石墨化论文
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五：炉体结构的改变，保温料及电阻料，散热损失等的改变，一个好的工艺， 必须考虑每个部分哪怕每块砖的质量，导电率，电阻率及电流折射等诸多因素， 值得一提的是：现有很多企业在炉体的设计和应用上依然沿用老式的石墨化炉， 其弊端就不一一说明了。
六：“类同位素理论”实验模拟高温石墨化，并运用于实际生产，使得生产 更加有效和直观，理论大致为：在实验室条件下，对石墨或人造石墨提纯，根据 石墨本身含钙，铁，镁，铝，硅等矿物质盐，对其添加富含上述多种矿物质盐， 作好记录并进行不同的高温石墨化对比实验，对其富含物质的减少，颜色变化， 光谱分析，质量守恒等得出结论运用于实际，按此理论，弥补和完善了前文论述 的测温不准确的不足。
酸碱法 项目
价格（元/ 吨）
用量（吨）
均成本 （元）
备注
石墨原料 5200-6300
1.2-1.4
7150 提纯后市场价格
烧碱 盐酸（31%或其
他）
3000 650
能量（煤或电） 水
500 1.8 合计
0.5
0.4-0.6
0.65 200
1500
325
350 360 9685
在10500-12000之 间 含碳量在99.9以 下 一般在99-99.55 左右
高温石墨化炉
项目 变压器 2000 高压柜 10/35kv 铜铝排 建炉材料 和建造
炉料
价格（万元/台/ 吨）
103-108
60-120 5.7/1.75
13
27 流动资金 合计
的；‘高温法’提纯就是利用坩埚的良好导电，导热，耐高温的特性，将石墨中 的主要杂质硅（石英）等除去，故高温法提纯将是碳素及石墨提纯企业今后生产 采取的一种有效提纯方法。
1．3 石墨行业主要提纯工艺成本介绍（见成本表二） 1．4 几种生产方法的主要设备投资成本分析 这里重点介绍高温石墨化炉，就其原因一是生产纯度最高，二是随着酸化 等提纯的限制，故以小型变压器为投资对象（见成本表三） 1．5 提纯结果及分析、讨论和发展 黑龙江鸡西，山东平度，莱西，内蒙新和，攀枝花高纯石墨提纯结果见表 四，主要取鸡西和平度石墨做参考对象（见表四） 结果分析：主要从以下几方面分析 一：技术的改进和革新，是产品优异的保证，尤其是在竞争日益激烈的当 今社会，本工艺是高温内串石墨化通气法，本工艺在高温，内串，石墨化，通气 诸多工艺领域走在前列，尤其是以上多个难点，重点领域的综合开发和利用。 二：以上主产地区的原料含硅，硫，磷，钙，镁等杂质的不同，对提纯结 果有一定影响，含碳量高的效果稍优异点，但通过改变工艺，可以使含碳量更低 的或球化的废料（价值不太高的三口料或下脚料）达到理想的纯度和松装密度、 振实密度等理化指标，通过性能表可以看出。 三：综合人才的缺乏。石墨介质特性的优异及选择与整个工艺及电流、电流 密度的关系，在以往的文献和工业生产中提及的石墨坩埚或（保温料等）一味要 求选用高功率电极材料，但忽略了整个工艺的介质电阻不确定性及电流及密度等 相关因素，虽然在某些方面采用热电偶或红外线等仪器设备测温，但由于设备自 身及工艺的复杂性等因素，以上多方面最终导致整个工艺的高能耗（设备过大能 耗浪费，工艺本身高能耗，生产企业盲目追赶），就其原因是人才的紧缺，即电 热，传感，材料方面的综合人才——懂变压器，懂传感，懂石墨材料及计算的综 合人才，加之近年来行业的发展及追求利益的最大话，导致本行业的很多技术骨 干带着技术盲目复制和缺少研发停留在老工艺止步不前。“十二五”及 2011 年开 始淘汰一批高能耗企业或设备，从国家和行业长远考虑这点我表示赞同，但就其 技术不革新不研发而盲目采购高功率特种变压器等设备来解决高能耗被淘汰的
High temperature graphitization purified crystalline (aphanitic) flake graphite (artificial graphite or graphite anode material, spherical graphite three materials, waste) Liang Hua Abstract: (aphanitic) crystalline flake graphite (artificial graphite anode material) as raw materials, high temperature graphitization purification principle, to change