高纯石墨的原材料及生产工艺简介
年产5500吨高纯石墨生产工艺流程
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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,安排运输,将产品送到客户手中。
以上是一个年产5500吨高纯石墨的生产工艺流程。
需要注意的是,各个步骤的参数和工艺可根据实际情况进行调整,以满足不同质量和规格的产品需求。
年产5500吨高纯石墨生产工艺流程
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高纯石墨是指石墨中杂质含量低、晶体结构完整的石墨材料。
其生产工艺流程主要包括石墨矿石的选矿、矿石的预处理、粉碎、浮选、干燥、石墨的升级、精炼、造坯和成品处理等环节。
首先是石墨矿石的选矿。
石墨矿石一般存在于含石墨岩、石墨页岩和碳贫岩石中。
选矿工艺主要目的是通过物理或化学方法将岩石中的石墨分离出来。
常用的选矿方法包括重选、浮选、磁选和化学选等。
然后是矿石的预处理。
这一步主要是将石墨矿石进行破碎、磨矿、磨矿和筛分等处理,以便于后续的浮选和精矿工艺。
破碎过程通常采用破碎机进行粗碎,再经过细碎机进行细碎。
接着是浮选过程。
这一步主要通过化学药剂和物理操作将石墨浮选出来。
首先采用药浆进行混合,然后加入泡沫剂和调节剂,使石墨矿石质量比较轻的部分浮起来,并用泡沫捕集装置进行收集。
浮选后,需要对石墨进行干燥。
干燥的目的是除去石墨中的水分,提高石墨的纯度和电导性。
通常采用烘箱或干燥机将石墨在低温下进行干燥处理,控制干燥温度和时间。
接下来是石墨的升级和精炼。
升级是指通过物理或化学方法进一步提高石墨的纯度和质量。
常见的方法包括氧化、酸洗、碱洗等。
精炼是指将石墨进行高温炼制,进一步提高石墨的结晶度和晶体结构的完整性。
然后是石墨的造坯。
这一步主要是将石墨进行烘干、烧结和压制等工艺,形成具有一定形状和尺寸的石墨坯。
具体步骤包括混合粉末、坯料制备、坯体成型、烘干和烧结。
最后是成品处理。
这一步主要是对石墨坯进行精加工和表面处理,形成高纯度、高精度的石墨制品。
常见的处理方法包括机械加工、化学处理、磨削和抛光等。
总的来说,年产5500吨高纯石墨的生产工艺流程主要包括石墨矿石的选矿、矿石的预处理、浮选、干燥、石墨的升级、精炼、造坯和成品处理等环节。
通过控制工艺参数和选择适当的工艺方法,可以获得高纯度、高品质的石墨制品。
石墨生产工艺介绍
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石墨生产工艺介绍石墨,又称为石墨材料,是一种具有良好导电、导热和润滑性能的材料,广泛应用于电子、冶金、化工等领域。
石墨的生产工艺分为自然生石墨和人工合成石墨两种。
自然生石墨的生产工艺主要分为开采、研磨和加工三个步骤。
首先,需要选取含有较高石墨矿物质的岩石,通常选取石英岩或者云母岩。
然后,通过开采方法将石墨矿石从矿脉中提取出来,常用的开采方法有露天开采和井下开采。
露天开采适用于矿脉露头较大的情况,通过爆破和拆卸等手段将矿石提取出来;井下开采适用于矿脉露头较小或者埋深较大的情况,需要通过井下隧道或者井筒将矿石运出地下。
提取出的石墨矿石经过研磨处理,主要目的是将石墨矿石的杂质去除,获得纯净的石墨粉末。
通常采用湿法研磨的方法,将石墨矿石与水混合并添加一定的研磨介质,通过摩擦和冲击的作用将矿石粉破碎为粉末。
研磨过程中需要控制研磨时间和研磨介质的大小,以获取合适的石墨粒度。
最后,经过研磨处理后的石墨粉末可以进行加工,常见的加工方法包括压制、烧结和石墨化处理。
压制是将石墨粉末放入模具中,在高温高压的条件下进行压制,使石墨粉末紧密结合成坚硬的石墨块状。
烧结是将压制成型的石墨块放入烧结炉中,在高温下进行烧结,使石墨块的颗粒间相互融合,形成致密的结构。
石墨化处理是在高温高压的环境中,通过化学反应或者物理变化将石墨块进行改性处理,以提高其性能。
人工合成石墨的生产工艺主要有化学气相沉积法和高温焙烧法两种。
化学气相沉积法是利用气相化学反应使石墨材料在衬底上沉积形成,可以控制石墨材料的形貌和结构。
高温焙烧法是将石墨材料的前驱体经过高温热处理,使其发生结构变化,形成石墨结构。
总之,石墨的生产工艺主要分为自然生石墨和人工合成石墨两种。
自然生石墨主要通过开采、研磨和加工三个步骤,而人工合成石墨主要通过化学气相沉积法和高温焙烧法进行。
随着技术的不断进步,石墨的生产工艺也在不断发展和改进,以满足不同领域对石墨材料性能和品质的要求。
年产5500吨高纯石墨生产工艺流程全解
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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,使其表面得到修复和改良,提高产品的性能。
13.检验测试:对制成的高纯石墨产品进行质量检验和性能测试,确保产品达到相关标准和要求。
14.包装储存:对合格的产品进行包装和标识,然后进行储存,以备发货和销售。
