年产5500吨高纯石墨生产工艺流程
石墨块生产工艺
石墨块生产工艺
石墨块是一种重要的非金属材料,被广泛应用于铸造、机械制造、
航天、化工、电力等领域。下面将介绍石墨块的生产工艺。
原料准备:
1. 石墨矿选取:先经过挖掘、破碎、筛分、去杂、浮选等工艺,选取
质量优良的石墨矿。
2. 石墨焙烧:选取的石墨矿经过焙烧行程,通过加热脱去有机质,使
其纯度达到要求。
制造过程:
1. 石墨粉碎:经过焙烧的石墨矿放入碎石机中进行初步破碎,然后送
入球磨机中进行细碎,产生所需要的石墨粉末。
2. 石墨混合:将石墨粉末按照一定的比例与加工用的黏合剂进行混合,形成石墨混合料。
3. 石墨压制:将石墨混合料压制成不同形状的大块,如棒状、板状、
球状、圆柱状等。
4. 石墨焙烧:将压制成形的大块石墨送入焙烧炉中,控制炉温,使其
固化。
5. 石墨加工:经过焙烧的石墨大块送到加工车间,进行切割、修整、打孔、加工等工艺,制成所需要的石墨块产品。
质量控制:
在生产石墨块的过程中,要注意保证原材料的纯度和质量,严格控制加工工艺中的温度和压力等因素,以保证产品的质量和性能。同时,进行必要的检验和测试,确保石墨块的质量符合标准要求。
以上就是石墨块的生产工艺,这种非金属材料在各行各业都有着广泛的应用。
王酸氢氟酸高纯石墨提纯工厂工艺
王酸氢氟酸法生产高纯石墨工厂工艺概括
朱公和
重点词石墨提纯石墨化学提纯
高纯石墨化学提纯产品纯度高、性能稳固,拥有高产能、规模大的优势。在科
技发展日异月新的今日,惟有化学提纯工厂生产的高纯石墨能够知足国内外市场的
大多数需求。石墨化学提纯工厂的核心价值是工艺,工艺价值决定公司价值。所以,分析高纯石墨化学提纯生产工艺的基本因素对指导公司生产,提升公司经济效益拥有
重要意义。
一、王酸氢氟酸高纯石墨提纯工艺的由来
某球形石墨工厂提纯分部采纳氢氟酸、盐酸、硝酸工艺加工高纯球形石墨,
是典型的用酸大户,堪称“酸老虎”。每吨球形石墨用酸成本为 2400~2600 元人
民币。
怎样解决用酸量过大的问题,工厂曾拜托烟台某化工厂用氢氟酸、硫酸、盐
酸混酸法[1]做了小样, 8 个样品纯度分别为 %~%,小样不切合 GB/T3518-2008
高纯度石墨查验要求,且每吨石墨粉料提纯用酸成本为2344~3854 元人民币。同期又参阅了张然、余丽秀《硫酸—氢氟酸分步提纯法制备高纯石墨研究》[2] 一文,也未寻到更好的解决方法。
一般来说,定型一个化工工艺方案,应走小样→中试→放大中试→生产装置
这个程式,但工厂不具备这些条件,那只好在生产装置上投料实验,边生产边实
验,工艺思路是第一确立固液比,其次是逐渐减少氢氟酸的用量,再者是减少盐
酸、硝酸的用量。因为有盐酸、硝酸的存在,其配伍运用“王水”[3] 的基础理论,
将盐酸与硝酸的比值定为 3:1,形成弱王水,又因为有氢氟酸、盐酸、硝酸的强
强联合,拥有近似王水的作用。实质生产中的投料方案是顺序渐进的,有惊喜、
年产5500吨高纯石墨生产工艺流程
高纯石墨是一种高纯度的石墨材料,可用于制造电池、半导体、耐火材料等领域。下面是一个年产5500吨高纯石墨的生产工艺流程。
一、原料准备
高纯石墨的原料主要包括石墨矿石和化学试剂。首先,选择高质量的石墨矿石,经过破碎、筛分和洗选等步骤,得到适合生产高纯石墨的中间产品。同时,购买所需的化学试剂,如酸碱、溶剂等。
二、石墨粉体制备
将中间产品进行研磨,得到粒径适宜的石墨粉末。研磨过程需要控制温度、时间和转速等参数,以确保石墨粉末具有均匀的颗粒大小和合适的形状。
三、石墨浆料制备
将石墨粉末与溶剂混合,加入适量的分散剂和增稠剂,并进行搅拌和分散处理,制备出石墨浆料。石墨浆料的质量需要经过严格的检验,以确保含有较少的杂质和空气。
四、浆料成型
将石墨浆料注入成型模具中,经过压制和挤压等步骤,形成高密度的石墨坯体。对于一些特殊需求的产品,还需要进行注模等后续加工。五、石墨坯体烘干