the production process on this basis, according to the actual production, the production costs of the purification method of the graphite industry. crucible, crystal (aphanitic) flake graphite (artificial graphite anode material) carbon content of 80% -99.9% (flotation or acid-base purification, or globalization, carbonization) of different purity and graphitization temperature
transformer parameters, different insulation materials on the purification effect. Purification of the two flake graphite results show: the ventilation method of the string within the high temperature graphitization, enable graphite carbon content of more than 99.999% (or spherical or anode material for charging and discharging effect better) impurity content as low as 5ppm. Keywords: (aphanitic), crystalline graphite; high temperature graphitization; string; purification; transformer parameters; insulation materials; anode material CLC: O613.71; O6-332; Document Code: B Article ID: (2012) 01-0039-01 天然晶质鳞片石墨（隐晶质下略）的含碳量为 70-90%，最高达到 99.9%，因其 形状为鳞片，故称鳞片石墨。晶质石墨较隐晶质石墨的含碳量高，灰分少，导电， 导热，抗氧化性能好等【1】，应用范围非常广泛，尤其 21 世纪电池市场（手机， 电脑，电动车，燃料电池等），对负极材料 ，高铁轨道涂层——高纯石墨的 需求量将继续增大，‘十一五’及‘十二五’已或将执行的三高污染行业的淘汰 列入实施执行阶段，尤其是石墨行业的酸碱提纯，氢氟酸提纯所带来的环境污染 问题，因此，因此开发提纯鳞片石墨的前景将非常广阔。
合计
氯化焙烧法
项目 石墨原料 耗电量
液氯 其他
价格（元/ 吨）
5200-6300 0.87 1500
合计
用量（吨） 1
1000 0.04-0.06
14410
石墨，价格在23000 左右
均成本 （元） 5800
870 60 100 6830
备注 提纯后市场价格 在9000左右 含碳量在98.9左右
表三：
晶质石墨提纯，有化学法的酸碱提纯，氢氟酸提纯，高温提纯，高温通气 法等，具体在相应其他论文作详细介绍。但对于一般工艺，都存在设备复杂、成 本高、对环境造成重大污染，能否在普通工艺设备条件下（小变压器和低能耗）， 实现高纯？本文根据实际生产，分析介绍。
生产试验对比 1．1 原料 1.鳞片石墨采用传统以经‘浮选’和‘酸碱法’提纯过的含碳量达 99%以 上的高碳石墨为原料（性能实际指标见表一）。对比生产用含碳量 95%，（性能指 标略）高碳石墨样品为黑龙江鸡西，山东平度，莱西，内蒙新和，攀枝花所产； 2.保温材料：优质石油焦，保温和防穿火。 1．2 高温石墨化 采用 10000kva(对比实验用小型 2000kva)变压器，将石墨装入坩埚内石墨 化，其二次电流达 10 万和 2.8 万安培，本文所用坩埚为经 2700 度高温石墨化后
结论：1、通过多年的生产实践经验和实验室实验，高温石墨化提纯晶质（隐 晶质）鳞片石墨（人造石墨或负极材料）是可行的并已运用于实际生产； 2、积 极探索和改进或改变工艺条件，高温石墨化提纯将随着时代的变化逐步淘汰时下 的酸碱提纯，氢氟酸提纯等行业而领军业内，为新能源市场负极材料的开拓和研 究锦上添花.
