KR102195865B1 - 고순도 흑연 정제 방법 - Google Patents

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KR102195865B1
KR102195865B1 KR1020200042434A KR20200042434A KR102195865B1 KR 102195865 B1 KR102195865 B1 KR 102195865B1 KR 1020200042434 A KR1020200042434 A KR 1020200042434A KR 20200042434 A KR20200042434 A KR 20200042434A KR 102195865 B1 KR102195865 B1 KR 102195865B1
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purity graphite
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graphite
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leaching
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장희동
서주범
김선경
장한권
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한국지질자원연구원
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Abstract

본 발명은 고순도 흑연 정제 방법을 제공하기 위한 것으로, (A) 저순도 흑연의 황산(H2SO4) 혹은 염산 (HCl) 침출 단계; (B) 킬레이트 침출 단계; (C) 소다 배소 단계; 및 (D) 염산(HCl) 침출 단계;를 포함하는 고순도 흑연 정제 방법을 제공한다.
본 발명에 따라서 얻어진 고순도 흑연은 99.9% 이상의 순도를 나타낸다.

Description

고순도 흑연 정제 방법{METHOD FOR HIGH PURIFICATION OF GRAPHITE}
본 발명은 흑연 정제 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 99.9 % 이상의 순도를 가지면서 불산을 사용하지 않고 정제할 수 있는 고순도 흑연 정제 방법에 관한 것이다.
자연에서 채굴되는 통상의 흑연은 최적의 조건에서 70 내지 80 %의 순도를 나타내고 있으나, 이들 자연 상태의 흑연을 선광하게 되면 탄소 함량 95 % 내지 97 % 수준의 흑연을 얻을 수 있다.
그러나, 산업의 발전으로 인해서 마찰재(friction material), 전극(electrode), 배터리 및 연료 전지, 그래핀 등의 경우 더욱 더 고순도의 정제된 흑연을 필요로 하고 있다.
특히, 최근에는 산업적인 폭발적인 수요 때문에 리튬 이온 배터리의 음극 재료로 널리 이용되고 있기 때문에 탄소 함량 99.9 % 이상의 정제된 흑연까지도 요구되는 실정이다.
통상적인 채굴 및 선광 공정을 거친 흑연의 순도는 비교적 낮기 때문에 고순도 흑연을 얻기 위해서는 이를 정제하여 탄소 함량을 더욱 높일 필요가 있었다.
종래의 고순도 흑연 생산을 위한 공정으로는 크게 습식 제련법과 건식 제련법이 있다
먼저, 습식 제련법은 부유법, 알칼리 용융법, 불산(HF) 정제법 등을 포함하고 있으며, 건식 제련법은 염화 배소법, 고온(2700 ℃) 처리법 등을 포함하고 있다.
이들 종래의 고순도 흑연 정제 공정은, 대개, 유독 가스를 사용하고 있거나, 다량의 폐수가 발생되어 후처리 비용이 다대하여 경제적, 환경적으로 바람직하지 않다.
또한, 불산(HF)을 사용하는 경우에는 그 독성으로 인해 특유의 환경 문제가 발생하고, 이를 해소하기 위해서는 막대한 비용이 소모된다.
더욱이, 흑연 정제를 위해서 고온 처리할 필요가 있거나, 고온 처리에 소요되는 시간이 늘어남에 따라서 총 처리 시간도 증가하는 문제가 있어서, 상업적 생산면에서 불리하다.
따라서, 상업적 생산 효율의 증대 및 환경에 유해한 폐수를 저감하면서도, 특히, 불산(HF)을 사용하지 않는 고순도 흑연 정제 공정이 절실하다.
대한민국 등록특허공보 제 10-1715109 호(2017.03.22. 공고)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상업적인 생산 효율이 높으면서도 환경에 악영향을 미치는 불산(HF)을 사용하지 않는 고순도 흑연 정제 공정을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (A) 저순도 흑연의 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl) 침출 단계; (B) 킬레이트 침출 단계; (C) 소다(NaOH) 배소 단계; 및 (D) 염산(HCl) 침출 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고순도 흑연 정제 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (A) 단계에서의 상기 저순도 흑연은 순도가 95 % 내지 97 %인 것이 바람직하다.