将石墨坯体放入烧结炉中,经过一定的时间和温度,将石墨坯体中的溶剂和水分挥发掉,使其达到一定的干燥程度。
六、石墨坯体烧结
将石墨坯体放入高温炉中,进行加热处理,使其逐渐烧结成高纯石墨。烧结温度、时间和气氛需要进行精确控制,以确保石墨材料的纯度和物理
性能。
七、石墨材料表面处理
对高纯石墨进行表面处理,如化学蚀刻、磨削和抛光等工艺,以提高
其表面光洁度和加工精度。
八、产品质检
对生产出的高纯石墨进行质量检验,包括外观、密度、抗弯强度、导
电性能等指标。确保产品符合标准和客户要求。
九、包装和运输
将高纯石墨产品进行包装,一般采用塑料袋或盒子进行密封。然后,
石墨化工艺流程
石墨化工艺流程
《石墨化工艺流程》
石墨是一种天然的矿物质,具有良好的导电性和热导性,因此在工业生产中被广泛应用。石墨的制备有多种工艺流程,其中石墨化工艺流程是其中一种重要的方法。
石墨化工艺流程主要包括原料准备、石墨化炉炉料制备、石墨化炉内石墨化反应、石墨化炉温度控制、石墨化炉气氛控制、产物处理等步骤。
首先,原料准备是石墨化工艺流程的关键。一般来说,原料是以石墨矿石为主,根据石墨化炉的不同要求,还可以添加其他辅助原料。然后,通过粉碎、筛分等工艺步骤对原料进行初步处理。
接下来是石墨化炉炉料制备环节。将经过初步处理的原料与辅助原料混合,并按一定的比例进行配料。然后将配料放入石墨化炉中,进行石墨化反应。
在石墨化炉内,原料在高温下发生化学反应,生成石墨。此时,需要控制石墨化炉的温度和气氛,以确保反应能够顺利进行,产生高质量的石墨。
最后,产物处理是石墨化工艺流程的最后一步,包括石墨的冷却、分离、粉碎、筛分等处理。这些处理环节将确保最终产物的质量和规格符合需求。
总的来说,石墨化工艺流程是一项复杂的生产工艺,需要对原料、炉料、炉温、气氛等多个因素进行精密控制,才能够获得高质量的石墨产品。随着科技的不断发展,石墨化工艺流程也在不断优化和改进,以满足日益增长的市场需求。
石墨生产工艺流程
石墨生产工艺流程
《石墨生产工艺流程》
石墨作为一种重要的矿产资源,在工业生产中扮演着重要角色。石墨是一种天然的矿物,通常以石墨矿石的形式存在,通过石墨生产工艺流程可以将其提取出来并加工成各种产品。
石墨生产工艺流程通常包括以下几个步骤:
1. 采矿:首先需要进行石墨矿石的采矿工作。石墨矿石通常埋藏在地下,需要进行大规模的开采工作,将矿石暴露在地表。
2. 破碎和磨磨:采矿后的石墨矿石需要经过破碎和粉碎的工序,将矿石变成粉末状。这样有助于后续的提炼工作。
3. 浮选分选:石墨矿石中常常夹杂着其他矿物,需要通过浮选的方法将石墨和其他矿物进行分选,提取出纯净的石墨。
4. 砂浆浸提:石墨粉末通过砂浆浸提方法进行脱脂,可以去除一部分杂质和饱和油,提高石墨的纯度。
5. 烘干:经过浸提的石墨粉末需要进行烘干处理,将其内部的水分蒸发掉,保证石墨的干燥度。
6. 精细加工:最后,经过以上工序处理的石墨粉末可以进行精细加工,制成各种不同形态的石墨产品,如石墨电极、石墨模具等。
通过以上的生产工艺流程,石墨可以得到高纯度的提取和加工,满足工业生产和科学研究的需求。随着科学技术的发展,石墨生产工艺流程也在不断的完善和改进,以提高石墨产品的品质和产量,更好地应用于各个领域。
年产5500吨高纯石墨生产工艺流程全解
高纯石墨是一种具有高度结晶、纯净度极高的石墨材料,具有独特的
导电、导热、耐高温、耐化学腐蚀等特性,在航天、电子、新能源等领域
具有重要的应用价值。下面是年产5500吨高纯石墨的生产工艺流程全解。
1.原料准备:选择高品质的天然石墨矿石作为原料。对原料进行初步
处理,去除杂质和有机物。
2.粉碎研磨:将原料矿石经过破碎机和磨机等设备粉碎成目标粒度的
粉末状物料。
3.矿浆处理:将粉碎得到的石墨粉末与添加剂、溶剂等混合,形成矿浆。通过搅拌、脱泡和筛分等工艺,得到均匀的矿浆。
4.浓缩脱水:将矿浆加热,通过真空脱水等方法,将矿浆中的水分逐
渐蒸发除去,使矿浆浓缩。
