CN108545736A - 一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，包括以下生产步骤：原材料选择焦炭和粘结剂，将一定比例的氟化盐加入粘结剂中，原料磨粉粉碎，使得平均粒度不超过50μm，将焦炭65‑80重量份和粘结剂35‑20重量份混捏，将所得产品成型，成型后焙烧，完成焙烧后将石墨产品用浸渍剂浸渍；炉体升温达到1800～1900℃时通入氮气排空气，1900～2000℃时，停止通氮气改为通入氯气；到达2200℃氟化盐开始分解产生氟气；本发明解决了现有技术中使用氟利昂进行纯化造成对环境破坏，以及需要进行多步骤气体通入，工艺繁琐，成本高的问题。

Description

一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法
技术领域：
本发明涉及石墨纯化技术领域，更具体的说是涉及一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法。
背景技术：
石墨产品完成焙烧后，其内部的一些杂质元素需要进行取出，现行提纯石墨都是在石墨化中进行气热提纯，大多数金属卤化物的熔点和沸点都比较低，特别是有些高沸点杂质如硼、钒、钼、硅等须通过氯化以及氟化才能除去。在石墨化/纯化时，一般在炉芯温度达到一定时开始通入氮，排除炉芯中的空气，然后通入氯气，到炉芯温度达到一定温度时再通入氟利昂和氯气共吹，进而使高沸点杂质形成化合物后降低沸点随气体排出。
现有技术使用的氟利昂会破坏臭氧层导致生态失衡，且使用单位需要政府审批配额，此外由于氟利昂只能从炉子的侧边进行通入，气体由上升的趋势，难以避免一些边角落气体没有到达，导致石墨纯化不彻底。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，通过在石墨产品配料中加入氟化盐，使得石墨产品在石墨化升温过程中，混在石墨中的氟化盐能自动分解产生氟气对石墨产品进行纯化，解决了现有技术中使用氟利昂进行纯化造成对环境破坏，以及需要进行多步骤气体通入，工艺繁琐，成本高的问题。
本发明的技术解决措施如下：
一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，包括以下生产步骤：
一、原材料选择，焦炭和粘结剂，其中，焦炭平均粒径为度5-50μm；粘结剂中加入氟化盐，氟化盐的平均颗粒粒径为1-5μm，颗粒平均直径≤0.1-0.3倍石墨配方中焦炭颗粒的平均粒径，氟化盐和粘结剂的质量比为0.1-0.3:1；
二、配料、混捏，将焦炭65-80重量份和粘结剂35-20重量份混捏，温度150-400℃，混捏时间在80-150min；
三、成型，将步骤三所得产品成型，成型压力100-250MPa，保压时间为10-80min，生坯尺寸长度为1000-3200mm，宽度500-1500mm，高度300-900mm；
四、焙烧，将步骤四所得产品焙烧，焙烧最高温度范围为800-1100℃，升温速率为1-5℃/小时，炉内温差为50-100℃，焙烧处理时间为65-100天；
五、浸渍，将石墨产品用浸渍剂浸渍，浸渍压力2-8MPa，浸渍温度250-450℃，且石墨材料增重率在8-20％，然后再次进行焙烧处理；
六、石墨化/纯化，将所述步骤五所得的石墨产品放入石墨化炉内，当炉芯温度达到1800～1900℃时通入氮气，继续升温到1900～2000℃时，停止通氮气通入；当炉芯温度达到2200～2400℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气。
其中原材料选择焦炭中固定碳含量为≥98.5％，灰分≤0.5％，硼(B)、钆(Gd)均小于0.1ppm，钐(Sm)、铕(Eu)、镉(Cd)和锂(Li)均小于0.5ppm，水分≤0.5％，硫分≤0.5％；
粘结剂中灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％
需要说明的是，虽然氟化盐挥发过程中可能留下部分气孔，但石墨材料本身为多孔结构，含有5-25％左右气孔率，因此针对特定气孔率产品，采用本发明既制造出符合要求的性能产品，同时能够较环保地获取高纯石墨产品。
本发明中通过在石墨产品配料中加入氟化盐，使得石墨产品在石墨化升温过程中，混在石墨中的氟化盐能自动分解产生氟气对石墨产品进行纯化，其一方面了避免了现有技术中使用氟利昂进行纯化造成对环境破坏的问题，另一方面由于其自身内部能产生氟气从而省去了外部设备往炉内通过氟利昂的工序，简化了工艺的同时保证了石墨纯化的效果；
此外，由于在进行配料时氟化盐和粘结剂混合均匀，使得后续石墨产品中分布的氟化盐也较为均匀，在石墨化/纯化加热升温过程中炉内的石墨产品各个部分氟化盐分解产生的氟气也较为均匀并且能保证每一个角落都有氟气产生，提高了纯化的效果，避免了现有技术中通入气体时，由于其只能从侧边通入而导致一些角落氟气未到达就向上跑，纯化不彻底的情况。
