鳞片石墨粉具有抗热震性、导热性、导电性、耐腐蚀性好,结晶完整、韧性好、理化性能优异等特点。它是一种具有层状结构的天然固体润滑剂。
石墨纯度与镁碳砖的高温抗折强度和使用时的熔损速度有直接的关系。那么石墨应该怎样提纯呢?
黑龙江鳞片石墨的提纯方法主要有:
①浮选提纯法;
②化学提纯法,包括碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法;
③物理提纯法,即高温提纯法。
石墨提纯是石墨材料制备的前提和基础,其纯度决定着石墨材料的使用性能和应用价值,即石墨中固定碳含量越高,石墨纯度越高,应用价值也就越高。
(1)浮选法一般用于提纯品位较低的天然石墨,经过一段富集将石墨提纯至中碳石墨的品级。该工艺采用的设备简单,生产成本低,但过磨不利于石墨鳞片的保护,因此,可以重点从磨浮工艺上进行突破,在获得较好品质石墨的同时,比较低限度破坏石墨鳞片。另外,可通过研发新型浮选药剂和浮选设备来优化鳞片石墨的浮选效果。
(2)碱酸法是目前应用较广泛、提纯效果相对理想的鳞片石墨的提纯方法,但该工艺能耗高、流程复杂、耗水量大。可从节能降耗、简化工艺流程、强化活化效果等方面进行改进,实现低耗高效提纯的目标。
(3)氢氟酸法提纯石墨效果显著,但氢氟酸有剧毒、严重污染环境,其使用受到限制。在后续的生产工程中可尝试寻找环保无毒的试剂取代氢氟酸,从而实现鳞片石墨少氟甚至无氟提纯。
(4)氯化焙烧法纯化石墨效果有限,且氯气有毒不利于健康和环保,对设备要求较高。今后的研究中可从设备、尾气处理等方面进行研究,力求使用无毒高温挥发剂取代氯气,研发低耗高效设备来生产高纯石墨。
(5)高温法是实现超纯石墨生产的有效手段,但该法对原料和设备要求极高,因此,在今后的研究中可从焙烧设备、优化原料成分等方面进行改进和优化,比如添加合适的助剂降低挥发温度,实现工业化连续生产。