5.过滤干燥:将浓缩后的矿浆进行过滤,去除其中的固体颗粒。然后
将过滤后的湿饼进行干燥,除去残留的水分。
6.精炼:将干燥后的石墨进行热处理,使其达到高温状态。通过高温
炼烧和冷却等过程,去除石墨中的杂质,提高其纯度。
7.粉末处理:将精炼后的石墨进行细磨,使其成为粉末状。通过磁选
和空气分离等工艺,去除其中的石英和铁等杂质。
8.糊浆制备:将粉末状的高纯石墨与添加剂、溶剂等混合,形成糊状
物料。通过搅拌和均质等工艺,得到均匀的糊浆。
9.成型压制:将糊浆注入模具,然后进行压制,使其成型。可以采用
静压成型或热压成型等工艺。
10.烘烤固结:将成型后的产品进行烘烤,使其在高温下固结。通过
热处理,使得产品中的孔隙结构稳定并减少。
11.加工修整:将固结后的产品进行机械加工,如切割、磨削等,以
得到所需的尺寸和形状。
12.表面处理:对产品进行化学处理或物理处理,使其表面得到修复
高纯石墨生产工艺
高纯石墨生产工艺
高纯石墨是一种重要的材料,广泛应用于冶金、化工、航空航天、电子等领域。本文将介绍高纯石墨的生产工艺,主要包括石墨矿选取和加工、石墨提纯、化学气相沉积、浸渍处理、高温烧结、石墨化处理、酸洗、清洗和干燥、包装和储运等方面。
1.石墨矿选取和加工
在选取石墨矿源时,需要挑选纯净度高、鳞片状石墨含量高的矿源。随后,通过破碎和磨粉工序将大块石墨矿破碎成小块,再磨成粉末。为了提高石墨的纯度,需要进行选矿和提纯,除去其中的杂质。
2.石墨提纯
石墨提纯是高纯石墨生产工艺中的重要环节,主要包括化学分析、物理分选和化学处理等步骤。化学分析主要是对石墨样品进行成分分析,以确定杂质种类和含量;物理分选则采用重力分选、浮选等方法将石墨与杂质进行分离;化学处理则是通过酸碱中和、溶剂萃取等方法进一步除去杂质。
3.化学气相沉积
化学气相沉积(CVD)是在高温下,将含有碳元素的气体与氢气反应生成石墨烯薄膜的过程。该步骤主要采用甲烷、乙炔等含碳气体,在高温下与氢气反应生成石墨烯。沉积过程中需严格控制反应温度、压力等参数,以确保生成的石墨烯薄膜具有高质量和稳定性。
4.浸渍处理
浸渍处理是为了提高石墨烯薄膜的导电性能。通过将石墨烯薄膜
浸渍在金属离子溶液中,使金属离子与石墨烯分子发生相互作用,从而提高其导电能力。浸渍处理的效果评估主要是通过电导率测试来衡量。
5.高温烧结
高温烧结是在高温下将石墨烯薄膜中的有机物和金属杂质去除,同时使石墨烯之间发生融合,形成三维结构的过程。烧结温度通常在1000-2000℃之间,烧结时间一般在几分钟至几十分钟之间。高温烧结的反应条件及影响因素包括温度、时间、气氛等。
石墨的生产工艺流程
石墨的生产工艺流程
石墨是一种重要的非金属矿产资源,广泛应用于各个领域。它具有导电、导热、耐高温、耐腐蚀等优良性能,因此在电池、涂料、涂层、铸造、冶金等行业中有着广泛的应用。下面将介绍石墨的生产工艺流程。
一、石墨的开采
石墨的开采主要分为地下开采和露天开采两种方式。地下开采是指通过井下巷道、坡道等方式进入矿井进行开采,适用于石墨矿体较深的情况;露天开采则是指在石墨矿体露天暴露的地方进行开采,适用于石墨矿体较浅的情况。
二、石墨的矿石选矿
石墨的矿石选矿是将开采得到的石墨矿石进行粗选、中选和精选等工序,以提高石墨的品位和回收率。首先,将矿石经过粗碎、细碎等工艺,得到粗矿;然后通过浮选、重选等方式,去除杂质,得到中矿;最后通过浮选、化学处理等方式,提高石墨的品位,得到精矿。
三、石墨的矿石加工
石墨矿石加工主要包括破碎、磨矿等工序。首先,将精矿经过破碎设备进行破碎,得到所需的破碎产品;然后将破碎产品经过磨矿设备进行磨矿,使其细度达到要求。
四、石墨的矿石浮选
石墨的矿石浮选是将经过矿石加工的石墨浮选精矿进行浮选,以提高石墨的品位。首先,将浮选精矿与药剂混合后,进入浮选槽进行浮选;然后通过气体和药剂的作用,使石墨颗粒与泡沫粘附在一起,形成浮选泡沫,从而实现石墨的浮选;最后,通过收集浮选泡沫的方式,将浮选石墨分离出来。