作为改进，所述焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，即在1100-1500℃温度下进行煅烧；所述粘结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液，其中焦炭和粘接剂的重量份数分别为65-70份和30-35份。
作为改进，所述步骤一中氟化盐和粘结剂的质量比为0.1-0.3:1，优选为0.1-0.2:1；
在此需要说明的是氟化盐的选择以及比例的选择需综合考虑粘结剂的粘度问题，原料成本问题以及纯化需要的氟气量。
作为改进，所述步骤二中混捏温度为200-300℃，时间为100-140min，优选为200-250℃，时间为100-120min。
作为改进，所述步骤三中成型时压力为120-200Mpa，时间为20-60min，优选为，压力为120-180MPa，保压时间为40-60min。
作为改进，所述步骤四中焙烧温度分别是850-1000℃，优选为850-900℃；升温速度为1-3℃/小时，并控制炉内温差50-100℃。
作为改进，所述步骤五中浸渍压力3-8MPa，温度380-500℃，优选为压力3-6MPa，温度为400-500℃。
作为改进，所述步骤六中以10～30℃/min的速度升温，当炉芯温度达到1820～1900℃，优选1850～1900℃时通入氮气排除炉芯中的空气，继续升温到1920～2000℃，优选1950～2000℃时，停止通氮气改为通入氯气，氯气送气单耗20～25kg/m3。
作为又一改进，所述氟气与样品中杂质元素化合生成氟化物降低其沸点，跟随气体排出；
在此需要说明的是，以硼为例，其沸点大于3500℃，其与氟气反应，2B+3F2→2BF3，生成的氟化硼沸点-127.1℃。
通入氯气和氟气进行核纯处理后的核石墨材料金属氯化物的分
子量和沸点参数见下表1和表2。
表1：典型金属氯化物的分子量和沸点
参考文献：
CRC Handbook of Chemistry and Physics，75th ed.，1994
PlenumPress Handbook
表2：典型金属氟化物的分子量和沸点
参考文献：
Merck Index，11th Edition，1989
CRC Handbook of Chemistry and Physics，75th ed.，1994
由表1和表2可知，本发明在石墨化处理高温下，通入氯气和氟气后核石墨材料中的金属氯化物和金属氟化物的沸点远低于石墨化温度，特别是中子吸收截面高的硼元素及类硼元素的氟化物沸点大大降低，进而可针对性的控制核石墨材料中的硼当量。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明中通过在石墨产品配料中加入氟化盐，使得石墨产品在石墨化升温过程中，混在石墨中的氟化盐能自动分解产生氟气对石墨产品进行纯化，其一方面了避免了现有技术中使用氟利昂进行纯化造成对环境破坏的问题，另一方面由于其自身内部能产生氟气从而省去了外部设备往炉内通过氟利昂的工序，简化了工艺的同时保证了石墨纯化的效果。
(2)本发明中由于在进行配料时氟化盐和粘结剂混合均匀，使得后续石墨产品中分布的氟化盐也较为均匀，在石墨化、纯化加热升温过程中炉内的石墨产品各个部分氟化盐分解产生的氟气也较为均匀并且能保证每一个角落都有氟气产生，提高了纯化的效果，避免了现有技术中通入气体时，由于其只能从侧边通入而导致一些角落氟气未到达就向上跑，纯化不彻底的情况。
(3)本发明中虽然氟化盐挥发过程中可能留下部分气孔，但石墨材料本身为多孔结构，含有5-25％左右气孔率，并且通过设置氟化盐的平均颗粒粒径≤0.1-0.3倍石墨配方中焦炭颗粒的平均粒径，使得氟化盐在挥发以及分解后其不会对石墨产品的结构以及气孔情况造成大的影响，针对特定气孔率产品，采用本发明能够较环保地获取高纯石墨产品并且能使产品性能符合要求。
(4)本发明借助石墨产品内部伸入的氟化盐分解产生氟气，省去了从外部通入例如氟利昂气体的步骤，简化了工序，降低了成本并且对设备的要求降低，避免了炉体需要开设更多进气管路影响其密封性。
(5)采用的氟化盐为氟化钙等，这些材料都是自然界丰富的矿物质，获取简单，成本低。
综上所述，本发明具有工艺简单，设备结构优化，纯化效果好，环保性能高等优点，尤其适用于石墨纯化技术领域。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法的工艺流程图；
具体实施方式：
1).以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例一
一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，包括以下生产步骤：
一、原材料选择，石油焦和粘结剂，其中，石油焦平均粒径为50μm；粘结剂中加入氟化钙，氟化钙的平均颗粒粒径为1-5μm，颗粒平均直径≤0.1-0.3倍石墨配方中石油焦颗粒的平均粒径，氟化钙和粘结剂的质量比为0.1:1，此比例下，在280℃左右时，测得氟化钙和粘结剂的混合物粘度为23.50cP；