以上是年产5500吨高纯石墨的生产工艺流程全解。
这个工艺涵盖了从原料准备到最终产品的整个生产链条,每个环节都需要严格控制和操作,以确保高纯石墨的质量和性能。
纯化石墨粉生产工艺
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纯化石墨粉生产工艺一、概述纯化石墨粉是一种高纯度的石墨产品,其主要用途是作为电极材料、高温材料和涂料等领域。
本文将介绍纯化石墨粉的生产工艺。
二、原材料准备1. 石墨矿:选用高品质的天然石墨矿作为原料,其含碳量大于90%。
2. 化学试剂:氢氧化钠、硫酸、盐酸等。
3. 水:用于稀释试剂和冲洗设备。
三、制备过程1. 粉碎:将原材料的天然石墨矿进行粉碎,可采用球磨机或者振荡式球磨机等设备进行处理,以保证粒度均匀。
2. 酸洗:将粉碎后的原材料进行酸洗,可采用浓硫酸或盐酸进行处理,以去除其中的杂质和氧化物。
需要注意的是,在操作过程中要注意安全防护措施,并对废酸进行合理处理。
3. 碱洗:将经过酸洗处理后的原材料进行碱洗,可采用氢氧化钠溶液进行处理,以去除其中的酸性物质和残留的杂质。
需要注意的是,在操作过程中要控制碱液浓度和温度,以避免产生不必要的化学反应。
4. 过滤:将碱洗后的原材料进行过滤,以去除其中的固体颗粒和杂质。
可采用压滤机或者离心机等设备进行处理。
5. 干燥:将经过过滤处理后的原材料进行干燥,可采用烘箱或者真空干燥箱等设备进行处理,以保证其水分含量低于1%。
6. 筛分:将经过干燥处理后的原材料进行筛分,可采用振动筛或者离心筛等设备进行处理,以保证其粒度均匀。
7. 热解:将筛分后的原材料进行高温热解处理,可采用电阻式高温炉或者感应加热器等设备进行处理。
在操作过程中需要控制温度、时间和气氛组成等参数,以保证产物纯度和晶体结构。
8. 冷却:将经过高温热解处理后的产物进行冷却处理,可采用自然冷却或者水冷等方式进行处理。
9. 磨制:将经过冷却处理后的产物进行磨制,可采用球磨机或者超细粉碎机等设备进行处理,以保证其粒度均匀和细度达到要求。
四、产品质量控制1. 碳含量:纯化石墨粉的碳含量应大于99.9%。
2. 氮含量:纯化石墨粉的氮含量应小于50ppm。
3. 水分含量:纯化石墨粉的水分含量应小于1%。
4. 粒度分布:纯化石墨粉的粒度分布应符合要求,一般为D50=10-20μm。
石墨的生产工艺流程
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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。
六、石墨的石墨化石墨的石墨化是将石墨产品进行石墨化处理,以提高其晶体结构和物理性能。
首先,将石墨产品经过加热处理,使其晶体结构发生改变,形成石墨化石墨;然后通过冷却、固化等工序,使石墨化石墨得到固化,形成成品石墨。
在石墨的生产工艺流程中,每个环节都起着重要的作用,通过不同的工艺和工序,可以得到不同品质和应用领域的石墨产品。
高纯石墨生产工艺
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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。
6.石墨化处理石墨化处理是在高温下对石墨进行热处理,使其具有优异的导电、导热性能和稳定性。
在石墨化过程中,应控制升温速度、保温时间和冷却速度等参数,避免出现裂纹和变形等问题。
石墨化处理的效果评估主要包括电导率、热导率和耐腐蚀性能等方面的测试。
纯化石墨粉生产工艺
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纯化石墨粉生产工艺纯化石墨粉是一种高纯度的工业原料,可应用于电子元器件、航空航天、化学工业、医疗装备等众多领域。
其纯化工艺包括多种方法,但基本上都可分为两类:物理法和化学法。
下面将详细介绍纯化石墨粉的生产工艺。
物理法物理法是纯化石墨粉的传统方法,主要包括高温热解法、氧化-还原法、氧化-氟化法等。
其中高温热解法是最常用的一种方法,其生产过程如下:1. 原料准备首先需要选用优质的天然石墨粉作为原料,并将其进行筛分,去除杂质和颗粒不均匀的部分。
2. 热解处理将石墨粉放入高温炉中进行热解处理,通常温度在2800℃左右。
这一步的主要目的是将石墨中的杂质和其他元素挥发掉,同时使其纯度达到99.99%以上。
3. 冷却处理热解处理后的石墨粉需要进行冷却处理,以防止其在存储过程中因高温而变质。
4. 筛分处理将热解处理后的石墨粉进行筛分,去除颗粒不均匀的部分,以保证其质量和纯度。
化学法化学法是纯化石墨粉的新型方法,其生产过程主要包括氧化-还原法、酸洗法等。
下面以氧化-还原法为例,介绍化学法的生产过程:1. 原料准备同样需要选用高质量的石墨粉作为原料,并进行筛分处理。
2. 氧化处理将原料石墨粉放入氢氧化钾溶液中进行氧化处理,其中氢氧化钾的浓度一般为5%~10%。
这一步的主要目的是将石墨中的杂质、硫、氮等元素氧化掉。
3. 还原处理将氧化后的石墨粉放入还原剂中进行还原处理,通常使用氢气或氮气作为还原剂。