五、石墨的矿石精炼
石墨的矿石精炼是将经过矿石浮选得到的石墨浓缩物进行精炼,以得到高纯度的石墨产品。首先,将石墨浓缩物经过烧结、酸洗等工序,去除其中的杂质;然后通过化学处理、高温热解等方式,提高石墨的纯度;最后,通过过滤、干燥等工序,得到成品石墨。
石墨的制作方法
石墨的制作方法
石墨是一种常见的天然矿物,它具有良好的导电和导热性能,常用于制作电池、涂料、润滑剂等许多工业产品。此外,石墨还是一种非常重要的结构材料,广泛应用于高温工艺、航空航天等领域。本文将介绍石墨的制作方法。
1. 原料准备
制作石墨的主要原料是天然石墨矿石,其主要成分是碳。常见的石墨矿石有晶
体石墨、花岗岩中的石墨、岩石石墨等。在使用石墨矿石前,需要进行矿石的选矿和提纯工艺,以确保石墨的纯度和质量。
2. 石墨的提纯
石墨的提纯主要通过物理和化学方法来实现。常用的物理方法包括浮选法、震
荡法等,通过密度差异和电性差异将石墨和杂质进行分离。而化学方法主要是通过酸洗、碱洗等化学反应来去除石墨中的杂质。
3. 石墨的加工
经过提纯的石墨矿石可以进行加工,制备出各种形状和尺寸的石墨制品。常见
的加工方法包括石墨粉体的压制、烧结和加工石墨块。这些加工过程需要借助专用的设备和工艺,如石墨粉碎机、压力机、烧结炉等。
3.1 石墨粉体的压制
通过石墨粉碎机将石墨矿石研磨成细小的颗粒后,可以将其重新压制成所需的
形状,如砖块、板材、棒材等。压制时需要控制好压力和温度,以确保石墨制品的致密性和强度。
3.2 石墨的烧结
经过压制后的石墨制品会进行一定的烧结处理,使其颗粒结合更紧密,提高其
机械性能和化学稳定性。石墨的烧结是在高温下进行的,一般在2000摄氏度以上。烧结过程中,需要控制好温度和时间,以避免过度烧结或不完全烧结。
3.3 石墨块的加工
石墨块是一种常见的石墨制品,通常用于制作热交换器、电极等。石墨块的加
工主要包括切割、车削、铣削等工艺,以获得所需的形状和尺寸。加工过程需要注意石墨材料的脆性,采用合适的刀具和工艺参数,以避免碎裂和表面破损。
石墨的制备流程及步骤
石墨的制备流程及步骤
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石墨矿生产工艺流程
石墨矿生产工艺流程
1 石墨矿的采矿
石墨矿采矿是通过采矿机将石墨矿从采矿区中采出来,使用挖掘
技术完成石墨矿质量检验、去除杂质和浮煤等操作。一般采用挖掘机,大型起重机等进行采矿。
2 石墨矿的粉碎
石墨矿粉碎是将石墨矿破碎成质量合格的石墨粉为主。此项工作
是以破碎机和细磨机为重要设备,将原始石墨矿进行破碎至质量合格
的石墨粉为主,如需要具体的石墨粉则可多加细磨机的操作。
3 石墨矿的化学处理
石墨矿的化学处理,是将原始石墨矿运用化学特性,进行化学反应,处理出符合标准的石墨空气碳化矿,以达到提高石墨矿中石墨含
量的操作。一般采用有机溶剂,进行还原和碱处理操作,得到符合要
求的石墨粉为主。
4 石墨矿精炼生产
石墨矿精炼生产,包括熔炼、铸型等步骤,熔炼是把所有的碳元
素熔化成液体,液体进行冷却,就会成为石墨的固体。铸型是浸渍液
体石墨液体于铸件中,使之成为一定形状的石墨固体。最终生产出可
以使用的石墨了。
5 石墨矿精细加工及研磨
石墨矿研磨是将石墨制品进行磨削操作,以消除制品表面表现出来的棱角或边缘,同时改善外表质量,以及消除杂质,或者对于石墨制品的功能有一定的改善等操作,使石墨制品达到使用要求。
6 石墨矿的检验
石墨矿的检验指的是对石墨进行化验检测,以检测石墨的物理特性和化学特性,并给出合格的报告。通常旨在确定石墨的性能和有效性,确定石墨的质量是否符合要求,从而做出相应的处理与加工。
总之,石墨矿生产工艺流程分为采矿、粉碎、化学处理、精炼生产、精细加工与研磨及检验等几大步骤,每一步都关系到石墨质量的高低。只有贯彻完整的流程,才能保证生产出来的石墨质量达标,保证其应用场景的安全性。
石墨矿石开采加工处理流程
