[发明专利]石墨提纯工艺中废碱液的回收利用方法

说明书

本发明是一种关于石墨提纯工艺中废碱液回收利用的方法。

石墨是一种重要的工业原材料，天然开采的石墨矿大多还不符合工业生产要求，需经过工业加工提纯才可使用，一般是采用化学方法提纯，即将石墨中夹杂的岩石等杂质成分去除，其方法是在天然石墨矿中加入一定量（根据最终要求生产的石墨纯度而定）的浓度为30%工业纯的氢氧化钠，经高温350～500℃的反应，利用石墨在化学反应中的惰性，使石墨矿中夹杂的岩石等杂质转变为可溶性化合物，溶解在氢氧化钠中，经水洗、过滤，从而达到除去石墨矿中的杂质的目的。（见建材部咸阳非金属研究所《石墨深加工》）。这种使用过的氢氧化钠碱液，其主要成分是氢氧化钠以及岩石和氢氧化钠反应生成的可溶性化合物“硅酸钠和偏铝酸钠”，因为溶液中有大量的可溶性化合物存在，是无法重复使用的，成为废碱液。以往都是作为工业废水排放掉，这样将使石墨提纯加工工艺成本提高，对环境也有严重的污染。

本发明的目的在于提供一种将石墨提纯工艺中产生的废碱液回收处理而重复使用的方法，降低加工成本，避免环境污染。

本发明的基本构思是在废碱液中加入一种沉淀剂，使废碱液中的杂质沉淀分离出来，经过过滤去除掉杂质，使之达到可重复使用的目的。

回收工序流程    如下：

废碱液→加入沉淀剂→加热搅拌→过滤浓缩→生成可重复使用的氢氧化钠溶液。

具体解决方案是：

（一）.加入沉淀剂：用加入不同量水的方法将废碱液中的氢氧化钠的浓度控制在5～10%，根据杂质的含量多少加入占废碱液重量2～10%的粉末状氧化钙。

（二）.加热搅拌：加入沉淀剂后，将废碱液加热至90～100℃，同时以100～200转/分搅拌30～60分钟，这时的化学反应是：氧化钙与废碱液中的水反应生成氢氧化钙，而废碱液中的硅酸钠和偏铝酸钠又与生成的氢氧化钙反应而生成硅酸钙与偏铝酸钙沉淀物，化学反应方程式如下：

（三）.过滤浓缩：以上过程持续30～60分钟后，用过滤的方法将生成的沉淀物硅酸钙及偏铝酸钙滤除，再将其滤液在常压或真空状态下加热至沸，浓缩至“波美度”36度时（比重单位，“波美度”36度＝1.33克/立方厘米），此时的氢氧化钠浓度即为30%，即可再次利用到石墨提纯工艺中。

本发明由于选用了成本低廉的氧化钙与废碱液中的杂质反应，可将有害杂质从废碱液中以沉淀物形式分离出来;在生成沉淀物的化学反应过程中，还生成了有利于石墨提纯工艺进行的氢氧化钠，又提高了废碱液中氢氧化钠的含量，最终达到了废碱液回收利用的目的，降低了成本，同时还解决了环境污染的问题。此外，实施本发明不需用特殊设备，回收周期短，操作简单，容易实施推广。

实施例：

取500ml进行石墨提纯后的废碱液，测得氢氧化钠含量为9%，加入25g磨细成100目的氧化钙，加热至100℃，并以150转/分的转速持续加热搅拌35分钟后，将其过滤，再对滤液在常压下加热至沸，浓缩至“波美度”36度时停止加热搅拌，此时即得到了可重复使用的氢氧化钠溶液。实验前后氢氧化钠碱液中杂质的含量变化数据对照见表1。