二、配料、混捏，将焦炭65-80重量份和粘结剂35-20重量份混捏，温度300℃，混捏时间在120min；
三、成型，将步骤三所得产品成型，成型压力100-250MPa，保压时间为20min，生坯尺寸长度为2000mm，宽度1000mm，高度500mm；
四、焙烧，将步骤四所得产品焙烧，焙烧最高温度为1000℃，升温速率为2℃/小时，炉内温差不超过50℃，焙烧处理时间为80天；
五、浸渍，将石墨产品用浸渍剂浸渍，浸渍压力8MPa，浸渍温度450℃，且石墨材料增重率在15％，然后再次进行焙烧处理；
六、石墨化/纯化，将所述步骤五所得的石墨产品放入石墨化炉内，当炉芯温度达到1850℃时通入氮气，继续升温到1950℃时，停止通氮气通入；当炉芯温度达到2300℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气。
其中石油焦：固定碳含量为≥98.5％，灰分≤0.5％，硼(B)、钆(Gd)均小于0.1ppm，钐(Sm)、铕(Eu)、镉(Cd)和锂(Li)均小于0.5ppm，水分≤0.5％，硫分≤0.5％；
沥青：灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％；
粘结剂中灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％。
进一步地，所述焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，即在1100-1500℃温度下进行煅烧；所述粘结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液，其中焦炭和粘接剂的重量份数分别为65-70份和30-35份。
在此需要说明的是，氟化钙的熔点为1423℃，沸点为2500℃，其在高温下的分解反应式为：CaF2→Ca↑+F2↑；钙的熔点是842℃，沸点是1548℃，该分解反应在有氧的情况下会形成氧化钙，由于石墨化炉内空气被赶净，所以反应产生钙单质，且由于温度高于1548℃因此气化排出。
实施例二
一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，包括以下生产步骤：
一、原材料选择，石油焦和粘结剂，其中，石油焦平均粒径为50μm；粘结剂中加入氟化钠，氟化钠的平均颗粒粒径为1-5μm，颗粒平均直径≤0.1-0.3倍石墨配方中石油焦颗粒的平均粒径，氟化钠和粘结剂的质量比为0.1:1，此比例下，在280℃左右时，测得氟化钠和粘结剂的混合物粘度为19.52cP；
二、配料、混捏，将焦炭65-80重量份和粘结剂35-20重量份混捏，温度300℃，混捏时间在120min；
三、成型，将步骤三所得产品成型，成型压力100-250MPa，保压时间为20min，生坯尺寸长度为2000mm，宽度1000mm，高度500mm；
四、焙烧，将步骤四所得产品焙烧，焙烧最高温度为1000℃，升温速率为2℃/小时，炉内温差不超过50℃，焙烧处理时间为80天；
五、浸渍，将石墨产品用浸渍剂浸渍，浸渍压力8MPa，浸渍温度450℃，且石墨材料增重率在14.63％，然后再次进行焙烧处理；
六、石墨化/纯化，将所述步骤五所得的石墨产品放入石墨化炉内，当炉芯温度达到1850℃时通入氮气，继续升温到1950℃时，停止通氮气通入；当炉芯温度达到2300℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气。
其中石油焦：固定碳含量为≥98.5％，灰分≤0.5％，硼(B)、钆(Gd)均小于0.1ppm，钐(Sm)、铕(Eu)、镉(Cd)和锂(Li)均小于0.5ppm，水分≤0.5％，硫分≤0.5％；
沥青：灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％；
粘结剂中灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％。
进一步地，所述焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，即在1100-1500℃温度下进行煅烧；所述粘结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液，其中焦炭和粘接剂的重量份数分别为65-70份和30-35份。
在此需要说明的是，氟化钠的熔点为993℃，沸点为1695℃，其在高温下的分解反应式为：2NaF→2Na↑+F2↑；钠的熔点是97.72℃，沸点是883℃，该分解反应在有氧的情况下会形成氧化钠，由于石墨化炉内空气被赶净，所以反应产生钠单质，且由于温度高于883℃因此气化排出。
实施例三
