[实用新型]一种制备可膨胀石墨中和系统

说明书

本实用新型涉及一种制备可膨胀石墨中和系统，用于可膨化石墨制备技术领域。包括进料斗、搅拌罐、中和罐、污泥池、第一斜板沉淀池、第二斜板沉淀池、贮水池、废水池、压滤机、出料管、螺杆泵、泥渣管污泥阀、第二污泥阀、废水调节阀、废水池注水管、溢出容器、回用水管、中和罐排污阀、中和罐排污管、旋流结构、搅拌罐渣泵、膨化罐、压滤回水管、pH检测装置、中和罐回流管、斜料管、出渣阀、出泥阀、膨化废水管。利用该中和系统得到产物结构疏松，多孔而弯曲，体积可膨胀100‑400倍，具有不分解、不变形、不老化、不变质、化学性能稳定等特点。

技术领域

本发明属于可膨化石墨制备技术领域，具体为一种制备可膨胀石墨中和系统。

背景技术

可膨胀石墨晶体属于六方晶系, 是由天然鳞片石墨制得的一种疏松多孔的蠕虫状物质,其形状貌似蠕虫，大小在零点几毫米到几毫米之间, 故又称为蠕虫石墨。

石墨晶体具有典型的层状结构，在层间以范德华力结合, 键能为 16.7kJ/mol。因此, 可将其它种类的分子或原子插入其层间, 形成石墨层间化合物。经高温热处理, 层间插入的这些原子、分子或离子会因瞬间汽化、体积膨胀而产生推力, 汽化的推力克服层与层之间微弱的范德华力沿C轴急速膨化, 把石墨的层与层推开，使其层间距迅速增大, 使石墨的体积以数十倍、数百倍甚至上千倍地膨胀起来, 形成具有轻质柔软、回弹性优良的物质——膨胀石墨。

目前, 制备膨胀石墨的工艺方法是基于插层-膨化这一基本原理，其中化学氧化法是主要的方法之一，在工业上得到了应用。这种方法将石墨氧化、脱酸、水洗、干燥等处理后得到膨胀石墨。

目前，化学氧化法可膨胀石墨的生产过程是将双氧水与浓硫酸混合，形成强氧化环境，硫酸混合液中的H2SO4以离子团形式进入层间，并以弱化合键的模式保留下来，形成石墨插层化合物。保留在石墨层间中的H2SO4的离子团在受到高温时，瞬间分解，在从石墨层间逸出的同时，产生的大量热使得石墨从纵向拉开，形成蠕虫状。

脱酸后的石墨固体物料，再水洗至中性，水洗废水排入厂区废水处理站处理，滤饼送入烘干机，由蒸汽间接加热，在50℃温度下低温干燥，得到可膨胀石墨。烘干过程中的石墨粉尘经滤芯式除尘器捕集，净化后的废气排放。这种水处理中和池沉淀物难处理，可膨胀石墨中和池中污泥量大，易沉淀、凝团。

因此目前这种制备中和系统存在反应耗能大、设备耗损快、冲洗耗水量大、生产耗时多、产品成本增高、产生大量含硫废水、对环境造成严重损害、不符合绿色化学的概念，制得的膨胀石墨品质下降，含硫量高，影响进一步利用等问题。

因此，综合分析和考虑化学氧化法可膨胀石墨生产所使用原料的性质、工艺特点、设备投资、生产能耗以及环境治理等要素，通过研究，以较低成本、较少能耗、较高效率，生产高性能的可膨胀石墨产品是非常必要的，对制备可膨胀石墨中和系统进行改进，具有重要的意义。

发明内容

本实用新型通过如下技术方案解决技术问题。所述的一种制备可膨胀石墨中和系统，包括进料斗、搅拌罐、中和罐、污泥池、第一斜板沉淀池、第二斜板沉淀池、贮水池、废水池、压滤机、出料管、第一螺杆泵、第二螺杆泵、第三螺杆泵、回用水泵、第一污泥渣管、第二污泥渣管、第三污泥渣管、第一污泥阀、第二污泥阀、第三污泥阀、污泥总管、废水调节阀、废水池注水管、第一溢出容器、第二溢出容器、贮水池入口、贮水池出口、回用水总管、第一回用水管、第二回用水管、中和罐排污阀、中和罐排污管、旋流结构、搅拌罐渣泵、碱液调节阀、碱管、膨化罐、压滤回水管、pH检测装置、中和罐回流管、搅拌罐U形料管、卸碱阀、斜料管、出渣阀、第一出泥阀、第二出泥阀、第三出泥阀、膨化废水管；

搅拌罐包括搅拌装置、进料口、出料口；

中和罐包括注水口、排污口；

第一溢出容器包括第一溢入口、第一溢出口；第二溢出容器包括第二溢出口、第二溢入口。