晶程度不同，可分為晶質石墨(鱗片)和隱晶質石墨(土狀)兩類。晶質石墨礦石的特點是品位不高，固定碳含量一般不超過10％，局部特別富集地段可達20％或更多，但該類石墨礦石可選性好，浮選精礦品位可達85％以上，是自然界中可浮性最好的礦石之一。隱晶質石墨的品位較高，固定碳含量一般為60％-80％，最高可達95％，但是礦石可選性較差。

隨著技術的不斷發(fā)展，普通的高碳石墨產品已不能滿足各行各業(yè)的要求，因此需要進一步提高石墨的純度。但是我國的石墨加工技術水平較低，產品多以原料和初級產品為主，產品的高雜質含量使其應用范圍受限。

這樣，一方面國產石墨產品在國際市場價格低廉，造成大量石墨資源外流；另一方面本國市場需要的高純超細石墨制品則多依賴進口。因此，針對高純石墨制備工藝進行研究，具有現(xiàn)實意義。

石墨提純就是采取有效的方法去除含有的雜質。研究提純石墨的方法，必須首先查清存在于石墨礦中的雜質組成。盡管各地的天然石墨所含雜質成分不完全相同，但大致成分卻是相似的。這些雜質主要是鉀、鈉、鎂、鈣、鋁等的硅酸鹽礦物，石墨的提純工藝，就是采取有效的手段除去這部分雜質。目前，國內外提純制備高純石墨的方法主要有堿酸法、氫氟酸法、氯化焙燒法、及高溫法等。這些工藝的特點列于表1.其中堿酸法、氫氟酸法與氯化焙燒法屬于化學提純法，高溫提純法屬于物理提純法。

目前國內外通常采用氫氟酸工藝生產高純石墨，通常以浮選浮生產的95％左右的天然石墨為原料，用硝酸、鹽酸和氫氟酸混合酸、在一定溫度條件下對石墨原料進行浸漬，與原料石墨中浮選工藝所不能去除的雜質反應，使其轉化為可以溶解于水的金屬離子，然后通過固液分離、清洗、烘干等工藝生產高純石墨。

由于硝酸、鹽酸、氫氟酸都具有非常強的揮發(fā)性，在石墨浸漬過程中會產生大量的酸霧，不僅造成環(huán)境的污染而且使浸漬酸的濃度不斷降低，影響反應速度。同時，該浸漬反應是吸熱反應，反應溫度越高，反應速度就越快。但是硝酸、鹽酸和氫氟酸的強烈揮發(fā)性嚴重地制約了浸漬反應的溫度提高，為此造成反應速度低，反應時間過長，這樣就增加設備投資和生產成本的。該工藝對環(huán)境的污染和較低的生產效率，制約了該工藝的推廣使用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種高純石墨的生產設備，本實用新型中的生產設備為密閉系統(tǒng)，既能不污染環(huán)境，又能提高反應效率。

本實用新型提供一種高純石墨的生產設備，其特征在于，包括密閉反應釜、循環(huán)酸泵和熱交換器；

所述密閉反應釜中的物料經循環(huán)酸泵打入熱交換器，換熱后返回所述密閉反應釜內，形成循環(huán)；

所述密閉反應釜內設置有雙層攪拌槳；

所述熱交換器設置有加熱蒸汽進口、蒸汽冷凝水出口，冷卻水進口和冷卻水出口。