[发明专利]一种石墨提纯工艺

说明书

本发明公开了一种石墨提纯工艺，包括步骤：一：将石墨粉放入石墨提纯炉中，升温；二：从石墨提纯炉中抽真空；三：向石墨提纯炉中通氩气；四：向石墨提纯炉中通氟利昂；五：给石墨提纯炉升温；六：从石墨提纯炉中抽真空；七：向石墨提纯炉中通氩气；八：向石墨提纯炉中通氟利昂；九：给石墨提纯炉升温；十：从石墨提纯炉中抽真空；十一：向石墨提纯炉中通氩气；十二：向石墨提纯炉中通氟利昂；十三：给石墨提纯炉升温；十四：从石墨提纯炉中抽真空；十五：向石墨提纯炉中通氩气；十六：向石墨提纯炉中通氟利昂；十七：给石墨提纯炉升温。本发明能够将石墨提纯到99.999％，本申请的设备简单、操作简单、成本低，且不会对空气或水造成污染。

技术领域

本发明涉及石墨化工技术领域，特别涉及一种石墨提纯工艺。

背景技术

石墨是一种重要的非金属矿产资源，它具有耐腐蚀、防辐射、导热、导电、耐高温、自润滑性等多项优良特性，被广泛运用于多个领域，素有“黑金子”之称。石墨应用于许多行业，比如日常使用的铅笔，机械工业中的润滑剂，电气工业上的电极、电刷、碳棒等等。同时，石墨还可用于制备石墨烯，石墨将带动新能源、新材料等领域的技术革命。石墨的纯度决定了它的使用价值，纯度越高，其使用价值越大。

在许多尖端技术应用中，石墨的纯度要求为99％～99.99％或更高。工业上按照不同的结晶形态将石墨划分为晶质石墨与隐晶质石墨，晶质石墨又进一步又分为致密结晶状石墨和鳞片石墨两种。鳞片石墨的结晶明显、晶体大、晶体呈鳞片状。晶体直径大于1μm，通常为0.05～1.5mm，大的也能达到5～10mm。其固定碳含量一般较低，多为3％～13.5％。这种类型的石墨在可浮性、润滑性和可塑性方面优于其他类型的石墨。块状石墨的纯度非常高，其品位为60％～65％，甚至98％。隐晶质石墨由于其外观呈土状并且缺乏光泽而被称为土状石墨或微晶石墨。通常，它的纯度为60％～80％，少数可以达到90％或更多。我国石墨资源丰富，但石墨工业生产技术还处于世界中低水平，所需的高纯石墨产品还依赖国外进口。

高纯石墨是指石墨的含碳量99.99％，具有高强度、高密度、高纯度、化学稳定性高、结构致密均匀、耐高温、导电率高、耐磨性好、自润滑等特点，广泛用于冶金工业的高级耐火材料与涂料、军事工业火工材料安定剂、轻工业的铅笔芯、电气工业的碳刷、电池工业的电极、化肥工业催化剂添加剂、合成高纯SiC粉、培育钻石、新型电子产品导热材料、高端锂电池负极材料、贵金属化合物还原材料等。

自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、P2O5、CuO等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外，还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。

现有的提纯技术提纯出的石墨还达不到纯度要求，不能满足需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种能够将石墨提纯至纯度为99.9999％的石墨提纯工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨提纯工艺，包括如下步骤：

步骤一：将普通石墨粉放入高温石墨提纯炉中，在氩气纯度为99.999％、炉内正压的环境下升温至大于2400℃；

步骤二：从高温石墨提纯炉中抽真空至炉压100-500torr停止抽真空；

步骤三：向高温石墨提纯炉中通入纯度为99.999％的氩气至炉压600-750torr停止通气；

步骤四：向高温石墨提纯炉中通入氟利昂气体；

步骤五：持续给高温石墨提纯炉升温进行纯化反应；

步骤六：从高温石墨提纯炉中抽真空至炉压100-500torr停止抽真空；

步骤七：向高温石墨提纯炉中通入纯度为99.999％的氩气至炉压600-750torr停止通气；