石墨矿石开采加工处理流程
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高纯石墨提纯工艺
高碳石墨提纯
目前高碳石墨提纯主要有种化学提纯和高温提纯两大类,其中化学提纯又主要包括氢氟酸法和碱酸法两种。
一、氢氟酸法
此法目前比较成熟可行的提纯方法,但对设备腐蚀性强,尤其氢氟酸毒性强,生产时必须有严格的安全防护和废水处理系统。
具体工艺过程,已在奥宇学习为例,酸洗大致流程为:
加料—加酸—反应釜反应除杂—离心机水洗脱水—放料—干燥—污水处理
1、加料
加料是用提升架升到高楼平台倒入反应釜中。
2、加酸
加酸过称主要是先把各种酸加入到各自的酸灌中,通过观察酸灌的容量刻度来定量,在准备就绪后打开阀门通过泵或者重力流入反应釜中,具沟通了解酸洗酸主要有四种HF (40%)、Hcl (30%)、HNO 3(30%)、H 2SO 4 (92.5%)。加酸顺序主
要是钙不高先加Hcl ,之后在按顺序加H 2SO 4、HF 、HNO 3,原因是钙碱土含量高费
酸,从成本考虑Hcl 最便宜;如要钙含量正常,就按H 2SO 4、Hcl 、HF 、HNO 3顺序加酸,主要是H 2SO 4放热方面考虑,并且每种酸加入后反应一段时间在加入另一
种酸,据说更加合理。配比上主要是考虑原料中的各种微量元素不同,酸的配比除杂加酸不同,主要有技术部门负责配比,每次都是先有技术部门小样实验,在进行酸量的微调,高碳石墨中杂质虽不完全相同,但大致相同,主要含有硅酸盐矿物和钾、钙、纳、镁、铝、铁等化合物。任何硅酸盐都可以被氢氟酸溶解,生成氟化物和挥发物,但同时氢氟酸会和钾、钙、纳、镁、铝、铁等氧化物反应生产沉淀物,因此在其中加入盐酸、硝酸、硫酸可使沉淀物溶于水,除去这些杂质。 以酸洗两遍为例,总体质量配比大致为HF :Hcl :HNO 3:H 2SO 4 =2:2:1:1。以
年产5500吨高纯石墨生产工艺流程全解
年产5500吨高纯石墨窑炉节能技术改造项目可行性研究报告
第三章产品市场预测及改造规模
3.1石墨国内市场预测
3.1.1石墨级石墨制品的性质、用途及其制品
石墨是典型的层状结构物质,碳原子成层排列,每个碳原子与相邻碳原子之间等距相连,每一层中的碳原子按六方形环状排列,上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构,位移的方向和距离不同就导致不同的结构。上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大(层内C-C 间=0.142nm,层间C-C间距=0.340nm)。石墨由于其结构而具有以下性质:
1、耐高温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失也很小。其热膨胀系数很小,石墨强度随温度升高而加强,在2000℃时,石墨强度比提高一倍。
2、导电、导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子之间只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
3、润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能也就越好。
4、化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、碱有机溶剂的腐蚀。
5、可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。
6、抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。
石墨因其独特的性能而广泛运用于冶金、机械、石油、化工、电子、建材、地质、轻工等领域,主要有以下用途:
年产5500吨高纯石墨生产工艺流程