一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，包括以下生产步骤：
一、原材料选择，石油焦和粘结剂，其中，石油焦平均粒径为50μm；粘结剂中加入氟化钾，氟化钾的平均颗粒粒径为1-5μm，颗粒平均直径≤0.1-0.3倍石墨配方中石油焦颗粒的平均粒径，氟化钾和粘结剂的质量比为0.1:1，此比例下，在280℃左右时，测得氟化钾和粘结剂的混合物粘度为21.45cP；
二、配料、混捏，将焦炭65-80重量份和粘结剂35-20重量份混捏，温度300℃，混捏时间在120min；
三、成型，将步骤三所得产品成型，成型压力100-250MPa，保压时间为20min，生坯尺寸长度为2000mm，宽度1000mm，高度500mm；
四、焙烧，将步骤四所得产品焙烧，焙烧最高温度为1000℃，升温速率为2℃/小时，炉内温差不超过50℃，焙烧处理时间为80天；
五、浸渍，将石墨产品用浸渍剂浸渍，浸渍压力8MPa，浸渍温度450℃，且石墨材料增重率在14.80％，然后再次进行焙烧处理；
六、石墨化/纯化，将所述步骤五所得的石墨产品放入石墨化炉内，当炉芯温度达到1850℃时通入氮气，继续升温到1950℃时，停止通氮气通入；当炉芯温度达到2300℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气。
其中石油焦：固定碳含量为≥98.5％，灰分≤0.5％，硼(B)、钆(Gd)均小于0.1ppm，钐(Sm)、铕(Eu)、镉(Cd)和锂(Li)均小于0.5ppm，水分≤0.5％，硫分≤0.5％；
沥青：灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％；
粘结剂中灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％。
进一步地，所述焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，即在1100-1500℃温度下进行煅烧；所述粘结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液，其中焦炭和粘接剂的重量份数分别为65-70份和30-35份。
在此需要说明的是，氟化钾的熔点为858℃，沸点为1502℃，其在高温下的分解反应式为：2KF→2K↑+F2↑；钾的熔点是63.25℃，沸点是760℃，该分解反应在有氧的情况下会形成氧化钾，由于石墨化炉内空气被赶净，所以反应产生钾单质，且由于温度高于760℃因此气化排出。
实施例四
一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，包括以下生产步骤：
一、原材料选择，石油焦和粘结剂，其中，石油焦平均粒径为50μm；粘结剂中加入氟化镁，氟化镁的平均颗粒粒径为1-5μm，颗粒平均直径≤0.1-0.3倍石墨配方中石油焦颗粒的平均粒径，氟化镁和粘结剂的质量比为0.1:1，此比例下，在280℃左右时，测得氟化镁和粘结剂的混合物粘度为25.60cP；
二、配料、混捏，将焦炭65-80重量份和粘结剂35-20重量份混捏，温度300℃，混捏时间在120min；
三、成型，将步骤三所得产品成型，成型压力100-250MPa，保压时间为20min，生坯尺寸长度为2000mm，宽度1000mm，高度500mm；
四、焙烧，将步骤四所得产品焙烧，焙烧最高温度为1000℃，升温速率为2℃/小时，炉内温差不超过50℃，焙烧处理时间为80天；
五、浸渍，将石墨产品用浸渍剂浸渍，浸渍压力8MPa，浸渍温度450℃，且石墨材料增重率在14.65％，然后再次进行焙烧处理；
六、石墨化/纯化，将所述步骤五所得的石墨产品放入石墨化炉内，当炉芯温度达到1850℃时通入氮气，继续升温到1950℃时，停止通氮气通入；当炉芯温度达到2300℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气。
其中石油焦：固定碳含量为≥98.5％，灰分≤0.5％，硼(B)、钆(Gd)均小于0.1ppm，钐(Sm)、铕(Eu)、镉(Cd)和锂(Li)均小于0.5ppm，水分≤0.5％，硫分≤0.5％；
沥青：灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％；
粘结剂中灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％。
进一步地，所述焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，即在1100-1500℃温度下进行煅烧；所述粘结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液，其中焦炭和粘接剂的重量份数分别为65-70份和30-35份。