一般在99-99.9左右
合计
10590
高温提纯法
项目 石墨原料 耗电量
液氯 氟利 其他气体
价格（元/ 吨）
5200-6300
用量（吨） 1
0.87
8000-10000度
1500
0.04-0.06
10000
0.025-0.02
均成本 （元） 5800
8500
60
50
备注 提纯后市场价格 在29000-35000之 间 含碳量在99.99以 上 其他微量元素很少 或 几乎没有，或用在 球形
局面，等于指标不治本，如我开发的小型特种变压器超长石墨化炉就是打破常规 的最好明证，也是行业内最长、先进、节约型、低能耗、单炉产量高的新型石墨 化炉。
四：采用大电流升温，除采用常规“快，慢，快”三步法外，应积极应用其 他方法，如我发明“α、β、δ”型间隙磁场法，将对行业工艺改进及生产起到 更加直观和产品更优的效果。
高温石墨化提纯晶质（隐晶质）鳞片石墨（人造石墨或石墨负极材料，
球形石墨三口料、下脚料）
粱华
摘要：以晶质（隐晶质）鳞片石墨（人造石墨或负极材料）为原料，采用高温 石墨化提纯原理，在此基础上改变生产工艺，根据生产实际结合石墨行业各提 纯方法的生产成本，研究不同纯度的坩埚，晶质（隐晶质）鳞片石墨（人造石 墨或负极材料）含碳量 80%-99.9%（浮选或酸碱提纯后的，或球化、炭化）及 石墨化温度，变压器参量，不同的保温材料等对提纯效果的影响。结果证明： 用高温内串石墨化通气法提纯上述两种鳞片石墨，可使石墨的含碳量达到 99.999%以上（或球形或负极材料充放电效果更好），杂质含量低至 5ppm。 关键词：晶质（隐晶质）石墨；高温石墨化；内串；提纯；变压器参量；保温 材料；负极材料 中图分类号：O613.71;O6-332；文献标示码：B 文章编号：（2012）01-0039-01 作者简介：粱华，男，1982 年生，重庆人，硕士研究生，因家庭原因，1999 年 开始接触并研究石墨化提纯技术，先后 2002，2005 年毕业于哈尔滨工业大学材 料专业，曾任某高校教师，2005 后一直从事石墨化的研究和生产，并有 600 炉 次实际操作经验。现任格莱法艾特碳素材料有限公司副总经理，技术处处长、董 事。邮箱：m18005323737@。
表一：
高碳石墨性能指标
项含 项目 含量 目 量 项目
含量
含 项目 量
项 目 含量
含碳 99.26 灰 0.6 挥发
量
% 分1 分
项含
项目 含量 目 量 项目
0.0
粒度 91 硫 5
0.13 含量
松装
水
密度 0.41 分 0.13
含项
项目 量 目 含量
氢、氮、氧等
表二：
生产成本分析
以含碳量95%起生产一吨石墨含碳量99.95（含99%）计，2012
氢氟酸法
项目 石墨原料 氢氟酸（40%）
硫酸（98%） 盐酸（31%）
或硝酸
价格（元/吨） 用量（吨） 均成本（元）
备注
5200-6300 1.2-1.4
7150 提纯后市场价格
4300-4900
0.5
2400 在11000-12500之间
含碳量最高可达
650
0.7
455
99.95
650
0.9
585
六：“类同位素理论”实验模拟高温石墨化，并运用于实际生产，使得生产 更加有效和直观，理论大致为：在实验室条件下，对石墨或人造石墨提纯，根据 石墨本身含钙，铁，镁，铝，硅等矿物质盐，对其添加富含上述多种矿物质盐， 作好记录并进行不同的高温石墨化对比实验，对其富含物质的减少，颜色变化， 光谱分析，质量守恒等得出结论运用于实际，按此理论，弥补和完善了前文论述 的测温不准确的不足。
酸碱法 项目
价格（元/ 吨）
用量（吨）
均成本 （元）
备注
石墨原料 5200-6300
1.2-1.4
7150 提纯后市场价格
烧碱 盐酸（31%或其
他）
3000 650
能量（煤或电） 水
500 1.8 合计
0.5
0.4-0.6
0.65 200
1500
325
350 360 9685
在10500-12000之 间 含碳量在99.9以 下 一般在99-99.55 左右
高温石墨化炉
项目 变压器 2000 高压柜 10/35kv 铜铝排 建炉材料 和建造
炉料
价格（万元/台/ 吨）
103-108
60-120 5.7/1.75
13
27 流动资金 合计
的；‘高温法’提纯就是利用坩埚的良好导电，导热，耐高温的特性，将石墨中 的主要杂质硅（石英）等除去，故高温法提纯将是碳素及石墨提纯企业今后生产 采取的一种有效提纯方法。
1．3 石墨行业主要提纯工艺成本介绍（见成本表二） 1．4 几种生产方法的主要设备投资成本分析 这里重点介绍高温石墨化炉，就其原因一是生产纯度最高，二是随着酸化 等提纯的限制，故以小型变压器为投资对象（见成本表三） 1．5 提纯结果及分析、讨论和发展 黑龙江鸡西，山东平度，莱西，内蒙新和，攀枝花高纯石墨提纯结果见表 四，主要取鸡西和平度石墨做参考对象（见表四） 结果分析：主要从以下几方面分析 一：技术的改进和革新，是产品优异的保证，尤其是在竞争日益激烈的当 今社会，本工艺是高温内串石墨化通气法，本工艺在高温，内串，石墨化，通气 诸多工艺领域走在前列，尤其是以上多个难点，重点领域的综合开发和利用。 二：以上主产地区的原料含硅，硫，磷，钙，镁等杂质的不同，对提纯结 果有一定影响，含碳量高的效果稍优异点，但通过改变工艺，可以使含碳量更低 的或球化的废料（价值不太高的三口料或下脚料）达到理想的纯度和松装密度、 振实密度等理化指标，通过性能表可以看出。 三：综合人才的缺乏。石墨介质特性的优异及选择与整个工艺及电流、电流 密度的关系，在以往的文献和工业生产中提及的石墨坩埚或（保温料等）一味要 求选用高功率电极材料，但忽略了整个工艺的介质电阻不确定性及电流及密度等 相关因素，虽然在某些方面采用热电偶或红外线等仪器设备测温，但由于设备自 身及工艺的复杂性等因素，以上多方面最终导致整个工艺的高能耗（设备过大能 耗浪费，工艺本身高能耗，生产企业盲目追赶），就其原因是人才的紧缺，即电 热，传感，材料方面的综合人才——懂变压器，懂传感，懂石墨材料及计算的综 合人才，加之近年来行业的发展及追求利益的最大话，导致本行业的很多技术骨 干带着技术盲目复制和缺少研发停留在老工艺止步不前。“十二五”及 2011 年开 始淘汰一批高能耗企业或设备，从国家和行业长远考虑这点我表示赞同，但就其 技术不革新不研发而盲目采购高功率特种变压器等设备来解决高能耗被淘汰的
