AT220123B

AT220123B - Verfahren zur Aufbereitung mikrokristalliner, sogenannter dichter oder erdiger Graphite bis zu einem Kohlenstoffgehalt von mindestens 99%

Info

Publication number: AT220123B
Application number: AT316660A
Authority: AT
Inventors: Heinz Dipl Ing Spatzek
Original assignee: Grafitbergbau Kaisersberg Fran
Priority date: 1960-04-26
Filing date: 1960-04-26
Publication date: 1962-03-12

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Aufbereitung mikrokristalliner, sogenannter dichter oder erdiger Graphite bis zu einem
Kohlenstoffgehalt von mindestens 99 % 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung mikrokristalliner, sogenannter dichter oder erdiger Graphite bis zu einem Kohlenstoffgehalt von mindestens   99%.   



   Unter Graphit ist hiemit im folgenden, auch im Patentanspruch, das natürlich vorkommende Mine- ral, das als Charakteristikum Kohlenstoff in Form der Graphitmodifikation enthält, zu verstehen. 



   Mikrokristalle, oft auch als kryptokristallin bzw. dichte oder erdige bezeichnete Naturgraphite, die   eine röntgenographische Halbwertsbreite der 002-Interferenz von 0, und darüber [vgl. Fig. 1, welche   die Goniometeraufnahmen der 002-Interferenz veranschaulicht, u. zw. in den Kurven 1 - 3 für makro- kristalline Naturgraphite (Flinzgraphite) aus den Lagerstätten   Kropfmuhl   (Kurve 1), Ceylon (Kurve 2) und
Niederösterreich (Kurve 3) und in der Kurve 4 für einen mikrokristallinen Naturgraphit (erdig) aus der
Lagerstätte Kaisersberg, Steiermark] aufweisen, sind viel inniger mit mineralischen Beimengungen ver- mischt bzw. verwachsen als die sogenannten grobkristallinen oder Flinzgraphite.

   Dadurch setzen sie jeg- licher Aufbereitung, deren Zweck eine Anreicherung des Kohlenstoffgehaltes ist, gleichgültig ob sie nun auf flotativem, auf chemischem oder auf irgendeinem andern Wege erfolgt, grosse Schwierigkeiten entgegen. 



   Es ist aus   0. Kausch :"Der   Graphit",   S. 73   ff. (Verlag   W. Knapp,   Halle 1930), bekannt, dass die Aufbereitung von makrokristallinen Graphiten, den sogenannten Flinzgraphiten, auf nasschemischem
Wege durch Behandeln mit Alkalien und Säuren und nachherige Auswaschung zu Produkten mit über 99% Kohlenstoff durchführbar ist. Demgegenüber war die Aufbereitung mikrokristalliner Graphite auf nasschemischem Wege bis zu einem Kohlenstoffgehalt von über   99%   bisher auf einem technologisch und wirtschaftlich befriedigenden Wege nicht möglich. 



   Es wurde nun auf Grund umfangreicher Untersuchungen gefunden, dass beispielsweise die mikrokristallinen Graphite des steirischen Graphitzuges sehr fein ausgebildete Gangart in der Korngrösse um   l j   und darunter enthalten. Diese Gangart besteht zum Teil aus einem sehr feinschuppig ausgebildeten Serizit, verschiedenen Hydroglimmern sowie andern mineralischen Zersetzungsprodukten und kolloide Kieselsäure. Zum Teil ist diese Gangart zwischen die einzelnen Graphitlamellen eingelagert und wird von diesen so umhüllt, dass ein Angriff z. B. chemischer Agenzien sehr erschwert wird. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht nun die Aufbereitung von mikrokristallinem, sogenanntem dichtem oder erdigem Graphit bis zu einem Kohlenstoffgehalt von   99%   und darüber durch Mahlen eines gegebenenfalls vorher mittels Flotation auf rund 90% Kohlenstoff angereicherten mikrokristallinen Graphits, darauffolgende Behandlung mit Lauge, Neutralwaschung, Behandlung mit Mineralsäure, Neutralwaschung und gegebenenfalls Trocknung, wobei erfindungsgemäss so verfahren wird, dass der Graphit vor der chemischen Reinigung auf Korngrössen mit überwiegende Anteil von 5 li und darunter vermahlen und die an sich bekannte Säurebehandlung unter Zugabe von Fluoriden als Aktivator, im Gewichtsverhältnis Aktivator : Säure = 1 : 1000 bis 1 : 10, = vorzugsweise 1 : 100, mindestens 16 Stunden, vorzugsweise 24 Stunden, durchgeführt wird. 



