国内外石墨提纯技术的现状分析
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温 度 很 快 升 高 ，有 利 于 石 墨 中的 灰 分 气 化逸 出 ； 三是 原料 的粒 径 ，一般来 说 ，粒径 越 小，提 纯效 果
石 墨精 矿 。该 方法 可 以将 品位 大于 ８ ２ ％ 的石 墨精 矿
提 高Leabharlann Baidu９ Ｈ ％ 以 ｝ 。
从而 获得高纯度 的石墨 。主要反应 如下 ：
Ｎ ａ ， ０ ＋２ Ｈ Ｆ ＝２ Ｎ ａ Ｆ＋Ｈ ， ０ （ １ ０）
提 纯过 的主要 化学反应式 如下 ：
６ ４
Ｋ２ ０ ＋ ２ Ｈ Ｆ
国际业 内专 家预 言 ： “ ２ Ｏ 世 纪是硅 的世 纪 ，２ １
世 纪将 是碳 的世 纪 。”石墨在 国民经 济 中的地位 越 来越重要 ，对石墨 的纯度要求越来 越高 。
石 墨 提 纯 就 是 采 取 有 效 的手 段 除去 其 中 的杂
质 。石墨提 纯包 括化 学提纯和 物 理法提 纯 ，化 学提
国 内外石墨提纯 技术 的现状分析
李 志 远 李 国荣 。
（１ ． 鸡 西 浩 市新 能 源材料 有 限公 司 ， 黑龙 江 鸡 西 １ ５ ８ １ ０ ０ ； ２ ． 江 西理 工 大学 ， 江西 赣 州 ３ ４ １ ０ ０ ０）
摘要 ： 文章对国内外石墨撮绝技术砖行了简单叙述，重点介绍了 超高纯石墨的提纯方法， 认为化学法与高温 物理法相结合的 提纯工艺方法是高纯度石墨 提纯 艺＿ 的发展方向。
１ 化学 提纯
化 学提纯 是利用 强酸 、强碱 或其 他化合 物处 理 浮选 石墨精矿 ，使 其 中的杂质 溶解 ，然后洗 涤 ，除
去杂 质 。化 学提 纯 最终 产 品 的固定 碳含 量可 达９ ９ ％ 以上 。 化 学提 纯 包 括 碱 酸 法 、氢 氟酸 法 和 混 酸 法 （ 氢 氟酸一 盐酸一 硫 酸 ）、氯 化焙烧法 。
氢 氟酸 法是石 墨 中的主要 杂质硅 酸盐类 ，与氢 氟 酸发 生反应 生成氟硅 酸 （ 或 盐 ），随溶液 排 除 ，
后 的水浸 中大部 分被 除去 。另外 ，碱 溶过 程 中，除
了生成Ｎ ａ ｓ ｉ ０ 。 ． 也可 生成 ［ Ａ １（ Ｏ Ｈ ）］ ，它 也可 以溶
于水 ，在 水浸 中除去 。该方 法适用 于含 云母较少 的
Ｃ ａ ＋２ ０ Ｈ 一＝ Ｃ ａ（ Ｏ Ｈ）， ｌ Ｍ ｇ ＋２ ０ Ｈ 一 ＝Ｍ ｇ（ Ｏ Ｈ）２ ｛
（ ４） （ ５ ）
纯 有碱 酸法 、氢氟酸 法 、氯化焙 烧法 ；物理 法提纯 有 高温法 （ 又 叫热工法 ）。
酸洗通 常在 常温下进行 ，其反应如 下：
