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石墨靠什么提炼的?

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石墨的提炼过程主要涉及将含碳物质转化为石墨结构,这一过程被称为石墨化。以下是石墨制备的详细步骤:

选择原料:

石墨的原料通常是富含碳的物质,如煤、石油焦、针状焦、沥青焦等。这些原料的碳含量高,且含有较少的杂质。

粉碎和筛选:

原料首先被粉碎成小颗粒,并通过筛选去除过大或过小的颗粒,以获得均匀的粒度分布,这有助于后续的加工过程。

混合和成型:

将筛选后的颗粒进行混合,并根据需要成型为所需的石墨产品形状。

提纯:

石墨提纯的过程十分复杂,主要的提纯方法有浮选法、碱酸法、氢氟酸法、高温法以及氯化焙烧法。

浮选法:利用矿物表面性质的差异,将矿石用浮选药剂处理后,使矿物有选择性地粘附于气泡上,从而将有用的矿物和脉石矿物分开。石墨与水接触后,其表面不易被水浸润,同时石墨的可悬浮性十分良好,因此石墨较易被分离。

碱酸法:将NaOH与石墨按照一定的比例混合均匀在500~700℃下进行煅烧。石墨杂质如硅酸盐、硅铝酸盐、石英等成分与氢氧化钠发生化学反应,生成可溶性的硅酸钠或酸溶性的硅铝酸钠,然后用水洗将其除去以达到脱硅的目的。另一部分杂质,如金属的氧化物等,经过碱浸后仍保留在石墨中,将脱硅后的产物用酸浸出,使其中的金属氧化物转化为可溶性的金属化合物。石墨中的碳酸盐等杂质以及碱浸过程中形成的酸溶性化合物与酸反应后进入液相,再经过滤、洗涤实现与石墨的分离。

氢氟酸法:石墨的耐酸性很好,尤其是对氢氟酸的耐性极强。采用氢氟酸进行提纯,可以进一步去除石墨中的杂质。

高温法:在高温条件下对石墨进行处理,使石墨中的杂质挥发或转化为其他物质,从而提高石墨的纯度。

氯化焙烧法:将石墨与氯化剂混合后进行焙烧,使石墨中的杂质与氯化剂反应生成可溶性物质,再通过水洗或酸洗去除杂质,从而得到高纯度的石墨。

后处理:

提纯后的石墨可能还需要进行进一步的加工和筛分,以获得所需纯度和粒度的最终产品。

这些方法的选择取决于石墨的用途和所需纯度。例如,用于电池的石墨需要高纯度,而用于其他工业应用的石墨则可能不需要那么高的纯度。