在此需要说明的是，氟化镁的熔点为1261℃，沸点为2260℃，其在高温下的分解反应式为：MgF2→Mg↑+F2↑；镁的熔点是650℃，沸点是1170℃，该分解反应在有氧的情况下会形成氧化镁，由于石墨化炉内空气被赶净，所以反应产生镁单质，且由于温度高于1170℃因此气化排出。
实施例五
一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，包括以下生产步骤：
一、原材料选择，石油焦和粘结剂，其中，石油焦平均粒径为50μm；粘结剂中加入氟化钙，氟化钙的平均颗粒粒径为1-5μm，颗粒平均直径≤0.1-0.3倍石墨配方中石油焦颗粒的平均粒径，氟化钙和粘结剂的质量比为0.15:1，此比例下，在280℃左右时，测得氟化钙和粘结剂的混合物粘度为32.51cP；
二、配料、混捏，将焦炭65-80重量份和粘结剂35-20重量份混捏，温度300℃，混捏时间在120min；
三、成型，将步骤三所得产品成型，成型压力100-250MPa，保压时间为20min，生坯尺寸长度为2000mm，宽度1000mm，高度500mm；
四、焙烧，将步骤四所得产品焙烧，焙烧最高温度为1000℃，升温速率为2℃/小时，炉内温差不超过50℃，焙烧处理时间为80天；
五、浸渍，将石墨产品用浸渍剂浸渍，浸渍压力8MPa，浸渍温度450℃，且石墨材料增重率在15.22％，然后再次进行焙烧处理；
六、石墨化/纯化，将所述步骤五所得的石墨产品放入石墨化炉内，当炉芯温度达到1850℃时通入氮气，继续升温到1950℃时，停止通氮气通入；当炉芯温度达到2300℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气。
其中石油焦：固定碳含量为≥98.5％，灰分≤0.5％，硼(B)、钆(Gd)均小于0.1ppm，钐(Sm)、铕(Eu)、镉(Cd)和锂(Li)均小于0.5ppm，水分≤0.5％，硫分≤0.5％；
沥青：灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％；
粘结剂中灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％。
进一步地，所述焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，即在1100-1500℃温度下进行煅烧；所述粘结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液，其中焦炭和粘接剂的重量份数分别为65-70份和30-35份。
实施例六
一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，包括以下生产步骤：
一、原材料选择，石油焦和粘结剂，其中，石油焦平均粒径为50μm；粘结剂中加入氟化钙，氟化钙的平均颗粒粒径为1-5μm，颗粒平均直径≤0.1-0.3倍石墨配方中石油焦颗粒的平均粒径，氟化钙和粘结剂的质量比为0.2:1，此比例下，在280℃左右时，测得氟化钙和粘结剂的混合物粘度为36.92cP；
二、配料、混捏，将焦炭65-80重量份和粘结剂35-20重量份混捏，温度300℃，混捏时间在120min；
三、成型，将步骤三所得产品成型，成型压力100-250MPa，保压时间为20min，生坯尺寸长度为2000mm，宽度1000mm，高度500mm；
四、焙烧，将步骤四所得产品焙烧，焙烧最高温度为1000℃，升温速率为2℃/小时，炉内温差不超过50℃，焙烧处理时间为80天；
五、浸渍，将石墨产品用浸渍剂浸渍，浸渍压力8MPa，浸渍温度450℃，且石墨材料增重率在15.46％，然后再次进行焙烧处理；
六、石墨化/纯化，将所述步骤五所得的石墨产品放入石墨化炉内，当炉芯温度达到1850℃时通入氮气，继续升温到1950℃时，停止通氮气通入；当炉芯温度达到2300℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气。
其中石油焦：固定碳含量为≥98.5％，灰分≤0.5％，硼(B)、钆(Gd)均小于0.1ppm，钐(Sm)、铕(Eu)、镉(Cd)和锂(Li)均小于0.5ppm，水分≤0.5％，硫分≤0.5％；
沥青：灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％；
粘结剂中灰分为≤0.5％，挥发分为35-60％，结焦值为40-70％，软化点为80-200℃，喹啉不溶物为8-25％，甲苯不溶物为25-55％。
进一步地，所述焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，即在1100-1500℃温度下进行煅烧；所述粘结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液，其中焦炭和粘接剂的重量份数分别为65-70份和30-35份。