Ｆ ｅ（ Ｏ Ｈ ） ３＋ ３ Ｈ Ｃ ｌ：Ｆ ｅ Ｃ ｌ ３＋ ３ Ｈ ２ ０ Ｃ ａ（ Ｏ Ｈ ） ２＋ ２ Ｈ Ｃ ｌ＝Ｃ ａ Ｃ ｌ ２＋ ２ Ｈ ２ Ｏ Ｍ ｇ（ Ｏ Ｈ ）２＋ ２ Ｈ Ｃ Ｉ＝Ｍ ｇ Ｃ １ ２＋ ２ Ｈ ２ ０ Ｎ ａ ２ ０・ ｍ Ｓ ｉ Ｏ ２＋ Ｈ Ｃ Ｉ— Ｈ ２ Ｓ ｉ Ｏ ３十 Ｎ ａ Ｃ ｌ （ ６ ） （ ７ ） （ ８） （ ９）
１ ． １ 碱 酸 法
碱酸 法可获得 固定碳含量９ ９ ％以上 的石 墨 产
品。 目前 ，碱酸 法在 工业上应 用较广 ，具有 一 次性
投 资少 、产 品品位较 高、工 艺适应 性强等特 点 。而 且还具有 设备 常规 、通用性 强 （ 除石墨外 ，许 多非
碱 酸 法 是利 用 石 墨 中 的杂 质 （ 硅 酸 盐 等 ）在 ５ ０ ０ ℃ 以上 的高温 下 与氢氧 化 钠起 反应 ，一部 分 生 成 溶 于 水 的反 应 产物 ，被 水 浸 出除 去 ，另一 些 杂 质 ，如 铁 的氧 化物等 ，在 碱熔后 用盐酸 中和 ，生成 溶于水 的氯 化铁等 ，通过洗 涤而除去 。 Ｓ ｉ Ｏ 与Ｎ ａ Ｏ Ｈ 反应 生成 的Ｎ ａ 。 Ｓ ｉ Ｏ 。 可溶 于水 ，在 随
关键 词 ： 化 学提 纯 ； 碱 酸法 ； 氢 氟酸法 ；氯化焙烧 法 ； 物理 法提 纯 ；高温法 ； 超 高纯石墨
中图分类号 ： Ｔ Ｑ１ ２ ７
寞献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ３ ） ｏ 卜０ ０ ６ ４ — ０ ２
Ｓ ｉ ０ ２＋ ２ Ｎ ａ Ｏ Ｈ ＝Ｎ ａ ２ Ｓ ｉ Ｏ ３ ＋Ｈ ２ ０ ｆ Ａ １ ２ ０ ３＋ ２ Ｎ ａ Ｏ Ｈ ＝２ Ｎ ａ Ａ Ｉ Ｏ ２＋ Ｈ ２ ０ ｆ Ｆ ｅ ＋３ ０ Ｈ 一＝ Ｆ ｅ（ Ｏ Ｈ） ｌ （ １ ） （ ２ ） （ ３ ）
２ ０ １ ３年 第 １期 （ 总第 ２ ４ ４期 ）
中阊高 新技术 金业
ｌ ｃ Ｈｌ … Ｉ ６ Ｈ Ｔ Ｅ ｃ Ｈ Ｅ Ｎｔ ｅ Ｒ ＰｔＩ ｓ ｔ ｓ
ＮＯ． １ ． ２ ０ １ ３
（ Ｃｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ２ ４ ４）
金 属矿 的提纯 都可 以采用碱 酸法 ）等优 点 ，碱 酸法 是现今 在我 国应用最 广泛 的方法 。碱酸法 的缺 点在 于需要 高温煅 烧 、能量消耗 大 、反应 时间长 、设备 腐蚀严重 、石墨流失量大 以及废水污染严 重。
１ ． ２ 氢氟 酸 法
当所处 理 的石 墨 中云母含 量较高 时 ，采 用碱 酸 法效 果不会太佳 ，这时可采用氢氟 酸法 。
２ ＫＦ ＋ Ｈ ２ ０
（ １１ ）
的待 提 纯石 墨材料 扩散 ，造 成石 墨纯化 效果 差 ；二
Ｓ ｉ Ｏ ２＋ ４ Ｈ Ｆ ＝Ｓ ｉ Ｆ ４ ｆ＋ ２ Ｈ ２ ０