这一步的主要目的是还原氧化过程中形成的二氧化碳和水蒸气等气体,同时使石墨粉还原成原始状态。
4. 水洗处理将还原后的石墨粉进行水洗处理,以去除残留的盐酸和氢氧化钾等化学物质。
5. 干燥处理水洗处理后的石墨粉需要进行干燥处理,通常使用烘箱或真空干燥器进行。
总结以上介绍了纯化石墨粉的生产工艺,包括物理法和化学法两种方法。
不同的方法适用于不同的生产需求,但无论采用哪种方法,都需要选用高质量的原料和完善的生产设备,以保证石墨粉的质量和纯度。
高纯石墨提炼工艺流程
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高纯石墨提炼工艺流程高纯石墨的生产工艺不同于石墨电极的生产工艺。
高纯石墨需要结构上各向同性的原料,需要磨成更细的粉末,需要应用等静压技术,所以烘烤周期长。
为了达到理想的密度,需要多次浸渍-烘烤循环,石墨化周期比普通石墨长得多。
生产高纯石墨的一般工艺过程可详细描述如下:1.石墨化石墨化是指通过热活化将热不稳定的非石墨碳转化为石墨碳的高温热处理过程。
2.原材料生产高纯石墨的原料包括骨料、粘结剂和浸渍剂。
集料通常是针状石油焦和沥青焦。
这是因为针状石油焦具有灰分低(一般小于1%)、高温下易石墨化、导电导热性能好、线膨胀系数低的特点。
在相同的石墨化温度下由沥青焦获得的石墨具有更高的电阻率,但是具有更高的机械强度。
所以一般来说,除了石油焦之外还会使用一定比例的沥青焦来提高产品的机械强度。
煤焦油沥青通常用作粘结剂,它是煤焦油蒸馏的产物。
室温下为黑色固体,无固定熔点。
3.煅烧碳质原料在高温下进行热处理,排除所含水分和挥发分,并相应提高原料理化性能的生产工序称为煅烧。
一般碳质原料采用燃气及自身挥发分作为热源进行煅烧,最高温度为1250℃-1350℃。
(1)煅烧使碳质原料的组织结构和物理化学性能发生深刻变化,主要体现在提高了焦炭的密度、机械强度和导电性,提高了焦炭的化学稳定性和抗氧化性能,为后续工序奠定了基础。
煅烧设备主要有罐式煅烧炉、回转窑和电煅烧炉。
煅烧质量控制指标是石油焦真密度不小于cm3,电阻率不大于550μΩ.m,针状焦真密度不小于cm3,电阻率不大于500μΩ.m。
(2)原料的破碎处理和配料在配料之前,须对大块煅后石油焦和针状焦进行粉碎、磨粉、筛分处理。
①中碎:通常是将50mm左右的物料通过颚式破碎机、锤式破碎机等破碎设备进一步破碎到配料所需的大小。
②磨粉:通过磨粉机(球磨机、环棍式环辊磨粉机)将碳质原料磨细到粒径以下的粉末状小颗粒的过程。
③筛分:通过具有均匀开孔的一系列筛子,将破碎后尺寸范围较宽的物料分成尺寸范围较窄的几种颗粒粒级的过程。
石墨焙烧工艺和石墨化
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石墨焙烧工艺和石墨化石墨,是一种具有特殊物理和化学性质的材料,被广泛应用于电池、石墨烯、涂料、润滑剂等领域。
石墨的制备过程中,石墨焙烧工艺和石墨化是两个重要的步骤。
本文将从人类的视角出发,介绍石墨焙烧工艺和石墨化的过程及其在材料领域的应用。
一、石墨焙烧工艺石墨焙烧工艺是制备高纯度石墨的关键步骤之一。
该工艺通过高温处理石墨原料,去除其中的杂质,提高石墨的纯度和结晶度。
在焙烧过程中,石墨原料首先被加热至高温,使其内部结构发生改变。
然后,通过控制焙烧温度和时间,调整石墨的晶格结构,使其具有良好的导电性和机械性能。
石墨焙烧工艺通常分为两个阶段:预热和高温烧结。
预热阶段的目的是将石墨原料均匀加热至一定温度,以准备后续的高温处理。
高温烧结阶段是将预热后的石墨原料加热至更高的温度,使其结晶度增加,杂质含量降低。
在高温烧结过程中,石墨原料的结构发生改变,晶格排列更加有序,形成高纯度的石墨。
石墨焙烧工艺的控制参数包括焙烧温度、焙烧时间、气氛等。
合理控制这些参数可以调节石墨的物理和化学性质。
例如,在高温烧结中,增加温度和延长时间可以提高石墨的结晶度和导电性能。
而调节气氛可以影响石墨中的杂质含量和晶格排列。
因此,精确控制石墨焙烧工艺对于制备高品质的石墨材料至关重要。
二、石墨化石墨化是将石墨原料进一步加工,使其具有特定的形态和性能。
石墨化过程包括球磨、热压、化学气相沉积等。
这些方法可以改变石墨的形态、尺寸和结构,以满足不同应用领域的需求。
球磨是一种常用的石墨化方法,通过机械力将石墨原料粉碎、研磨成细小颗粒。
球磨可以改变石墨的形态和尺寸分布,提高其比表面积和可分散性。
热压是另一种常见的石墨化方法,通过高温和高压将石墨原料加工成具有特定形状的块状材料。
热压可以改变石墨的结构,提高其机械强度和导热性能。
化学气相沉积是一种将气体中的碳源沉积在基材表面形成石墨薄膜的方法。
这种方法可以制备出薄膜状的石墨材料,具有优异的导电性和机械性能。
纯化石墨粉生产工艺
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纯化石墨粉生产工艺1. 石墨粉的概述石墨粉是由天然石墨矿石经过研磨、筛分、浮选等工艺处理而成的细粉体。
它具有良好的导电性、导热性、润滑性和化学稳定性,广泛应用于电池、涂料、陶瓷、塑料等行业。
然而,天然石墨矿石中常含有杂质,需要进行纯化处理,以获得高纯度的石墨粉。