High temperature graphitization purified crystalline (aphanitic) flake graphite (artificial graphite or graphite anode material, spherical graphite three materials, waste) Liang Hua Abstract: (aphanitic) crystalline flake graphite (artificial graphite anode material) as raw materials, high temperature graphitization purification principle, to change the production process on this basis, according to the actual production, the production costs of the purification method of the graphite industry. crucible, crystal (aphanitic) flake graphite (artificial graphite anode material) carbon content of 80% -99.9% (flotation or acid-base purification, or globalization, carbonization) of different purity and graphitization temperature
transformer parameters, different insulation materials on the purification effect. Purification of the two flake graphite results show: the ventilation method of the string within the high temperature graphitization, enable graphite carbon content of more than 99.999% (or spherical or anode material for charging and discharging effect better) impurity content as low as 5ppm. Keywords: (aphanitic), crystalline graphite; high temperature graphitization; string; purification; transformer parameters; insulation materials; anode material CLC: O613.71; O6-332; Document Code: B Article ID: (2012) 01-0039-01 天然晶质鳞片石墨（隐晶质下略）的含碳量为 70-90%，最高达到 99.9%，因其 形状为鳞片，故称鳞片石墨。晶质石墨较隐晶质石墨的含碳量高，灰分少，导电， 导热，抗氧化性能好等【1】，应用范围非常广泛，尤其 21 世纪电池市场（手机， 电脑，电动车，燃料电池等），对负极材料 ，高铁轨道涂层——高纯石墨的 需求量将继续增大，‘十一五’及‘十二五’已或将执行的三高污染行业的淘汰 列入实施执行阶段，尤其是石墨行业的酸碱提纯，氢氟酸提纯所带来的环境污染 问题，因此，因此开发提纯鳞片石墨的前景将非常广阔。
合计
氯化焙烧法
项目 石墨原料 耗电量
液氯 其他
价格（元/ 吨）
5200-6300 0.87 1500
合计
用量（吨） 1
1000 0.04-0.06
14410
石墨，价格在23000 左右
均成本 （元） 5800
870 60 100 6830
备注 提纯后市场价格 在9000左右 含碳量在98.9左右
表三：
晶质石墨提纯，有化学法的酸碱提纯，氢氟酸提纯，高温提纯，高温通气 法等，具体在相应其他论文作详细介绍。但对于一般工艺，都存在设备复杂、成 本高、对环境造成重大污染，能否在普通工艺设备条件下（小变压器和低能耗）， 实现高纯？本文根据实际生产，分析介绍。
生产试验对比 1．1 原料 1.鳞片石墨采用传统以经‘浮选’和‘酸碱法’提纯过的含碳量达 99%以 上的高碳石墨为原料（性能实际指标见表一）。对比生产用含碳量 95%，（性能指 标略）高碳石墨样品为黑龙江鸡西，山东平度，莱西，内蒙新和，攀枝花所产； 2.保温材料：优质石油焦，保温和防穿火。 1．2 高温石墨化 采用 10000kva(对比实验用小型 2000kva)变压器，将石墨装入坩埚内石墨 化，其二次电流达 10 万和 2.8 万安培，本文所用坩埚为经 2700 度高温石墨化后
结论：1、通过多年的生产实践经验和实验室实验，高温石墨化提纯晶质（隐 晶质）鳞片石墨（人造石墨或负极材料）是可行的并已运用于实际生产； 2、积 极探索和改进或改变工艺条件，高温石墨化提纯将随着时代的变化逐步淘汰时下 的酸碱提纯，氢氟酸提纯等行业而领军业内，为新能源市场负极材料的开拓和研 究锦上添花.