저순도 흑연은 통상적인 흑연 채굴에 의해서 얻어진 후 선광 공정을 거쳐서 얻은 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (A) 단계에서 상기 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl) 침출을 수행하기 전에 상기 저순도 흑연을 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (A) 단계에서의 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl) 침출 수행시 수용액 중 흑연의 투입량은 10 wt% 내지 30 wt% 인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (A) 단계에서의 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl) 침출 수행시 반응 온도는 80 ℃ 내지 100 ℃ 인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (A) 단계에서의 황산(H2SO4)의 농도는 1 M 내지 3 M인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 황산에는 1 M 내지 3 M의 과산화수소(H2O2)가 더 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (A) 단계에서의 상기 염산(HCl)의 농도는 1 M 내지 3 M인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (A)에서 염산(HCl) 사용시 과산화수소(H2O2)는 주입하지 않는 것이 바람직하다.
이 경우에는 황산(H2SO4) 침출 단계에서 황산(H2SO4)이 알루미늄(Al)과 칼슘(Ca)과 관련하여 일부 황화물을 생성하여 후속 정제 단계에서 제거하기 까다로웠던 이들 황화물을 근본적으로 형성하지 않을 수 있으므로 흑연의 순도를 더 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (A) 단계 이후 고액 분리 및 세척 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (B) 단계는 수산화나트륨(NaOH) 혹은 수산화칼륨(KOH)과 킬레이트인 EDTA가 혼합된 수용액을 사용하여 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수산화나트륨(NaOH) 및 수산화칼륨(KOH)의 농도는 1 M 내지 3 M인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 EDTA의 농도는 0.1 M 내지 0.5 M인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (B) 단계 이후 고액 분리 및 세척 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (C) 단계는 350 ℃ 내지 500 ℃의 배소 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (C) 단계는 1 M 내지 5 M의 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 첨가하여 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (C) 단계에서 첨가되는 수산화나트륨(NaOH) 수용액의 양은 상기 저순도 흑연 대비 50 wt% 내지 150 wt% 첨가되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (C) 단계는 1 시간 내지 5 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (C) 단계 이후 세척 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (D) 단계는 1 M 내지 3 M의 염산(HCl)을 사용하여 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (D) 단계는 80 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 염산(HCl) 침출 단계는 30 분 내지 2 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (D) 단계 이후 고액 분리 및 세척 단계를 더 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고액 분리 및 세척 단계는 증류수를 사용하여 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 세척 단계는 증류수를 사용하여 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (D) 단계 이후에 건조 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (A) 전에 저순도 흑연을 불활성 분위기에서 800 ℃ 내지 900 ℃의 온도로 열처리하여 휘발성 성분이 제거된 흑연을 사용하는 것이 바람직하다.
이 경우에, 흑연의 순도를 더욱 더 높일 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 환경에 악영향을 미치는 불산(HF)을 사용하지 않고도 상업적인 생산 효율이 높은 고순도 흑연 정제 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과만으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구 범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 다른 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고순도 흑연 정제 방법의 개략적인 공정 흐름도이다.
도 2a는 본 발명에서 사용한 흑연의 FE-SEM 이미지이다.
도 2b는 도 2a의 일부분을 확대한 FE-SEM 이미지이다.
도 3은 전처리 흑연의 X-선 회절 분석 그래프이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 얻은 고순도 흑연의 ICP-OES, 습식 분석, 및 황 분석(sulfur analysis)의 측정 결과를 나타낸 공인 실험 성적서이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 얻은 고순도 흑연의 ICP-OES, 습식 분석, 및 황 분석의 측정 결과를 나타낸 공인 실험 성적서이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 얻은 고순도 흑연의 ICP-OES, 습식 분석, 및 황 분석의 측정 결과를 나타낸 공인 실험 성적서이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 얻은 고순도 흑연의 ICP-OES, 습식 분석, 및 황 분석의 측정 결과를 나타낸 공인 실험 성적서이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 얻은 고순도 흑연의 ICP-OES, 습식 분석, 및 황 분석의 측정 결과를 나타낸 공인 실험 성적서이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 얻은 고순도 흑연의 ICP-OES, 습식 분석, 및 황 분석의 측정 결과를 나타낸 공인 실험 성적서이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구 범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 구성이 추가될 수 있다.
구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고순도 흑연 정제 방법에 대해서 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예는, (A) 저순도 흑연의 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl) 침출 단계; (B) 킬레이트 침출 단계; (C) 소다 배소 단계; 및 (D) 염산(HCl) 침출 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고순도 흑연 정제 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고순도 흑연 정제 방법의 개략적인 공정 흐름도이다.
