CN1331048A - 一种天然3r型石墨矿的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
一种天然3R型石墨矿的提纯方法,包括粉碎、酸处理、水清洗、烘干和分级包装等步骤,该方法的酸处理过程是采用氢氟酸和盐酸液对3R型矿粉进行一次处理,该方法流程短,不需要酸、碱交替反复多次处理,设备简单,操作方便,成本低,可获得含3R石墨达到80%以上,固定碳含量可达到99.9%的纯天然3R型石墨矿粉,完全满足合成高品位微晶和超微晶金刚石的要求。
Description
本发明属于一种石墨矿石的的提纯方法。
自然界的石墨大多以六方晶系存在,而我国吉林磐石地区的原矿石墨经结构分析属于一种菱面晶系石墨,此种石墨结构虽也是由六角网状多层叠合体构成,但其层间结合呈ABCABC……重叠。其性质既不同于一般的土状石墨,又与普通的鳞片状石墨迥异,是属于一种3R型隐晶质石墨。矿石所含3R型隐晶质石墨高达30~50%。理论证明3R型隐晶质石墨比2H型石墨更易于转化为金刚石,因此,这种3R型石墨是合成高品位金刚石的重要原料。现有的石墨矿提纯方法一般是将石墨矿磨成矿粉,然后用氢氟酸处理,再用NaOH中和,再用盐酸处理,再进行水洗等。此种提纯方法工艺复杂,消耗大量试剂,成本很高。
本发明的目的在于提供一种工艺简单,节省原材料,降低成本,特别适合于处理天然3R型石墨矿的提纯方法。
本发明是根据原矿中的固定碳(3R和2H)与灰分间的结构特点,采用氢氟酸和盐酸液对矿粉进行一次处理,然后用水清洗,烘干后分级包装。
本发明的工艺步骤包括:粉碎、酸处理、水清洗、烘干和分级包装。
粉碎是将采选的天然3R型石墨矿石破碎,成石墨矿粉,其粒度要求达到100~200目;酸处理是将粉碎好的矿粉放入酸处理容器内,将按比例配好的氢氟酸和盐酸混合液倒入容器中,倒入量要没过矿粉。混合液配比为:氢氟酸∶盐酸为2.5∶0~3∶1。将矿粉在容器中用HF和HCL混合液浸泡20~30小时,同时对容器进行搅动并加温,一般温度要求30~80℃即可。石墨矿粉经过酸处理即可去除矿石中的硅酸盐类金属氧化物杂质。其化学反应如下:
式中的Me代表碱金属。
经过酸处理后,再将经过提纯的3R石墨矿粉用水进行清洗,然后低温烘干,烘干温度一般为80~150℃,烘干时间为3~5小时,经过烘干使矿粉含水量达到0.5%以下。对烘干以后的矿粉再用标准筛进行筛分分级,分级后按粒度不同,分级进行包装。经过本发明方法处理过的天然3R型石墨矿,含天然3R石墨可达到80%以上,其固定碳含量可达到99.9%,完全满足合成高品位微晶、超微晶金刚石的要求。本发明有工艺流程短,生产周期短,不需要酸、碱交替反复多次处理,设备简单,操作方便,成本低等优点。
Claims (3)
1、一种天然3R型石墨矿的提纯方法,包括粉碎、酸处理、水清洗、烘干、分级包装等步骤,其特征在于本方法的酸处理是采用氢氟酸和盐酸混合液对天然3R型石墨矿进行一次性处理,待处理矿石粒度要求为100~200目,混合液配比为:氢氟酸∶盐酸为2.5∶0.5~3∶1,反应温度为30~80℃,浸泡时间为20~30小时。
2、如权利要求1所述的一种天然3R型石墨矿的提纯方法其特征在于所说的酸处理过程要进行搅动。
3、如权利要求1或2所述的一种天然3R型石墨矿的提纯方法,其特征在于所说的酸处理和水洗后进行烘干,其烘干温度一般为80~150℃,烘干时间为3~5小时,烘干后的矿粉含水量要求达到0.5%以下。
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PB01 | Publication | ||
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