高纯石墨是一种具有优异导电、导热、机械强度和化学稳定性的材料,广泛应用于电子、锂电池、涂料、冶金、化工等领域。下面介绍一种年产5500吨高纯石墨生产工艺流程。
1.原料准备阶段:
(1)石墨矿石选矿:首先进行石墨矿石的挑选,剔除杂质和次品石墨矿。
(2)粉碎和称量:将选矿后的石墨碎片进行粉碎,通过粉碎机制备所
需颗粒大小的石墨粉。然后按照配方比例称量所需的石墨粉和其他添加剂。
2.石墨烘干和预处理阶段:
(1)石墨烘干:将粉碎后的石墨粉进行烘干,以去除其中的水分和杂质。
(2)石墨表面处理:加入表面处理剂,对石墨粉进行化学处理,以提
高表面活性和降低粉末的粘结性。
3.石墨绿坯制备阶段:
(1)石墨绿坯浆料制备:将烘干后的石墨粉与浆料粘结剂混合,加入
适量的水,形成石墨浆料。然后通过搅拌和搅拌设备进行混合和分散。
(2)石墨绿坯成型:将石墨浆料注入成型机,通过振动或压制等方法
进行成型,得到绿坯。
4.石墨绿坯烧结阶段:
(1)石墨绿坯烧结:将石墨绿坯放入烧结炉内进行烧结。烧结温度和时间根据具体工艺要求进行控制,以使石墨绿坯的颗粒结合成为致密的高纯石墨。
(2)石墨绿坯降温:烧结完成后,将烧结炉逐渐降温,使石墨绿坯缓慢冷却。
5.石墨烘干、加工和筛分阶段:
(1)石墨烘干:将烧结后的石墨绿坯放入烘干机中进行烘干,去除残留的水分。
(2)石墨加工和筛分:对烘干后的高纯石墨进行加工和筛分,以确保产品的粒度和纯度符合要求。
6.石墨石化处理阶段:
(1)石墨石化:将经过烘干、加工和筛分处理的高纯石墨,放入石墨石化炉中进行高温处理,使石墨结构发生变化,提高石墨的纯度和机械性能。
年产5500吨高纯石墨生产工艺流程全解
高纯石墨是一种纯净度较高的石墨材料,广泛应用于电子、化工、冶金等领域。下面是年产5500吨高纯石墨的生产工艺流程全解:
1.原料准备:选用高纯度的石墨矿石作为原料,经过粉碎、筛分、洗涤等工序,得到适合生产高纯石墨的原料。
2.酸洗:将原料通过酸洗工艺,去除其中的杂质和氧化物。首先将原料放入酸洗槽中,与稀硫酸或氢氟酸进行反应,去除大部分金属杂质和氧化物。
3.碱洗:酸洗后的原料还需要进行碱洗工艺,以进一步去除残留的酸性物质。将原料浸入浓碱液中,通过化学反应去除酸性物质。
4.精细研磨:将碱洗后的原料进行精细研磨,使其颗粒尺寸更加均匀和细小。通过球磨机等设备进行研磨处理,得到粒度适合的石墨颗粒。
5.石墨浮选:将精细研磨后的石墨颗粒进行浮选工艺,以分离出高纯度的石墨。选用适当的药剂和浮选机进行浮选,将石墨颗粒与其他杂质分离。
6.石墨浆料制备:将通过浮选分离出的高纯度石墨与适量的水或其他溶剂混合,搅拌制备成石墨浆料。石墨浆料需要经过一定的时间和条件,使其达到最佳的浆料性质。
7.过滤:将石墨浆料经过过滤处理,去除其中的固体颗粒和杂质。通过压滤机等设备进行过滤,得到纯净的石墨糊。
8.干燥:将过滤后的石墨糊进行干燥处理,去除其中的水分。可以通过烘干机、真空烘干机等设备进行干燥,将石墨糊转化为干燥的石墨。
9.烧结:将干燥后的石墨进行烧结处理,提高其致密度和机械强度。
将石墨放入高温炉中,在适当的温度和时间条件下进行烧结。
10.二次碳化:通过加热处理,使石墨中的碳元素进行再次碳化反应,提高其纯度。将石墨放入碳化炉中,在高温环境下进行二次碳化处理。
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年产5500吨高纯石墨窑炉节能技术改造项目可行性研究报告
第三章产品市场预测及改造规模
石墨国内市场预测
3.1.1石墨级石墨制品的性质、用途及其制品
石墨是典型的层状结构物质,碳原子成层排列,每个碳原子与相邻碳原子之间等距相连,每一层中的碳原子按六方形环状排列,上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构,位移的方向和距离不同就导致不同的结构。上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大(层内C-C间=,层间C-C间距=)。石墨由于其结构而具有以下性质:
1、耐高温型:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使经超高温电弧灼烧,重量的损失也很小。其热膨胀系数很小,石墨强度随温度升高而加强,在2000℃时,石墨强度比提高一倍。
2、导电、导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子之间只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
3、润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能也就越好。
4、化学稳定性:石墨在常温下有良好的化学稳定性,能耐酸、碱有机溶剂的腐蚀。
5、可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。
6、抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。
石墨因其独特的性能而广泛运用于冶金、机械、石油、化工、电子、建材、地质、轻工等领域,主要有以下用途:
1、作耐火材料:石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质,在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚,在炼钢中常用石墨作钢锭保护剂、冶金炉的内衬。
2、作导电材料:在电气工业上用来制造电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件,电视机显像管的涂层等。
3、作耐磨润滑材料:石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用,而石墨耐磨材料可以在200-2000 ℃温度和很高的滑动速度下不使用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备广泛采用石墨材料制成的活塞环、密封圈和轴承,它们运转时不需要加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好润滑剂。
4、石墨具有良好的化学稳定性:经过特殊加工的石墨,具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点,大量用于制作热交换器,反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵设备等,广泛应用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业领域,能够节省大量的金属材料。
5、作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料:由于石墨的热膨胀系数小,且能耐急冷急热的变化,可作为玻璃器的铸模,使用石墨后所
得铸件尺寸精确,表面光洁,成品率高,不经加工或稍作加工就可使用,因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺,通常用石墨材料制成压模和烧结用的瓷舟。单晶硅的晶体生长坩埚,区域精炼容器,支架夹具,感应加热器等都是用高纯石墨加工而成的。此外石墨还可作真空冶炼的石墨隔热板、底座、高温电阻炉炉管和棒、板、格棚等元件。