一般在99-99.9左右
合计
10590
高温提纯法
项目 石墨原料 耗电量
液氯 氟利 其他气体
价格（元/ 吨）
5200-6300
用量（吨） 1
0.87
8000-10000度
1500
0.04-0.06
10000
0.025-0.02
均成本 （元） 5800
8500
60
50
备注 提纯后市场价格 在29000-35000之 间 含碳量在99.99以 上 其他微量元素很少 或 几乎没有，或用在 球形
局面，等于指标不治本，如我开发的小型特种变压器超长石墨化炉就是打破常规 的最好明证，也是行业内最长、先进、节约型、低能耗、单炉产量高的新型石墨 化炉。
四：采用大电流升温，除采用常规“快，慢，快”三步法外，应积极应用其 他方法，如我发明“α、β、δ”型间隙磁场法，将对行业工艺改进及生产起到 更加直观和产品更优的效果。
高温石墨化提纯晶质（隐晶质）鳞片石墨（人造石墨或石墨负极材料，
球形石墨三口料、下脚料）
粱华
摘要：以晶质（隐晶质）鳞片石墨（人造石墨或负极材料）为原料，采用高温 石墨化提纯原理，在此基础上改变生产工艺，根据生产实际结合石墨行业各提 纯方法的生产成本，研究不同纯度的坩埚，晶质（隐晶质）鳞片石墨（人造石 墨或负极材料）含碳量 80%-99.9%（浮选或酸碱提纯后的，或球化、炭化）及 石墨化温度，变压器参量，不同的保温材料等对提纯效果的影响。结果证明： 用高温内串石墨化通气法提纯上述两种鳞片石墨，可使石墨的含碳量达到 99.999%以上（或球形或负极材料充放电效果更好），杂质含量低至 5ppm。 关键词：晶质（隐晶质）石墨；高温石墨化；内串；提纯；变压器参量；保温 材料；负极材料 中图分类号：O613.71;O6-332；文献标示码：B 文章编号：（2012）01-0039-01 作者简介：粱华，男，1982 年生，重庆人，硕士研究生，因家庭原因，1999 年 开始接触并研究石墨化提纯技术，先后 2002，2005 年毕业于哈尔滨工业大学材 料专业，曾任某高校教师，2005 后一直从事石墨化的研究和生产，并有 600 炉 次实际操作经验。现任格莱法艾特碳素材料有限公司副总经理，技术处处长、董 事。邮箱：m18005323737@。
表一：
高碳石墨性能指标
项含 项目 含量 目 量 项目
含量
含 项目 量
项 目 含量
含碳 99.26 灰 0.6 挥发
量
% 分1 分
项含
项目 含量 目 量 项目
0.0
粒度 91 硫 5
0.13 含量
松装
水
密度 0.41 分 0.13
含项
项目 量 目 含量
氢、氮、氧等
表二：
生产成本分析
以含碳量95%起生产一吨石墨含碳量99.95（含99%）计，2012
氢氟酸法
项目 石墨原料 氢氟酸（40%）
硫酸（98%） 盐酸（31%）
或硝酸
价格（元/吨） 用量（吨） 均成本（元）
备注
5200-6300 1.2-1.4
7150 提纯后市场价格
4300-4900
0.5
2400 在11000-12500之间
含碳量最高可达
650
0.7
455
99.95
650
0.9
585