   Der mikrokristalline, dichte Graphit wird also vor der nasschemischen Behandlung in einer Spezialmahlanlage, z. B. trocken, auf durchschnittliche Korngrössen von 5   Jl   und darunter (vgl. Fig. 2, welche 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> Fraktion <SEP> über <SEP> 35 <SEP> fi <SEP> 0, <SEP> 0% <SEP> 
<tb> Fraktion <SEP> 25 <SEP> - <SEP> 35/l <SEP> 0, <SEP> 10/0 <SEP> 
<tb> Fraktion <SEP> 15-25 <SEP> l, <SEP> 5% <SEP> 
<tb> Fraktion <SEP> 10-15 <SEP> fi <SEP> 6, <SEP> 4'% <SEP> 
<tb> Fraktion <SEP> 6-lOft <SEP> 26, <SEP> 3% <SEP> 
<tb> Fraktion <SEP> 4-6il <SEP> 15, <SEP> 9% <SEP> 
<tb> Fraktion <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 4Jl <SEP> 20.

   <SEP> 20/0 <SEP> 
<tb> Fraktion <SEP> unter <SEP> 2 <SEP> jn <SEP> 29, <SEP> 6%
<tb> 
 
Nach guter Verteilung dieses feinstgemahlenen Graphits in rund 200 Gew.-Teilen Wasser wird nun dieses Gemisch in einen Autoklav eingebracht ; dort werden rund 100 Gew.-Teile einer konzentrierten Lauge zugefügt und dann wird durch mehrere Stunden bei etwa 2500C und 40 at Druck der Aufschluss durchgeführt. Nach Beendigung des Aufschlusses wird mit Wasser verdünnt und bei einer Temperatur von etwa 70 bis 100 C die Lauge ausgewaschen, bis der Neutralpunkt erreicht ist. Anschliessend wird der Filterkuchen   in einem Ruhrgefäss   mit 60 Gew.-Teilen Säure intensiv durchgerührt und danach mindestens 16, vorzugsweise 24, aber auch bis zu 72 Stunden unter Zugabe von Fluoriden, z. B. Natriumfluorid, als Aktivator in einem Gefäss der Säureeinwirkung ausgesetzt.

   Danach wird der so behandelte Graphit mit heissem Wasser so lange gewaschen, bis der Neutralpunkt erreicht wird ; anschliessend wird getrocknet. Die bei der Neutralwaschung zuerst abfliessende, stark saure Waschflüssigkeit kann zum Vorwaschen der nächsten Charge verwendet werden. 



   Als alkalische Medien haben sich konzentrierte Natron- oder Kalilauge, als Säuren Salzsäure oder Schwefelsäure, als Aktivatoren erfindungsgemäss Fluorverbindungen bewährt. Die Fluorverbindungen werden den Mineralsäuren in einem Verhältnis von 1 : 1000 bis 1 : 10, bevorzugt 1 : 100, Gew.-Teilen zugesetzt.

Claims

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Aufbereitung mikrokristalliner, sogenannter dichter oder erdiger Graphite bis zu einem Kohlenstoffgehalt von mindestens 99% durch Mahlen eines gegebenenfalls vorher mittels Flotation auf rund 90% Kohlenstoff angereicherten mikrokristallinen Graphits, darauffolgende Behandlung mit Lauge, Neutralwaschung, Behandlung mit Mineralsäure, Neutralwaschung und gegebenenfalls Trocknung, dadurch gekennzeichnet, dass der Graphit vor der chemischen Reinigung auf Korngrössen mit überwiegendem Anteil von 5 Jl und darunter vermahlen und die an sich bekannte Säurebehandlung unter Zugabe von Fluoriden als Aktivator, im Gewichtsverhältnis Aktivator : Säure = 1 : 1000 bis 1 : 10, = vorzugsweise 1 : 100, mindestens 16 Stunden, vorzugsweise 24 Stunden, durchgeführt wird.