[实用新型]一种碱酸法制备高纯石墨碱熔炉

说明书

本实用新型涉及一种碱酸法制备高纯石墨碱熔炉，用于碱酸法高纯石墨制备。包括支架、炉体、电加热带、保温层、半圆上盖、三角锥体、上盖锁、进料口、出料口、减速机、电机、芯轴、接轴、销轴、绞叶轴、倒锥式绞叶、分料板、刀阀、气缸、锥顶、锥底、锥顶圆、锥底圆、挡板、接轴接口。炉体为倒锥形，绞叶轴上设置倒锥式绞叶，倒锥式绞叶为螺旋状，螺旋的曲率半径和螺距在纵向上随着三角锥体横截面半径的增加而增大。该实用新型结构简单、易于制造、节省能源，使酸碱法制备的高纯石墨产品具有显著的经济效益。

技术领域

本发明属于高纯石墨制备技术领域，具体为一种碱酸法制备高纯石墨碱熔炉。

背景技术

中国石墨矿石绝大多数为晶质(鳞片状)矿石，约占总保有石墨矿石储量的98%，分布于区域变质型及岩浆热液型石墨矿床中；隐晶质(土状)石墨矿石则主要分布于接触变质型矿床中。实际上天然产出的石墨很少是纯净的，常含有10%～20%的杂质，包括 SiO₂、Al₂O₃、MgO、CaO、P₂O₅、CuO、V₂O₅、H₂O、S、FeO以及H、N、CO₂、CH₄、NH₃等。因石墨含有杂质，不提纯很难进行工业化应用，近几年常用的石墨提纯方法主要分为两类: 一是湿法提纯, 包括浮选法、酸碱法、氢氟酸法；二是火法提纯, 包括氯化焙烧法和高温法。碱酸法，也称之为熔碱法或氢氧化钠法。该方法包括NaOH－HCl、NaOH－H₂SO₄、NaOH－HCl－HNO₃等体系，其中NaOH－HCl法最常见。

NaOH－HCl法提纯主要利用石墨中杂质如SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO、CaO等在高温下与NaOH反应进行提纯，部分杂质（SiO₂）生成溶于水的产物，用水浸取洗涤而被除去。另外一部分杂质不反应或生成不溶于水的氢氧化物，再用盐酸浸泡使其转变为可溶性的氯化物，用水洗涤而除去。因此，将石墨的提纯方法分为碱熔过程和酸解过程。碱熔过程是将一定量的石墨、氢氧化钠与水混合均匀，放入碱熔炉中，加热熔融。反应物料在碱熔炉中需要混合均匀，传热、传质效率高，才能降低成本，得到高纯石墨。

由此可以看出，碱酸法提纯技术中，碱熔炉是重要的设备装置。现有技术中的碱熔炉，搅拌方式简单，如框式搅拌器，在高温熔融中能量消耗大，搅拌效率低，反应时间长，生产能力低。

因此，研究一种制作成本低、节能环保、搅拌效率高、操作简便的制备高纯石墨碱熔炉具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足和缺陷，提供一种碱酸法制备高纯石墨碱熔炉。

本实用新型通过如下技术方案解决技术问题。所述的一种碱酸法制备高纯石墨碱熔炉，包括支架、炉体、电加热带、保温层、半圆上盖、三角锥体、上盖锁、进料口、出料口、减速机、电机、芯轴、接轴、销轴、绞叶轴、倒锥式绞叶、分料板、第一段绞叶、第二段绞叶、第三段绞叶、刀阀、气缸、锥顶、锥底、锥顶圆、锥底圆、挡板、接轴接口。

炉体为倒锥形，安放在支架上。炉体分为两部分，上部分为半圆上盖，下部分为三角锥体，半圆上盖和三角锥体通过上盖锁将两部分合在一起，并且密封。炉体下部分的三角椎体外侧为电加热带，通过电加热带给碱熔炉加热，电加热带外侧是硅酸铝纤维棉保温层。

炉体上部分的半圆上盖上面设置进料口，三角锥体下部为出料口；半圆上盖上面另一侧为电机，减速机与电机相连，芯轴与减速机相连，通过减速机的转动带动芯轴转动；出料口与刀阀相连，刀阀连接气缸；