石墨提純堿酸法

    堿酸法包括兩個反響進(jìn)程：堿熔進(jìn)程和酸浸進(jìn)程，。堿熔進(jìn)程是在高溫條件下，運(yùn)用熔融狀態(tài)下的堿和石墨中酸性雜質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反響，特別是含硅的雜質(zhì)（如硅酸鹽、硅鋁酸 鹽、石英等），生成可溶性鹽，再經(jīng)洗滌去除雜質(zhì)，使石墨純度得以進(jìn)步。酸浸進(jìn)程的基本原理是運(yùn)用酸和金屬氧化物雜質(zhì)反響，這部分雜質(zhì)在堿熔進(jìn)程中沒有和堿產(chǎn)生反響。使金屬氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鹽，再經(jīng)洗滌使其與石墨分離，經(jīng)過堿熔和酸浸相結(jié)合對石墨提純有較好的作用。
    研討標(biāo)明多種堿性物質(zhì)均能夠除掉石墨雜質(zhì)，堿性越強(qiáng)，提純作用越好。堿酸法多用熔點(diǎn)小、堿性強(qiáng)的NaOH。酸浸進(jìn)程所用的酸能夠是HCl、H2SO4、HNO3 或者是它們之間的混合運(yùn)用，其間HCl使用較多。Zaghib等為了獲取鋰電池負(fù)極用的天然高純石墨，展現(xiàn)了一種新的化學(xué)處理法，即用30% H2SO4和30% NHxFy加熱到90℃處理樣品，其作用優(yōu)于從1500℃加熱到2400℃的熱處理法，并且費(fèi)用較低。
    堿酸法提純石墨反響雜亂，影響要素眾多，了解這些要素對石墨提純的影響具有重要的實踐含義。依據(jù)李玉峰等研討，用正交實驗的辦法得到要素影響由大到小依次是：堿熔溫度、NaOH與石墨的質(zhì)量比、NaOH濃度、堿熔時刻、HCl用量。葛鵬等選用加堿焙燒浸出法對常規(guī)堿酸法進(jìn)行了改進(jìn)，用 1000℃的高溫堿熔石墨，使石墨的含碳量進(jìn)步到了99.9%以上，比其他低溫的堿熔提純石墨的含碳量要高得多，并且煅燒時刻也能夠大大縮 短。其機(jī)理是在高溫條件下，化學(xué)活性不高的含硅化合物等分解為簡略的氧化物，這些氧化物易與酸堿反響；另一方面，高溫使SiO2 晶型改變，活性和轉(zhuǎn)化率進(jìn)步，更易和酸堿反響，進(jìn)步除雜作用。李常清等還在堿熔進(jìn)程中參加了助劑，以偏硼酸鈉作為堿熔進(jìn)程的助熔劑，降低了反響溫度，取得了顯著的除雜作用。
    對于一些含硅較高的石墨，堿熔法提純石墨還能夠?qū)崿F(xiàn)對硅的歸納回收運(yùn)用。堿熔酸浸后的溶液為酸性，溶液中的硅雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楣杷?，參加一定量的明礬即可將硅酸提取出來，再經(jīng)900℃的高溫煅燒，可得到純的二氧化硅。
    堿酸法是我國石墨提純工業(yè)生產(chǎn)中使用最為廣泛的辦法，具有一次性出資少、產(chǎn)品品位較高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，以及設(shè)備簡略、通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。缺乏是需求高溫煅燒，能量消耗大，工藝流程長，設(shè)備腐蝕嚴(yán)峻，石墨丟失量大以及廢水污染嚴(yán)峻，因此運(yùn)用石墨提純廢水制取聚合氯化硅酸鋁鐵（PAFSiC）等歸納運(yùn)用技術(shù)顯得十分重要。