2. 纯化石墨粉工艺流程纯化石墨粉的工艺流程包括研磨、浮选、酸洗、碱洗等主要步骤。
2.1 研磨研磨是石墨粉生产的第一步。
将天然石墨矿石经过破碎、磨矿等操作,使其粒度达到要求。
常用的研磨设备有球磨机、立式磨机等。
研磨过程需要控制研磨介质的大小和比例,以及研磨时间,以获得所需的磨矿细度。
2.2 浮选浮选是纯化石墨粉的关键步骤。
将研磨后的矿石与浮选剂混合,通过气泡吸附的方式使石墨颗粒上浮,而杂质矿物颗粒沉淀。
浮选剂常用的有黄药(黄药所含的活性物质是石油磺酸钠)、二氧化硫等。
通过调整PH值、温度、药剂用量等参数,实现对石墨和杂质的有效分离,获得含碳量较高的石墨粉浆。
2.3 酸洗酸洗是为了进一步去除石墨浆中残留的杂质。
常用的酸洗剂有稀硫酸、盐酸等。
将浮选得到的石墨浆与酸洗剂反应一段时间,使杂质与酸发生化学反应,然后经过洗涤、过滤等步骤,最终获得纯净的石墨颗粒。
2.4 碱洗碱洗是进一步提高石墨粉纯度的步骤。
将酸洗过的石墨粉与碱性溶液(如氢氧化钠溶液)反应,去除残留的酸性物质。
然后进行再次洗涤、过滤等操作,最终得到高纯度的石墨粉。
3. 优化工艺流程的方法和技术为了提高石墨粉的纯度和产量,可以采用以下方法和技术进行工艺的优化。
3.1 浮选优化浮选是纯化石墨粉的核心步骤,优化浮选工艺可以提高石墨粉的纯度。
可以通过改变浮选剂种类和用量、调整PH值、增加浮选时间等方式,找到最佳的参数组合。
此外,利用先进的浮选设备和自动控制技术,可以进一步提高浮选效果。
3.2 酸洗和碱洗优化优化酸洗和碱洗工艺,可以提高石墨粉的纯度和产量。
可以通过调整酸洗和碱洗剂的浓度、温度和反应时间等参数,减少杂质的残留。
石墨生产工艺流程
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石墨生产工艺流程石墨是一种重要的非金属材料,广泛应用于炼钢、冶金、电子、化工等行业。
石墨生产工艺流程是将天然石墨矿石经过破碎、磨矿、浮选和精矿等步骤加工处理,最终得到高纯度的石墨产品的过程。
本文将介绍石墨生产工艺流程的主要步骤。
首先,石墨矿石需要经过破碎和磨矿处理。
矿石是从矿床中开采出来的岩石,经过破碎和磨矿后,将颗粒大小控制在一定范围内,便于后续的浮选过程。
破碎和磨矿通常使用颚式破碎机、圆锥破碎机和球磨机等设备进行操作。
接下来是石墨矿石的浮选过程。
浮选是一种物理化学方法,通过调整矿石中的药剂和气体条件,将石墨从其他矿石中分离出来。
主要的浮选设备包括浮选机、浮选槽和脱泡机等。
在浮选过程中,石墨颗粒会被气泡吸附并浮到液面上,形成石墨浮选泡沫。
经过浮选之后,还需要进行精矿处理。
精矿处理是将浮选泡沫中的石墨进一步提纯,去除其中的杂质。
主要的精矿设备有磁选机、选矿机和干选机等。
在精矿过程中,石墨会被进一步分离和磨碎,提高其纯度和细度。
最后一步是石墨产品的加工和制备。
经过前面的处理,得到的石墨粉末可以用于制作石墨制品。
常见的加工方法有压制、烧结和石墨化处理等。
压制是将石墨粉末放入模具中,施加一定的压力,使其成型。
烧结是在一定的温度和气氛条件下,将石墨进行高温处理,使其颗粒结合更紧密。
石墨化处理则是通过升高温度和加压,使石墨颗粒再次结合,并增加其强度和密度。
总结一下,石墨生产工艺流程包括石墨矿石的破碎、磨矿、浮选和精矿处理,以及石墨产品的加工和制备。
每个步骤都需要特定的设备和工艺条件,以确保最终得到高质量的石墨产品。
石墨的生产工艺流程对于提高石墨产品的品质和性能至关重要,可以满足不同行业对石墨材料的需求。
年产吨高纯石墨生产工艺流程
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高纯石墨是一种重要的非金属材料,具有很高的热稳定性、电导率和化学稳定性,广泛应用于航空、电子、化工、冶金等领域。
下面是一个关于年产吨高纯石墨生产工艺流程的详细介绍。
一、原料准备高纯石墨的主要原料为石墨粉末,一般应保证其碳含量在99.9%以上。
在原料准备过程中,首先对石墨粉末进行筛分和清洗,以除去杂质和不符合要求的颗粒。
然后将其放入石墨烧结炉中进行预热处理,以去除残留的水分和有机物。
二、石墨烧结预热处理后的石墨粉末需要进行烧结处理,以使其颗粒间形成结合和升高密度。
石墨烧结一般采用电阻炉或电感炉,将石墨粉末装入陶瓷模具中,放入炉中进行加热处理。
在加热过程中,石墨粉末颗粒之间会发生烧结反应,形成较大的结晶颗粒和静态密度较高的石墨坯体。
这一步骤通常需要多次反复进行,以达到所需的石墨坯体尺寸和密度。
三、石墨加工石墨烧结后的石墨坯体需要进行加工处理,以得到所需的高纯石墨制品。
主要包括以下几个步骤:1.切割:使用带有金刚石颗粒的锯片对石墨坯体进行切割,得到所需的尺寸和形状。
2.精加工:对切割后的石墨坯体进行精细加工,包括车削、镗削、铣削等工艺,以得到更加精确的形状和尺寸。
3.石墨治理:对石墨制品进行表面处理,以提高其光洁度和耐腐蚀性。
常见的方法有酸洗、抛光、涂层等。
四、产品检测与包装在高纯石墨生产的最后阶段,需要对产品进行检测,以确保其符合要求。
常见的检测方法有电导率测试、密度测定、抗拉强度测试等。
