[发明专利]一种基于微晶石墨为原料的核石墨及其制备方法

摘要

本发明涉及微晶石墨生产技术领域，公开了一种基于微晶石墨为原料的核石墨及其制备方法。本发明采用隐晶质石墨制备的核石墨具有很高的热导率、高度的石墨化、低的各同向性比和较高的弯曲强度，相比现有技术各种焦炭，本发明通过等静压可以很容易获得各向同性比为1.1～1.15的各向同性石墨，并且微晶石墨的生坯热扩散率远远高于焦粉的生坯，从而更有利于焙烧。本发明制备得到的核石墨杂质中灰分和硼当量满足核石墨的杂质要求。

主权项

一种基于微晶石墨为原料的核石墨制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.原矿处理：将固定碳含量为75～80%微晶石墨原矿破碎，然后对微晶石墨原矿进行深度磨矿，通过磨矿得到细度为‑0.074mm级物料，对磨矿细度为‑0.074mm级物料含量占90%的原矿样进行浮选，采用一次粗选四次精选一次扫选流程，之后烘干、磁选，得到固定碳含量为85～90%微晶石墨；S2.酸浸提纯：S21.将步骤S1所得微晶石墨粉于600～800℃下热处理，时间1～3min；S22.趁热将步骤S2热处理之后的矿物与碱溶液混合，矿浆液固比10～12:1，超声30min，然后在温度100～110℃、反应时间2～3h的条件下进行加压碱浸，浸出渣经水洗、干燥后得到碱浸石墨；S23.将步骤S3所得碱浸石墨和酸混匀，所述酸采用盐酸或硫酸，矿浆液固比10～12:1，超声30min，然后在温度100～110℃、反应时间2～3h的条件下进行常压酸浸，浸出渣用蒸馏水或者去离子水清洗石墨至水洗溶液为中性时沉淀，然后过滤、干燥，得石墨粉，固定碳含量为99%以上；S3.高温法提纯：将石墨粉直接装入石墨坩埚，在通入惰性气体和保护气体的纯化炉中采用逐级升温，首先将温度升至2500～2700℃，加热时间为20～30min，然后再加热到2750～3000℃，加热时间为30～40min，然后逐步降温至室温，得到固定碳含量为99.993%以上的高纯微晶石墨；S4.二次粉碎：将步骤S3得到的高纯微晶石墨再次进行球磨、筛选，得到中位粒径D5040μm的高纯微晶石墨；S5.等静压成型：将步骤S4所得产品装入橡胶模具中，然后放入等静压成型机中进行成形，压力为100～300MPa；S6.焙烧：将步骤S5所得产品在惰性气体氛围中，800～1000℃下进行焙烧，再通过浸渍和重掺将密度提高到1.78g/m³以上；S7.石墨化：将步骤S6所得产品置入石墨化炉中，首先以20～30℃/min加热到1000℃，然后再以10℃/min加热到2800℃，保持10h，然后自然冷却至室温，最终得到基于微晶石墨为原料的核石墨。