Ｓｉ ０ ２＋ ６ Ｈ Ｆ ＝Ｈ ２ Ｓｉ Ｆ ６ ＋２ Ｈ ２ ０
（ １ ２ ）
（ １ ３）
是石 墨化 过程 的升 温 曲线 ，采 用大 电流 升温 ，石 墨
石 墨精 矿 。该 方法 可 以将 品位 大于 ８ ２ ％ 的石 墨精 矿
提 高Leabharlann Baidu９ Ｈ ％ 以 ｝ 。
从而 获得高纯度 的石墨 。主要反应 如下 ：
Ｎ ａ ， ０ ＋２ Ｈ Ｆ ＝２ Ｎ ａ Ｆ＋Ｈ ， ０ （ １ ０）
提 纯过 的主要 化学反应式 如下 ：
６ ４
Ｋ２ ０ ＋ ２ Ｈ Ｆ
国际业 内专 家预 言 ： “ ２ Ｏ 世 纪是硅 的世 纪 ，２ １
世 纪将 是碳 的世 纪 。”石墨在 国民经 济 中的地位 越 来越重要 ，对石墨 的纯度要求越来 越高 。
石 墨 提 纯 就 是 采 取 有 效 的手 段 除去 其 中 的杂
质 。石墨提 纯包 括化 学提纯和 物 理法提 纯 ，化 学提
国 内外石墨提纯 技术 的现状分析
李 志 远 李 国荣 。
（１ ． 鸡 西 浩 市新 能 源材料 有 限公 司 ， 黑龙 江 鸡 西 １ ５ ８ １ ０ ０ ； ２ ． 江 西理 工 大学 ， 江西 赣 州 ３ ４ １ ０ ０ ０）
摘要 ： 文章对国内外石墨撮绝技术砖行了简单叙述，重点介绍了 超高纯石墨的提纯方法， 认为化学法与高温 物理法相结合的 提纯工艺方法是高纯度石墨 提纯 艺＿ 的发展方向。
１ 化学 提纯
化 学提纯 是利用 强酸 、强碱 或其 他化合 物处 理 浮选 石墨精矿 ，使 其 中的杂质 溶解 ，然后洗 涤 ，除
去杂 质 。化 学提 纯 最终 产 品 的固定 碳含 量可 达９ ９ ％ 以上 。 化 学提 纯 包 括 碱 酸 法 、氢 氟酸 法 和 混 酸 法 （ 氢 氟酸一 盐酸一 硫 酸 ）、氯 化焙烧法 。
氢 氟酸 法是石 墨 中的主要 杂质硅 酸盐类 ，与氢 氟 酸发 生反应 生成氟硅 酸 （ 或 盐 ），随溶液 排 除 ，
后 的水浸 中大部 分被 除去 。另外 ，碱 溶过 程 中，除
了生成Ｎ ａ ｓ ｉ ０ 。 ． 也可 生成 ［ Ａ １（ Ｏ Ｈ ）］ ，它 也可 以溶
于水 ，在 水浸 中除去 。该方 法适用 于含 云母较少 的
Ｃ ａ ＋２ ０ Ｈ 一＝ Ｃ ａ（ Ｏ Ｈ）， ｌ Ｍ ｇ ＋２ ０ Ｈ 一 ＝Ｍ ｇ（ Ｏ Ｈ）２ ｛
（ ４） （ ５ ）
纯 有碱 酸法 、氢氟酸 法 、氯化焙 烧法 ；物理 法提纯 有 高温法 （ 又 叫热工法 ）。
酸洗通 常在 常温下进行 ，其反应如 下：
Ｆ ｅ（ Ｏ Ｈ ） ３＋ ３ Ｈ Ｃ ｌ：Ｆ ｅ Ｃ ｌ ３＋ ３ Ｈ ２ ０ Ｃ ａ（ Ｏ Ｈ ） ２＋ ２ Ｈ Ｃ ｌ＝Ｃ ａ Ｃ ｌ ２＋ ２ Ｈ ２ Ｏ Ｍ ｇ（ Ｏ Ｈ ）２＋ ２ Ｈ Ｃ Ｉ＝Ｍ ｇ Ｃ １ ２＋ ２ Ｈ ２ ０ Ｎ ａ ２ ０・ ｍ Ｓ ｉ Ｏ ２＋ Ｈ Ｃ Ｉ— Ｈ ２ Ｓ ｉ Ｏ ３十 Ｎ ａ Ｃ ｌ （ ６ ） （ ７ ） （ ８） （ ９）