通过测试,可以了解产品的物理和化学性质,从而确保其在实际应用中的可靠性。
最后,对通过检测的高纯石墨制品进行包装和贮存。
常见的包装方式有纸箱包装、塑料袋密封等。
在包装过程中,需要注意保护产品的表面免受损坏、避免湿气和其它污染物的侵入。
综上所述,年产吨高纯石墨生产工艺流程主要包括原料准备、石墨烧结、石墨加工、产品检测与包装等环节。
每个环节都需要严格控制和操作,以确保最终产品的质量和性能。
通过合理优化工艺流程,可以提高生产效率,降低成本,满足市场需求。
石墨的生产工艺
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石墨的生产工艺石墨是一种非金属材料,具有独特的性质,广泛应用于电池、石墨烯、导电涂料等领域。
石墨的生产工艺包括石墨矿开采、石墨矿破碎、石墨矿选矿、石墨矿粉碎、石墨矿浮选、石墨矿烘干、石墨矿磨细、石墨矿加工改性等多个环节。
首先,石墨矿开采是石墨生产的起始环节。
石墨矿是石墨的原材料,主要分为自然石墨和人工合成石墨两种。
自然石墨主要通过露天开采和地下开采两种方式获取,然后通过矿石破碎设备将石墨矿破碎成较小的颗粒。
接下来,石墨矿选矿是将石墨矿中的杂质进行分离的过程。
常用的石墨矿选矿技术包括重选法、浮选法、手工选矿法等。
其中,浮选法是最常用的石墨选矿方法,通过使用化学药品调节矿浆的酸碱性和离子浓度,使石墨矿与杂质分离,得到较纯的石墨精矿。
接着,石墨矿粉碎是将石墨矿破碎后的颗粒进一步细化的过程。
通常采用的方法是使用球磨机将石墨矿颗粒进行磨细。
石墨矿经过粉碎后,可得到细小的粉末,便于后续处理和加工。
然后,石墨矿浮选是通过物理化学方法将石墨矿与杂质分离的过程。
浮选过程中,通常会加入一些化学药品,如捕收剂、发泡剂等,调节矿浆的性质和表面张力,使石墨矿颗粒浮在浮选泡沫上,而杂质沉入底部,从而实现石墨矿的浮选分离。
随后,石墨矿烘干是为了去除石墨矿中的水分。
常见的石墨矿烘干设备有流态化床烘干机、回转烘干机等。
石墨矿在烘干过程中,通过加热使水分蒸发,减少湿度,提高石墨粉末的含水率。
再者,石墨矿磨细是为了提高石墨粉末的细度和纯度。
常用的磨细设备有球磨机、细磨机等。
通过磨细工艺,可以进一步减小石墨颗粒的尺寸,使其更具活性和特殊性质。
最后,石墨矿加工改性是为了进一步改善石墨材料的性能和适应不同的应用领域。
常见的加工改性方法有化学改性、物理改性和混炼改性等。
通过不同的改性工艺,可以使石墨具有特殊的导电性、耐高温性、耐腐蚀性等特点,满足不同领域的需求。
综上所述,石墨的生产工艺包括石墨矿开采、石墨矿破碎、石墨矿选矿、石墨矿粉碎、石墨矿浮选、石墨矿烘干、石墨矿磨细、石墨矿加工改性等多个环节。
高纯石墨 生产工艺
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高纯石墨生产工艺一、原料准备高纯石墨的主要原料是天然石墨矿,石墨矿经过破碎、磨矿、浮选等工序,得到精细的石墨粉末。
精细的石墨粉末是高纯石墨生产的基础。
二、石墨烘干石墨粉末经过烘干处理,去除其中的水分。
烘干的温度和时间需要根据石墨粉末的性质和生产要求进行调控,以确保石墨粉末的干燥程度和质量。
三、石墨烧结石墨粉末经过烧结处理,将其压制成块状,并在高温下进行烧结。
烧结过程中,石墨粉末中的结合剂燃烧殆尽,使石墨颗粒之间得以紧密结合,形成致密的石墨块。
四、石墨加工石墨块经过机械加工,如切割、磨削、镗削等,使其形成所需的尺寸和形状。
加工过程中需要注意保持石墨材料的纯净度和表面质量。
五、高温处理石墨块在高温下进行石墨化处理,使其晶体结构发生变化,提高其石墨化程度。
高温处理可以通过石墨化炉等设备进行,温度和时间的控制十分关键。
六、酸洗处理经过高温处理后的石墨块需要进行酸洗处理,以去除表面的杂质和氧化物。
酸洗可以采用浸泡、喷淋等方式进行,常用的酸洗液有硫酸、盐酸等。
七、再石墨化处理酸洗后的石墨块需要再次进行石墨化处理,以进一步提高其石墨化程度和纯度。
再石墨化处理可以通过高温处理或化学气相沉积等方式进行。
八、制品加工经过以上工艺步骤,高纯石墨块可以进行进一步的制品加工,如烧结型高纯石墨制品、石墨电极、石墨舟等。
制品加工过程中需要根据所需产品的要求进行设计和加工。
九、质量检验高纯石墨制品需要经过严格的质量检验,包括外观质量、尺寸精度、物理性能等方面的检测。
质量检验可以采用显微镜、拉力试验机、热导仪等仪器进行。
十、包装和出厂经过质量检验合格的高纯石墨制品,需要进行包装和标识,以确保产品的安全和追溯。
包装可以采用纸箱、木箱、托盘等方式进行,标识需要包括产品名称、规格、批号等信息。
总结:高纯石墨的生产工艺包括原料准备、石墨烘干、石墨烧结、石墨加工、高温处理、酸洗处理、再石墨化处理、制品加工、质量检验等环节。
每个环节都需要严格控制,以确保高纯石墨制品的质量和性能。
高纯石墨 生产工艺
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高纯石墨生产工艺高纯石墨是一种重要的工程材料,具有优异的导电、导热和耐高温等特性,广泛应用于航天、电子、化工等领域。
高纯石墨的生产工艺是决定其质量和性能的关键因素之一。
