对于石墨,大家并不陌生,但是说起鳞片石墨,许多人就不知道它是什么了,鳞片石墨其实就是一种状似鳞片的石墨,是一种天然的显晶质石墨,属于六方晶系,具有层状结构,外表看上去很像鳞片,因此被称为鳞片石墨。
黑龙江鳞片石墨的提纯方法主要有:
①浮选提纯法;
鳞片石墨具有较好的可浮性,可采用浮选法将石墨与其中的杂质矿物实现分离。浮选过程中,常采用煤油、柴油、重油、磺酸酯、硫酸脂、酚类、羧酸类等作为捕收剂,2#油、4#油等作为起泡剂。为保护石墨鳞片并提高大片石墨的产率和品位,常采用多段磨矿、多段选别的工艺流程,这样可以及时筛分出已经解离的大鳞片石墨,避免鳞片受到反复磨碎而破碎。
②化学提纯法,包括碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法;
碱酸法
碱酸法是天然石墨提纯的有效方法,主要由碱熔过程和酸浸过程组成。碱熔过程:利用石墨耐酸碱的性质,将氢氧化钠和石墨按照一定比例混匀后在高温下煅烧,在熔融状态下碱和石墨中的部分杂质(石英、硅酸盐和硅铝酸盐等)发生化学反应生成水溶性或酸溶性盐,再进行水洗脱除硅来实现石墨的提纯;酸浸过程:将碱熔脱硅后的产物进行酸浸处理,使在熔融过程中不与碱发生反应的杂质(金属氧化物)与酸发生发应转化为可溶性盐,在经过水洗等工艺来提纯石墨。
氢氟酸法
石墨具有耐酸性,石墨中的硅酸盐、石英等杂质能与氢氟酸发生反应,因此,可选择氢氟酸对石墨进行提纯。
氯化焙烧法
氯化焙烧法是将石墨与还原剂按一定比例混合,在指定的设备内高温焙烧,石墨中的杂质(硅酸盐、硅酸铝盐等)在高温下易分解成SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等氧化物,这些氧化物与氯气反应会转变成气象或凝聚象的氯化物,再利用氯化物沸点低的性质通过高温焙烧使其汽化逸出,从而实现石墨提纯。
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。
高温提纯法
石墨的熔点为3773 K,其熔沸点大于硅酸盐,仅次于金刚石,是自然界中熔沸点较高的物质之一。高温石墨纯化法是利用石墨与杂质熔沸点的差异,将石墨矿加入石墨坩埚中,在一定条件下通入惰性气体和保护气体,利用特定的设备加热,当温度达到2700℃时,使杂质汽化逸出,从而达到石墨纯化的目的。该技术纯化后的石墨纯度大于99.99%。