１ ． １ 碱 酸 法
碱酸 法可获得 固定碳含量９ ９ ％以上 的石 墨 产
品。 目前 ，碱酸 法在 工业上应 用较广 ，具有 一 次性
投 资少 、产 品品位较 高、工 艺适应 性强等特 点 。而 且还具有 设备 常规 、通用性 强 （ 除石墨外 ，许 多非
碱 酸 法 是利 用 石 墨 中 的杂 质 （ 硅 酸 盐 等 ）在 ５ ０ ０ ℃ 以上 的高温 下 与氢氧 化 钠起 反应 ，一部 分 生 成 溶 于 水 的反 应 产物 ，被 水 浸 出除 去 ，另一 些 杂 质 ，如 铁 的氧 化物等 ，在 碱熔后 用盐酸 中和 ，生成 溶于水 的氯 化铁等 ，通过洗 涤而除去 。 Ｓ ｉ Ｏ 与Ｎ ａ Ｏ Ｈ 反应 生成 的Ｎ ａ 。 Ｓ ｉ Ｏ 。 可溶 于水 ，在 随
关键 词 ： 化 学提 纯 ； 碱 酸法 ； 氢 氟酸法 ；氯化焙烧 法 ； 物理 法提 纯 ；高温法 ； 超 高纯石墨
中图分类号 ： Ｔ Ｑ１ ２ ７
寞献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ３ ） ｏ 卜０ ０ ６ ４ — ０ ２
Ｓ ｉ ０ ２＋ ２ Ｎ ａ Ｏ Ｈ ＝Ｎ ａ ２ Ｓ ｉ Ｏ ３ ＋Ｈ ２ ０ ｆ Ａ １ ２ ０ ３＋ ２ Ｎ ａ Ｏ Ｈ ＝２ Ｎ ａ Ａ Ｉ Ｏ ２＋ Ｈ ２ ０ ｆ Ｆ ｅ ＋３ ０ Ｈ 一＝ Ｆ ｅ（ Ｏ Ｈ） ｌ （ １ ） （ ２ ） （ ３ ）
２ ０ １ ３年 第 １期 （ 总第 ２ ４ ４期 ）
中阊高 新技术 金业
ｌ ｃ Ｈｌ … Ｉ ６ Ｈ Ｔ Ｅ ｃ Ｈ Ｅ Ｎｔ ｅ Ｒ ＰｔＩ ｓ ｔ ｓ
ＮＯ． １ ． ２ ０ １ ３
（ Ｃｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ２ ４ ４）
金 属矿 的提纯 都可 以采用碱 酸法 ）等优 点 ，碱 酸法 是现今 在我 国应用最 广泛 的方法 。碱酸法 的缺 点在 于需要 高温煅 烧 、能量消耗 大 、反应 时间长 、设备 腐蚀严重 、石墨流失量大 以及废水污染严 重。
１ ． ２ 氢氟 酸 法
当所处 理 的石 墨 中云母含 量较高 时 ，采 用碱 酸 法效 果不会太佳 ，这时可采用氢氟 酸法 。
２ ＫＦ ＋ Ｈ ２ ０
（ １１ ）
的待 提 纯石 墨材料 扩散 ，造 成石 墨纯化 效果 差 ；二
Ｓ ｉ Ｏ ２＋ ４ Ｈ Ｆ ＝Ｓ ｉ Ｆ ４ ｆ＋ ２ Ｈ ２ ０
Ｓｉ ０ ２＋ ６ Ｈ Ｆ ＝Ｈ ２ Ｓｉ Ｆ ６ ＋２ Ｈ ２ ０
（ １ ２ ）
（ １ ３）
是石 墨化 过程 的升 温 曲线 ，采 用大 电流 升温 ，石 墨