高纯石墨的生产工艺一般包括原料准备、石墨化、石墨化处理、高温石墨化、高温处理和后处理等步骤。
原料准备是高纯石墨生产的重要环节。
通常采用石墨矿石作为原料,经过破碎、磨矿等物理处理,使原料达到一定粒度和纯度要求。
在原料准备过程中,还需要对原料进行筛分、洗涤等工序,以去除杂质,提高原料的纯度。
石墨化是将原料中的石墨结构形成。
通过高温处理,使石墨矿石中的杂质挥发,使石墨结构得以形成。
石墨化的温度一般在3000℃以上,这需要依靠高温炉等设备来完成。
石墨化处理是在石墨化的基础上对石墨进行处理,以提高其纯度和结晶度。
常用的处理方法有酸洗、氧化、还原等。
酸洗是利用酸性溶液对石墨进行清洗,去除表面的杂质和氧化物;氧化是将石墨暴露在氧气环境中,使其表面发生氧化反应,进一步提高纯度;还原是将氧化石墨还原为石墨,使其纯度达到要求。
高温石墨化是将石墨进行高温处理,使其晶格结构更加完善,提高其导电、导热性能。
高温石墨化的温度一般在2500℃以上,需要在惰性气氛中进行,以避免石墨被氧化。
高温处理是在高温石墨化的基础上对石墨进行再处理,以进一步提高其纯度和性能。
常用的高温处理方法有石墨热处理、气相碳化等。
石墨热处理是将石墨加热至高温,使其晶格结构更加完善;气相碳化是利用一定的气氛中进行碳化反应,使石墨表面形成碳化层,提高其耐高温性能。
高纯石墨还需要进行后处理,以进一步提高其纯度和性能。
常用的后处理方法有酸洗、氧化、还原等。
这些后处理方法与石墨化处理中的方法类似,但在具体操作过程中可能会有所不同。
高纯石墨的生产工艺包括原料准备、石墨化、石墨化处理、高温石墨化、高温处理和后处理等步骤。
通过这些步骤,可以使石墨的纯度和性能得到提高,从而满足不同领域对高纯石墨的需求。
高纯石墨的生产工艺对于提高产品质量和性能具有重要意义,需要在生产过程中严格控制各个环节,确保产品的一致性和稳定性。
高纯石墨生产工艺
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高纯石墨生产工艺
高纯石墨是一种具有高度晶须结构的石墨材料,具有良好的导电性、导热性和化学稳定性,被广泛应用于电池、石墨电极、半导体材料、化工设备等领域。
以下是高纯石墨的生产工艺。
高纯石墨的生产工艺大致可分为以下几个步骤:
1. 原料准备:选择高品质的石墨矿石作为原料,经过破碎、研磨等工序,得到适合生产高纯石墨的粉末。
2. 烧结:将石墨粉末放入烧结炉中,进行烧结处理。
在高温环境下,石墨粉末会逐渐烧结成块状,并且晶体排列有序。
烧结温度通常为2000℃以上,时间一般较长。
3. 加工成型:将烧结得到的高纯石墨块进行加工成型,根据不同用途的需求,可以进行切割、车削、铣削等操作,将其制成不同形状和尺寸的高纯石墨制品。
4. 脱碳处理:为了进一步提高高纯石墨的纯度,可以进行脱碳处理。
脱碳处理一般是在高温的无氧或低氧环境中进行,通过炭化反应将除碳之外的杂质去除。
5. 表面处理:为了提高高纯石墨的机械性能和耐腐蚀性能,可以对其表面进行处理。
常见的表面处理方法有镀层、喷涂、化学处理等。
6. 检测质量:在整个生产过程中,需要进行各项质量检测,确
保高纯石墨的质量符合要求。
常见的检测项目包括导电性、密度、抗压强度、热膨胀系数等。
以上就是高纯石墨的生产工艺的简要介绍。
高纯石墨的生产过程较为复杂,需要精细的工艺控制和专业设备,以保证最终产品的质量。
高纯石墨在电子、化工等行业中具有广泛的应用前景,随着技术的发展和需求的增加,高纯石墨的生产工艺也在不断改进和创新。
年产吨高纯石墨生产工艺流程
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高纯石墨是指石墨中碳含量高于99%的纯度,具有良好的导电性、热传导性和化学稳定性,在电子、半导体、冶金、化工等领域有广泛的应用。
下面是年产吨高纯石墨的生产工艺流程的详细介绍。
1.原料采购:高纯石墨的原料主要是天然石墨、云母等。
原料的选择要求碳含量高,并且杂质含量低。
这些原料经过采购后,需要进行原料的质量检测,确保原料能够满足生产的要求。
2.原料碾磨:将采购到的原料进行破碎和碾磨处理,以便提高原料的可加工性和反应性。
常用的碾磨设备有颚式破碎机、圆锥破碎机和球磨机等。
3.加工制备石墨颗粒:经过碾磨处理后的原料进一步进行筛分和分级处理,得到一定范围内的石墨颗粒。
通常采用震动筛、波浪筛等设备进行颗粒筛分和分级。
4.石墨层析:将石墨颗粒放入层析炉中,在高温下进行石墨层析过程。
层析炉一般是由石墨电极和陶瓷箱体组成,箱体内装有层析石墨杂质的物料。
通过电流作用,石墨颗粒在高温下脱掉一部分杂质,并形成层析石墨。
5.过滤和洗涤:将层析后的石墨颗粒进行过滤和洗涤处理,去除其中残留的杂质和酸性物质。
常用的过滤设备有压滤机和真空过滤机,以及洗涤设备有洗涤机和洗涤槽等。
6.干燥和烘烤:将洗涤后的石墨颗粒进行干燥和烘烤处理,除去其中的水分和一些低熔点杂质。
常用的设备有干燥箱和烘烤炉,温度和时间可以根据需要进行调节。
7.精磨和筛分:将干燥后的石墨颗粒进行精磨和筛分处理,使得颗粒的大小分布更加均匀。
常用的设备有球磨机和振动筛等。