도 1에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예는, 먼저, 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl)을 이용한 산 침출을 수행한다(S100).
이때, 사용되는 흑연은 저순도 흑연이며, 자연 또는 천연 상태에서 채광된 흑연을 선광한 것으로, 바람직하게는 순도 95 % 내지 97 % 수준의 흑연일 수 있다.
상술한 바와 같이, 이와 같은 비교적 저순도 흑연은 산업의 고도화에 따라서 고순도로 정제될 필요가 있다.
본 발명에서는 이 저순도 흑연을 산 침출하기 전에 분쇄하여 산 침출 효율을 높일 수 있다.
분쇄는 임의의 방법을 사용하여도 좋으나, 에너지 효율성을 감안하여 분쇄된 입자의 크기는 20 ㎛ 전후로 분쇄되면 바람직하다.
본 발명에 따른 단계 S100(황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl) 침출 단계)에 있어서, 황산(H2SO4) 및 염산(HCl) 수용액 중 흑연의 투입량은 10 wt% 내지 30 wt% 인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 산 침출 단계에 있어서, 황산 사용시 황산의 농도는 1 M 내지 3 M인 것이 바람직하다.
황산의 농도가 1 M 미만이면 침출 효과가 미미하며, 황산의 농도가 3 M을 초과하면 침출 효율에는 거의 기여하지 못하고 황산 낭비 및 폐수 처리 비용이 높아질 우려가 높다.
황산의 투입과 동시에 1 M의 과산화수소(H2O2)를 투입하여 침출을 수행하면 더욱 바람직하다.
황산과 과산화수소는 적절한 고온, 예컨대, 80 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 적어도 1 시간 내지 5 시간 유지하여 침출을 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 단계 S100(황산 혹은 염산 침출 단계) 후에 침출된 흑연을 고액 분리 및 세척 단계(S200)가 더 수행되는 것이 바람직하다.
고액 분리 및 세척 단계(S200)를 통해서, 선행 황산 혹은 염산 침출에 의해 용출된 흑연 중의 불순물을 일차적으로 제거할 수 있기 때문에 최종 획득되는 흑연의 순도를 높일 수 있다.
고액 분리 및 세척 단계(S200)에서는 고액 분리와 함께 증류수를 이용한 세척도 동시에 행할 수 있으며, 이와 같이 세척이 이루어지게 되면 흑연의 순도가 향상될 수 있다.
이에 더하여, 고액 분리 및 세척 후에, 본 명세서에서는 더 이상 설명하지 않겠지만, 소정의 여과 공정을 추가하여 당해 흑연 순도를 추가적으로 향상시킬 수도 있다.
다음으로, 불순물 제거를 위한 킬레이트 침출 단계(S300)가 수행될 수 있다.
킬레이트 침출 단계(S300)는 수산화나트륨(NaOH) 혹은 수산화칼륨(KOH)과 EDTA가 혼합된 수용액을 사용하여 수행하는 것이 바람직하다.
여기에서, 킬레이트인 EDTA(C10H16N2O8)는 고가의 약품이므로 가급적 소량 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 발명자들은 여러 가지 조건을 고려하여 고가의 EDTA 사용량을 최소화하면서도 충분한 불순물 제거 효과를 얻을 수 있도록 최적 사용량을 찾아냈다.
예컨대, NaOH는 1 M 내지 3 M 농도를 사용하였으며, EDTA는 0.1 M 내지 0.5 M 농도의 것을 사용하였다.
KOH의 농도 역시 1 M 내지 3 M인 것이 바람직하다.
NaOH는 통상적으로 불순물 제거에 사용되는 것이지만, 본 발명에서는 EDTA를 용해하는 용도로 사용된다.
즉, 본 발명에 있어서, NaOH는, 예컨대, pH 조절과는 전혀 무관한 역할을 한다.
EDTA는 산이나 염기에는 녹기 어려운, 예를 들면, 비금속 불순물을 제거하는 역할을 하며, 상술한 바와 같이, 고가이므로 사용량이 최소화되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 EDTA는 0.1 M 내지 0.5 M 농도, 바람직하게는 0.1 M 농도의 것을 사용하였다.
본 킬레이트 침출(NaOH, EDTA 수용액) 단계(S300)는 80 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 1 시간 내지 5 시간, 바람직하게는 3 시간 수행될 수 있다.
불순물을 제거한 다음에는, 고액 분리 및 세척 단계(S400)를 더 수행할 수 있다.
