[发明专利]一种高温石墨提纯装置

说明书

本发明公开了一种高温石墨提纯装置，包括多级控温旋向接触式反应装置、旋向作用固汽分离装置、余热回收装置、石墨降温纯度保持装置和混合原料初级进料管。本发明属于石墨提纯技术领域，具体是提供了一种无复杂、强制性的机械结构，仅通过螺旋叠加设置进料管道与加热管道，使石墨与高温气体均匀的接触，多级控温旋向接触式反应装置使得温度控制更加精准，且燃料与热风分批次送入使得氮氧化物更好控制，降低脱硝难度，热能可以通过余热回收装置得到循环利用，保护气体循环使用，使得成本节约，利用热泵的特性在对杂质与石墨降温的同时，使得产热可以加热燃烧用空气，使得热风温度高，燃烧稳定，燃烧完全，更加节约燃料的高温石墨提纯装置。

技术领域

本发明属于石墨提纯技术领域，具体是指一种高温石墨提纯装置。

背景技术

石墨熔点为3652℃，是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子周边连结着另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合，构成共价分子。由于每个碳原子存在一个自由电子，能够在石墨分子网面自由移动，因此石墨属于导电体。高纯石墨是指含碳量大于99.9％的石墨，具有强度高、抗热震性好、耐高温、抗氧化、电阻系数小等优点，广泛应用于冶金、化工、航天、电子、机械、核能等工业领域。行业的不断发展对石墨纯度的要求越来越高，而高温提纯设备的研发是石墨研发的重要方向。

目前，石墨提纯的方法主要包括：浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法以及高温法。浮选法是石墨初步富集的常用方法，浮选得到的石墨精矿固定碳含量普遍低于97％，对石墨的纯度提升有上限，但是整个流程操作简单，工艺成熟，通常作为预处理对石墨原矿进行初步提纯。碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法均属于化学法提纯。碱酸法提纯石墨工艺复杂，能耗高，提纯效率低，设备腐蚀严重，对环境有一定影响。氢氟酸法提纯的石墨固定碳含量能够达到99.9％以上，虽然设备简单、操作简单、成本较低，但是氢氟酸腐蚀性强，对人体有一定危害，对环境存在较大污染，生产过程中须对安全与废水进行严格的监控。氯化焙烧法提纯石墨提纯效率和回收率高，但工艺条件不稳定、纯化成本较高、尾气难处理、容易造成空气污染严重等。此外，氯气有一定毒性、对设备腐蚀严重等缺点，可控性差，限制了氯化焙烧法的推广应用。

高温法即高温提纯、物理提纯，利用石墨耐高温的性质，将其置入电炉中，隔绝空气加热，使杂质挥发掉，从而提高精矿品位。但是现有的高温提纯技术使用的设备通常为“内串炉”高温炉等，采用上述设备的工艺为间接式作业，温度的均匀性较差，不仅在产品质量上存在着不稳定性，每批次的产品质量之间存在一定的差距，且能耗较高，不够环保，提纯用掉的电能较高，另外，对电网的污染较为严重，导致提纯所需的成本较高，且影响工作环境。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种无复杂、强制性的机械结构，仅通过螺旋叠加设置的石墨螺旋输送管、空气螺旋输送管，使石墨与高温气体均匀的接触，多级控温旋向接触式反应装置使得温度控制更加精准，且燃料与热风分批次送入使得氮氧化物更好控制，降低脱硝难度，热能可以通过余热回收装置得到循环利用，保护气体循环使用，使得成本节约，利用热泵的特性在对杂质与石墨降温的同时，使得产热可以加热燃烧用空气，使得热风温度高，燃烧稳定，燃烧完全，更加节约燃料的高温石墨提纯装置。