2).以下是添加氟化盐后粘结剂粘度测试数据表
表1：粘结剂添加氟化盐后粘度测试表
表1结果显示：在温度相同的情况下，往粘结剂中加入的氟化钙含量越高，粘结剂的粘度会越高；而在温度相同且质量比例也相同的情况下，添加氟化钠后粘结剂的粘度最低，添加氟化镁后粘结剂的粘度最高，因此综合考虑粘结剂粘度情况以及材料成本以及可获得性等因素，最终选择氟化钙加入到粘结剂中，并且选择最佳的质量比0.1:1；
在选用的氟化盐种类相同，氟化盐与粘结剂的比例也相同的情况下，粘结剂的粘度随着温度的升高而下降。
以上结合附图所述的仅是本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可作出各种变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，都不会影响本发明实施的效果和实用性。

Claims (8)

1.一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，其特征在于，包括以下生产步骤：
一、原材料选择，焦炭和粘结剂，其中，焦炭平均粒径为度5-50μm；粘结剂中加入氟化盐，氟化盐的平均颗粒粒径为1-5μm，颗粒平均直径≤0.1-0.3倍石墨配方中焦炭颗粒的平均粒径，氟化盐和粘结剂的质量比为0.1-0.3:1；
二、配料、混捏，将焦炭65-80重量份和粘结剂35-20重量份混捏，温度150-400℃，混捏时间在80-150min；
三、成型，将步骤三所得产品成型，成型压力100-250MPa，保压时间为10-80min，生坯尺寸长度为1000-3200mm，宽度500-1500mm，高度300-900mm；
四、焙烧，将步骤四所得产品焙烧，焙烧最高温度范围为800-1100℃，升温速率为1-5℃/小时，炉内温差为50-100℃，焙烧处理时间为65-100天；
五、浸渍，将石墨产品用浸渍剂浸渍，浸渍压力3-8MPa，浸渍温度250-450℃，且石墨材料增重率在8-20％，然后再次进行焙烧处理；
六、石墨化/纯化，将所述步骤五所得的石墨产品放入石墨化炉内，当炉芯温度达到1800～1900℃时通入氮气，继续升温到1900～2000℃时，停止通氮气通入；
当炉芯温度达到2200～2400℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气。
2.如权利要求1所述的一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，其特征在于：所述焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，即在1100-1500℃温度下进行煅烧；所述粘结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液，其中焦炭和粘接剂的重量份数分别为65-70份和30-35份。
3.如权利要求1所述的一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，其特征在于：所述步骤一中氟化盐和粘结剂的质量比为0.1-0.3:1，优选为0.1-0.2:1。
4.如权利要求1所述的一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，其特征在于：所述步骤二中混捏温度为200-300℃，时间为100-140min，优选为200-250℃，时间为100-120min。
5.如权利要求1所述的一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，其特征在于：所述步骤三中成型时压力为120-200Mpa，时间为20-60min，优选为，压力为120-180MPa，保压时间为40-60min。
6.如权利要求1所述的一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，其特征在于：所述步骤四中焙烧温度分别是850-1000℃，优选为850-900℃；升温速度为1-3℃/小时，并控制炉内温差50-100℃。
7.如权利要求1所述的一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，其特征在于：所述步骤五中浸渍压力3-8MPa，温度380-500℃，优选为压力3-6MPa，温度为400-500℃。
8.如权利要求1所述的一种添加氟化盐至配方中的石墨提纯方法，其特征在于：所述步骤六中以10～30℃/min的速度升温，当炉芯温度达到1820～1900℃，优选1850～1900℃时通入氮气排除炉芯中的空气，继续升温到1920～2000℃，优选1950～2000℃时，停止通氮气改为通入氯气，氯气送气单耗20～25kg/m3。
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