8.化学处理:经过精磨和筛分后的石墨颗粒,可以进一步进行化学处理,去除其中的氧化物和气体杂质。
常用的处理方法有酸洗、碱洗和氧化处理等。
9.高温石墨化:将经过化学处理的石墨颗粒放入高温炉中,在高温下进行石墨化反应。
常用的石墨化炉有电阻炉和电弧炉等。
通过高温处理,石墨颗粒中的残留杂质可以被去除,并使得石墨颗粒更加纯净。
10.成品质量检测:经过高温石墨化后的石墨颗粒,还需要进行成品质量检测。
检测项目主要包括石墨颗粒的碳含量、尺寸分布、抗压强度和导热系数等。
天然石墨提纯工艺
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天然石墨提纯工艺引言:天然石墨是一种重要的非金属矿产资源,广泛应用于多个领域,如电池、涂料、橡胶、塑料等。
然而,天然石墨中常常存在着杂质,需要经过一系列的提纯工艺才能达到工业要求的纯度。
本文将介绍天然石墨的提纯工艺及相关技术。
一、矿石的选矿和破碎天然石墨矿石的提纯过程首先需要进行选矿和破碎。
选矿是指利用物理或化学方法,将石墨矿石中的有用矿物与杂质进行分离和提取。
常用的选矿方法包括重选、浮选和化学选矿等。
破碎是指将石墨矿石进行机械粉碎,使其颗粒尺寸适应后续处理工艺的要求。
二、矿石的浮选处理浮选是天然石墨提纯过程中常用的分离和提纯方法。
通过浮选,可以将石墨与其他矿物进行分离,提高石墨的纯度。
浮选过程首先将矿石破碎成适当的粒度,然后将其与浮选剂混合,经过搅拌和吹泡,使石墨颗粒与浮选剂发生吸附和浮选作用。
最后,通过分离装置将浮选泡沫中的石墨收集起来,得到初步的浮选精矿。
三、浸出法提纯浸出法是天然石墨提纯的重要方法之一。
在浸出法中,首先将浮选精矿进行碱浸,使石墨与杂质发生化学反应,形成可溶性化合物。
然后,通过过滤、蒸发和结晶等工艺,将溶液中的杂质分离出来,得到相对纯净的石墨。
四、化学氧化法提纯化学氧化法是天然石墨提纯的一种重要手段。
该方法通过将石墨与化学氧化剂反应,将石墨氧化为二氧化碳等气体,分离杂质。
常用的化学氧化剂有浓硝酸、高锰酸钾等。
化学氧化法能有效去除石墨中的有机杂质和杂质元素,提高石墨的纯度。
五、热解法提纯热解法是天然石墨提纯的一种重要方法。
该方法通过将石墨加热至高温,使其发生热解反应,挥发掉杂质和有机物。
常用的热解方法有高温热解、熔融热解和等离子体热解等。
热解法可以有效去除石墨中的有机杂质和气体杂质,提高石墨的纯度。
六、物理处理法提纯物理处理法是天然石墨提纯的一种重要手段。
该方法通过物理性质的差异,如密度、磁性和电性等,将石墨与杂质进行分离。
常用的物理处理方法有重力选矿、磁选和电选等。
物理处理法能有效去除石墨中的杂质颗粒和磁性杂质,提高石墨的纯度。
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高纯石墨的原材料及生产工艺简介
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1.原材料石油焦、针状焦、煤沥青
(1)、石油焦:是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物,黑色多空。
主要元素为碳,灰分含量很低。
石油焦属于易石墨化碳一类,石油焦在化工、冶金中广泛应用,是生产人造石墨制品及电解铝用碳素制品的主要原材料。
石油焦按热处理温度分为:生焦和煅烧焦2种。
前者由延迟焦化所得的石油焦,含有大量灰分,机械强度低,煅烧焦是生焦经煅烧而得。
中国多数炼油厂只生产生焦,煅烧作业在碳素厂进行。
石油焦按硫分的高低区分,可分为高硫焦(含硫1.5%以上)、中硫焦(含硫0.5-1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三种。
人造石墨生产一般使用低硫焦。
(2)、针状焦
针状焦是外观具有明显纤维纹理,热膨胀系数特别低和容易石墨化的一种优质焦炭,焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒。
在偏光显微镜下可观察到各项异性的纤维状结构,因而称之为针状焦。
针状焦物理机械性制的各项异性十分明显,平行于颗粒长轴方向具有良好的导电导热性能,热膨胀系数小,抗热震性能好。
针状焦分为以石油油渣为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青原料生产的煤系针状焦。
(3)、煤沥青
煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。
为多种碳氢化合物的混合物,常温下为黑色高粘度半固体或固体,无固定的熔点,受热后软化,继而融化,密度为1.25-1.35克每平方厘米。
(g/cm3)按其软化点的高低分为低温、中温和高温三种。
中温沥青的产量为煤焦油的54-56%。
煤沥青的组成极为复杂,与煤焦油的性质及杂原子的含量有关,又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。
表征煤沥青特性的指标很多,如沥青的软化点、甲苯不溶物、结焦值和煤沥青流变性等。
