堿酸法提純石墨及除硅動力學研究.pdf

1、石墨是一種重要的戰(zhàn)略資源，它在國民經濟及許多高科技領域中均發(fā)揮著重要作用。石墨作為一種礦產資源轉化為石墨材料在技術上必須對其提純，然后再根據其用途在粒度和改性上進行加工。隨著科學技術的快速發(fā)展，各領域對高品質石墨材料的需求日益增多，我國現有的石墨提純技術與我國國民經濟和現代化工業(yè)發(fā)展不適應，一些技術含量高的石墨產品還需從國外進口，制約我國石墨行業(yè)發(fā)展的關鍵性問題就是石墨的提純問題。我國的石墨資源居世界首位，探索合理的提純工藝技術對充分發(fā)

2、揮這一優(yōu)勢資源，促進經濟發(fā)展具有重要意義。
　　試驗以內蒙古某石墨精礦為研究對象，石墨含碳量為84.32％，主要脈石礦物為石英、云母、赤鐵礦，SiO2含量為4.82%，Fe2O3含量為4.78%，Al2O3含量為1.80%。采用加堿焙燒-酸浸工藝流程對石墨進行提純，考察了氫氧化鈉用量、焙燒溫度、焙燒時間等因素對石墨純度的影響。采用 X-射線衍射(XRD)、紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)測試方法對石墨提純過程產物進行分析，

3、并對雜質SiO2和Fe2O3的反應進行了動力學研究。
　　堿酸法提純石墨試驗得到最佳工藝條件為：氫氧化鈉與石墨的質量比0.4；焙燒溫度600℃；焙燒時間120 min，鹽酸與石墨的質量比0.4；鹽酸濃度1 mol/L；酸浸時間45 min。石墨含碳量由84.32%提升到了99.51%。堿酸法對不同粒級石墨的提純效果不同，在相同試驗條件下，石墨粒級越大，提純效果越好，試驗使+0.589 mm的石墨純度達到了99.92%。流程中各因素

4、對試驗影響由大到小依次為：NaOH用量、酸浸時間、焙燒時間、焙燒溫度、鹽酸用量和鹽酸的濃度。XRD結果表明加堿焙燒過程主要是石英和云母發(fā)生了結構改變，酸浸過程對赤鐵礦的結晶情況影響較大。紅外光譜測試結果表明加堿焙燒過程中二氧化硅與氫氧化鈉反應生成了硅酸鈉。掃描電鏡與XRD分析結果均表明，堿酸法提純石墨對石墨的結構影響較小，很好的保持了石墨的性質。
　　石墨中SiO2、Fe2O3反應動力學研究表明：堿酸法對SiO2和Fe2O3具有很