6、用于原子能工业和国防工业:石墨是良好的中子减速剂,可用于原子反应堆中,铀—石墨反应堆是目前应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点、稳定性、耐腐蚀性,石墨完全可以满足上述要求。原子反应堆用的石墨,纯度要求很高,杂质含量不应超过几十个PPM,特别是其中硼含量应少于。在国防工业中还用石墨制造固体燃料火箭的喷嘴、导弹的鼻锥、宇宙航行设备的零件、隔热材料和防射线材料。
随着科学技术的不断发展,人类也开发了许多石墨的新用途。如柔性石墨密封材料,解决了原子能阀门泄漏问题,石墨还是轻工业中玻璃和造纸的磨光剂和防锈剂,是制造铅笔、墨汁、黑漆、油墨和人造金刚石、钻石不可缺少的原料。它是一种很好的节能环保材料,美国已用它做为汽车电池。随着现代科学技术和工业的不断发展,石墨的应用领域还在不断拓宽,已成为高科技领域中新型复合材料的重要原料,在国民经济发展中具有重要的作用。
3.1.2国内石墨及石墨制品市场及其发展趋势
中国是世界上最主要的石墨生产国,生产量占世界水平的75%,
其储量和产量均居世界首位。石墨所特有的金属和非金属双重工艺技术特性决定了石墨产品的重要性和不可替代性,石墨可广泛应用于电子、军事、航天、国防、核工业等领域,是我国继稀土之外的又一优势矿产。我国正处在工业化、城市化、现代化加速发展的进程中,钢铁以及有色金属、电子、机械、化工、核能、航空航天等国民经济各部门的持续、快速发展和产业结构的优化升级对石墨制品的数量、品种和质量提出了更高的要求。
过去十年我国石墨工业得到了较全面的发展。但是,与科学发展观和新型工业化道路的要求相比,我国石墨工业还存在增长方式粗放、企业创新能力偏弱、产品结构不合理、产能扩张速度过快、企业竞争力不强等一系列突出问题。要解决我国石墨工业发展中存在的诸多问题,使石墨工业更好地满足我国国民经济发展的需要,就必须全面贯彻落实科学发展观、提高技术创新能力、转变增长方式,把过去注重数量的粗放发展模式转为节约能源、提高资源利用率、减少污染、增加品种、提高质量、注重效益的集约型发展模式,走持续、稳定、协调的发展之路。目前石墨发展具有以下趋势:
1、加大企业技术开发投入力度,提高技术创新能力,提高企业科技进步水平。当前我国石墨工业发展中,一方面低端产品如普通功率石墨电极、电极糊、铝用阴阳极炭块等产能过剩、市场供大于求;另一方面高技术含量、高附加值的产品如大规格超高功率石墨电极、核石墨、航空航天用石墨和各领域用特种石墨及碳石墨复合材料等在数量上又有相当大的缺口,需要依靠部分进口才能解决。这一问题虽
然表现为石墨产品结构不合理,但其深层原因在于技术开发投入不足,产业自主创新和技术集成创新能力弱,产品结构的优化升级缺乏强有力的技术支撑。因此,加大研发投入,提高技术创新能力,在品种、质量、成本、服务上全面提高竞争力,已成为解决我国石墨工业结构性矛盾的主要出路。首先,加大研发投入,提高技术创新能力,是作为微观经济主体的石墨企业的内在要求。在市场经济条件下,企业是技术投入和技术创新的主体。把技术创新纳入到企业的发展规划中去,结合企业自身技术装备和产品定位情况,确定技术创新的主攻方向、重点内容;建立符合企业自身发展实际的创新机制和与高校、科研单位相联合的创新体系。其次要发挥政府的积极作用。对于重大的技术攻关项目,企业往往没有动力也没有能力独自承担,因此需要政府的支持,支持的方式除政府直接拨款外,还可采取政府为之提供财政税收与信贷方面优惠政策的方式,行业协会可以在这方面协助企业争取政府的支持。
2、把节能降耗、改善环保水平作为企业发展的前提,重塑绿色石墨。要最大限度地实现生产过程中资源循环利用,最大限度地减少废弃物排放,使石墨工业成为资源节约型和环境友好型产业。为此,一是要淘汰落后生产设备。要坚决按照国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2013修正本)》淘汰能耗高、污染大的蒸汽加热混捏、交流石墨化炉、3340KVA石墨化炉及其并联机组、最大输出电流5万安以下的石墨化炉。二是要树立清洁生产观念和意识,树立生产全过程中的污染预防思想,把清洁生产作为提高企业整体形象、增强