CN102010201A - 用再生石墨制造石墨坩埚的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废石墨的再生利用技术领域，具体涉及用再生石墨制造石墨坩埚的方法。有益效果：本发明由于使用再生石墨材料，省去了传统的石墨化生产工序。采用传统的石墨化工艺，每吨耗电约5000度，所需生产时间约为20天。本发明用再生石墨制造石墨坩埚，由于不需要石墨化工艺，从而使石墨坩埚的生产成本下降30％，并缩短生产工期20天，节约能耗约50％，符合国家提出的低碳、环保、节能政筞，使现有资源得到了更加充分的利用。

Description

用再生石墨制造石墨坩埚的方法
技术领域
本发明涉及废石墨的再生利用技术领域，具体涉及用再生石墨制造石墨坩埚的方法。
背景技术
石墨坩埚具有良好的热导性和耐高温性，在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸，碱性溶液的抗腐蚀性较强，具有优良的化学稳定性。石墨坩埚，因具有以上优良的性能，所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门，被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼，例如石墨坩埚广泛用于贵金属冶炼、锂电池负极材料提纯、多晶硅材料冶炼、铸锭等行业，有着较好的技术经济效果。
坩埚的生产原料，可概括为三大类型：一是人造石墨，二是天然石墨，三是经过煅烧的硬质高岭土等耐火熟料。用人造石墨为材料制造的坩埚，称之为纯石墨坩埚，主要用于稀贵金属冶炼、多晶硅材料冶炼、铸锭，人造金刚石碳源材料提纯，锂电池负极材料提纯等。用天然石墨加耐火材料制成的坩埚称为粘土石墨坩埚，主要用于铜、铝及其他有色金属冶炼等。传统纯石墨坩埚主要用石墨型材车制。将石油焦进行煅烧，经粉碎机粉碎，再通过筛分后与煤沥青热混并压型制成坩埚毛坯，将产品放入焙烧窑内焙烧，取出后通电进行高温石墨化处理，最后车制成型。(参考文献，《新碳素材料》第63页第二章第一节碳素耐火材料的制造方法；出版：兰州碳素厂研究所；作者：<日>武井武·河岛千寻编；梁济博译；黄启震，袁学文校；一九八一年版)
发明内容
为了解决已有技术存在的问题，本发明提供了用再生石墨制造石墨坩埚的方法。再生石墨，就是石墨产品生产过程中产生的废料，用再生石墨制备石墨坩埚，显然具有资源再利用的技术和经济意义。
用再生石墨制造石墨坩埚的方法，其步骤如下：
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎，然后筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的粒度为0.07-5mm；所述的再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料；
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为120-140℃，加热时间为1-3小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为20-30％∶70-80％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1200-1400℃焙烧180-300小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。
经过使用实验证明，所制备的坩埚使用寿命与用石墨材料制备的石墨坩埚相同。
有益效果：本发明由于使用再生石墨材料，省去了传统的石墨化生产工序。采用传统的石墨化工艺，每吨耗电约5000度，所需生产时间约为20天。本发明用再生石墨制造石墨坩埚，由于不需要石墨化工艺，从而使石墨坩埚的生产成本下降30％，并缩短生产工期20天，节约能耗约50％，符合国家提出的低碳、环保、节能政筞，使现有资源得到了更加充分的利用。
具体实施方式
以下实施例所制备的坩埚，经过使用实验证明，所制备的坩埚使用寿命与用石墨材料制备的石墨坩埚相同。
实施例1
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎后，筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的规格是0.07-5mm；再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料。
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为120℃，加热时间为2小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为20％∶80％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1200℃焙烧200小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。
实施例2
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎后，筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的规格是0.07-5mm；再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料。
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为130℃，加热时间为1小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为30％∶70％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1300℃焙烧300小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。
实施例3
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎后，筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的规格是0.07-5mm；再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料。
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为140℃，加热时间为1小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为25％∶75％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1400℃焙烧200小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。
实施例4
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎后，筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的规格是0.07-5mm；再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料。
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为120℃，加热时间为1小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为25％∶75％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1200℃焙烧200小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。

Claims (5)

1.用再生石墨制造石墨坩埚的方法，其特征在于，步骤和条件如下：
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎，然后筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的粒度为0.07-5mm；所述的再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料；
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为120-140℃，加热时间为1-3小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为20-30％∶70-80％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1200-1400℃焙烧180-300小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。
2.如权利要求1所述的用再生石墨制造石墨坩埚的方法，其特征在于，步骤和条件如下：
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎后，筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的规格是0.07-5mm；再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料；
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为120℃，加热时间为2小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为20％∶80％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1200℃焙烧200小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。
3.如权利要求1所述的用再生石墨制造石墨坩埚的方法，其特征在于，步骤和条件如下：
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎后，筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的规格是0.07-5mm；再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料；
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为130℃，加热时间为1小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为30％∶70％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1300℃焙烧300小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。
4.如权利要求1所述的用再生石墨制造石墨坩埚的方法，其特征在于，步骤和条件如下：
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎后，筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的规格是0.07-5mm；再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料；
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为140℃，加热时间为1小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为25％∶75％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1400℃焙烧200小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。
5.如权利要求1所述的用再生石墨制造石墨坩埚的方法，其特征在于，步骤和条件如下：
(1)把再生石墨经粉碎机粉碎后，筛分得到再生石墨粉，再生石墨粉的规格是0.07-5mm；再生石墨是石墨产品生产过程中产生的废料；
(2)把再生石墨粉，加入煤沥青后加热并搅拌混合均匀，加热温度为120℃，加热时间为1小时，再生石墨粉与煤沥青的质量百分比为25％∶75％，得到混合均匀的再生石墨和煤沥青材料；
(3)把得到的混合均匀的再生石墨和煤沥青材料，在模压装置中用模具模压成型坩埚毛坯；
(4)把得到的模压成型坩埚毛坯置于焙烧炉中，于1200℃焙烧200小时；
(5)把焙烧后的坩埚毛坯，精车成型。
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