煤沥青在他素工业中作为粘结剂和浸渍剂使用,其性能对碳素制品生产工艺和产品质量品质影响极大。
粘结剂沥青一般使用软化点适中、结焦值高的中温或中温改质沥青,浸渍剂使用软化点较低、流变性好的中温沥青。
2.制作工艺
(1)、煅烧
碳质原料在高温下进行热处理,排除所含水分和挥发分,并相应提高原料理化性能的生产工序称为煅烧。
一般碳质原料采用燃气及自身挥发分作为热源进行煅烧,最高温度为1250℃-1350℃。
①、煅烧使碳质原料的组织结构和物理化学性能发生深刻变化,主要体现在提高了焦炭的密度、机械强度和导电性,提高了焦炭的化学稳定性和抗氧化性能,为后续工序奠定了基础。
煅烧设备主要有罐式煅烧炉、回转窑和电煅烧炉。
煅烧质量控制指标是石油焦真密度不小于2.07g/cm3,电阻率不大于550μΩ.m,针状焦真密度不小于2.12g/cm3,电阻率不大于500μΩ.m。
②、原料的破碎处理和配料
在配料之前,须对大块煅后石油焦和针状焦进行中碎、磨粉、筛分处理
中碎:通常是将50mm左右的物料通过颚式破碎机、锤式破碎机等破碎设备进一步破碎到
配料所需的0.5-20mm
磨粉:通过磨粉机(球磨机、环棍式环辊磨粉机)将碳质原料磨细到0.075mm粒径以下的粉末状小颗粒的过程。
筛分:通过具有均匀开孔的一系列筛子,将破碎后尺寸范围较宽的物料分成尺寸范围较窄的几中颗粒粒级的过程。
配料:是按配方要求,对各种粒度的骨料和粉料、粘结剂分别计算、称量、聚焦的生产过程。
(配方的科学性和配料操作的稳定性是影响产品质量指标和使用性的最重要因素之一)
2.混捏
在一定温度下将定量的各种粒度炭质颗粒料和粉料与定量的粘结剂搅拌混合均匀,捏合成可塑性糊料的工艺过程称为混捏。
混捏的作用:干混时使各种原料混合均匀,同时使不同粒度大小的固体碳质物料均匀的混合和填充,提高混合料的密实度。
加入煤沥青后使干料和沥青混合均匀,液态沥青均匀涂布和浸润颗粒表面,形成一层沥青粘结层,把所有物料粘结在一起,进而形成均质的可塑性糊料,有利于成型。
部分煤沥青浸透到碳质物料内部空隙,进一步提高了糊料的密度和粘结性。
3.成型
碳材料的成型是指混捏好的碳质糊料在成型设备施加外部作用力下产生塑性变形,最终形成具有一定形状、尺寸、密度和强度的生坯(生制品)的工艺过程。
成型的种类:模压、挤压、震动成型、等静压
①.模压成型
模压成型(又称压制成型或压缩成型)是先将粉状,粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化的作业。
模压成型可兼用于热固性塑料,热塑性塑料和橡胶材料。
主要产品:电碳、低档次细结构石墨
②.挤压成型
坯料在三向不均匀压应力作用下,从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小长度增加,成为所需制品的加工方法叫挤压,坯料的这种加工叫挤压成型。
主要产品:石墨电极、方电极
③.震动成型
利用振动作用使泥料制成坯体的成型方法称为振动成型法。
主要产品:铝用碳砖、高炉碳砖
④.等静压
等静压处理是把被加工物体放置于盛满液体的密闭容器中,通过增压系统进行逐步加压对物体的各个表面施加以相等的压力,使其在不改变外观形状的情况下缩小分子间的距离增大密度而改善物质的物理性质。
主要产品:各项同性石墨、异性石墨
4.焙烧
是碳制品生坯在填充料包华夏,装入专门设计的加热炉内进行高温热处理,使生坯中的煤沥青炭化的工艺过程。
煤沥青炭化后形成的沥青焦将炭质骨料和粉料颗粒固结在一起,焙烧后的碳制品具有较高的机械强度、较低的电阻率、较好的热稳定性和化学稳定性。
焙烧是炭素制品生产的主要工序之一,生产周期较长,在22-30天(多焙时间略短),而且能耗较高,生坯焙烧的质量对成品质量和生产成本都有一定的影响。
生坯内煤沥青在焙烧过程中焦化,配出10%左右的挥发分,同时体积产生2-3%的收缩,质量损失8-10%。
炭坯的理化性能也发生了显著的变化,由于气孔率的增加体积密度由1.7g/cm3降为1.6g/cm3电阻率10000μΩ.m左右降为40-50μΩ.m,焙烧坯的机械强度也
大为提高。
焙烧的最高温度:1250℃二焙略低
二次焙烧是焙烧品浸渍后进行再次焙烧,使浸入焙烧品空隙中的沥青炭化的工艺过程。
浸渍是将炭材料置于压力容器中,在一定的温度和压力条件下将液态浸渍剂沥青浸入渗透到制品空隙中的工艺过程。
目的是降低制品气孔率,增加制品体积密度和机械强度,改善制品的导电和导热性能。
浸渍品增重率:一浸≥14% 二浸≥9% 三浸≥5%
5.石墨化
炭材料的石墨化是在2300-3000℃高温下进行的,故工业上只有通过电加热方式才能实现,即电流直接通过被加热的焙烧品,这是装入炉内的焙烧品既是通过电流产生高温的导体,又是被加热到高温的对象。
目前广泛采用的炉型有艾奇逊石墨化炉和内热串接炉,前者通电时间50-80小时,产量大、温差大、电耗高,后者加热时间9-15小时,加热时间短,电耗低,电阻均匀但不好装接头。
石墨化的电耗很大,工序成本约占整个生产成本的20-35%
石墨化品的检查:外观敲击、电阻率测试
6.机械加工
炭石墨材料机械加工的目的是依靠切削加工来达到所需尺寸、形状、精度等,制成符合使用要求的石墨制品。