본 단계에서의 고액 분리 및 세척은 상술한 고액 분리 및 세척 단계(S200)의 고액 분리와 세척과 동일하게 수행될 수 있으며, 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 소다 배소 단계(S500)를 수행한다.
본 소다 배소 단계는 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 첨가하여 수행할 수 있다.
NaOH 수용액은 1 M 내지 3 M 농도의 것을 사용하는 것이 바람직하며, 본 단계(S500)에서 사용하는 NaOH는 상술한 킬레이트 침출 단계(S300)에서의 NaOH와는 달리, 통상의 기술자라면 누구나 알 수 있는 바와 같이, 불순물 제거 용도로 사용되며, NaOH는, 예컨대, 흑연 속에 포함되어 있는 실리콘계 화합물과 반응하여 물유리를 형성하는데 사용될 수 있다.
NaOH 수용액의 투입량은 흑연 대비 50 wt% 내지 150 wt%로 첨가하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 100 wt%를 투입 할 수 있다.
이때, 배소 온도는 NaOH를 첨가한 상태에서 350 ℃ 내지 600 ℃로 유지하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 500 ℃로 유지할 수 있다.
또한, 이 배소 온도에서 1 시간 내지 5 시간 동안, 바람직하게는 3 시간 동안 배소가 수행될 수 있다.
배소 단계에서의 배소 온도 조건 및 배소 수행 시간은 공정에 소요되는 에너지와 시간을 고려하였을 때 상술한 범위 내에서 수행되는 것이 가장 바람직하다.
선택적으로, 상기 소다 배소 단계(S500) 이후의 세척 단계(S600)를 더 포함할 수 있다.
세척 단계(S600)는 증류수를 이용하여 수행될 수 있다.
본 세척 단계(S600)는 고순도 흑연을 얻기 위해 소다 배소 후 정제된 흑연을 추가적으로 수행하는 염산(HCl) 침출 단계에 선행하여 이루어지는 단계로서, 2 회 반복하여 수행되는 것이 바람직하다.
다음으로, 염산(HCl) 침출 단계(S700)가 수행될 수 있다.
염산(HCl) 침출 단계(S700)는 1 M 내지 3 M의 염산을 사용하여 수행될 수 있으며, 2 M 염산이면 더욱 바람직하다.
본 염산(HCl) 침출 단계(S700)는 상술한 소다 배소 단계(S500) 및 세척 단계(S600) 후 흑연 내에 잔류한 금속성 및 규산염(silicate) 불순물을 추가적으로 제거하기 위한 단계로, 80 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 30 분 내지 5 시간 동안 수행될 수 있다.
이때, 반응 시간은 1 시간 내지 3 시간 동안인 것이 더욱 바람직하다.
세척 단계(S600)에서는 교반을 추가하면 바람직하며, 그 교반 속도는 고속일 필요는 없고, 충분한 반응을 유도할 수 있는, 예컨대, 100 RPM 내지 300 RPM의 속도이면 바람직하다.
이어서, 선택적으로, 고액 분리 및 세척 단계(S800)가 수행될 수 있다.
고액 분리와 세척은 증류수를 사용하여 수행될 수 있다.
마지막으로, 선택적으로, 건조 단계(S900)가 더 수행될 수 있다.
건조는 통상적으로 사용되는 건조 방법이면 충분하므로, 구체적인 건조 방법에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해서 한정되는 것은 아님을 알아야 한다.
실시예
본 발명에서 사용한 흑연의 일부 물리적인 특성에 대해서 도면을 참조하여 간략하게 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명에서 사용한 흑연의 FE-SEM 이미지이고, 도 2b는 도 2a의 일부분을 확대한 FE-SEM 이미지이며, 도 3은 전처리 흑연의 X-선 회절 분석 그래프이다.
도 2a 및 도 2b로부터는 흑연이 직경 15 ㎛ 정도의 준원형 형상을 가지고 있는 것을 알 수 있다.
또한, 도 3으로부터는, 그래프 하단에 청색 원으로 나타낸 바와 같이 불순물(Impurity)의 존재를 알 수 있다.
본 발명의 발명자들은 이들 불순물을 제거할 수 있다면 흑연의 품위(순도)를 획기적으로 향상시킬 수 있을 것이라고 판단하였다.
본 발명의 발명자들이 사용한 흑연 원광(저순도 흑연)의 예시적인 조성(단위: wt%)은 다음 표 1의 내용과 같다.
Natural graphite Pre-heat treated graphite
Purity (%) 97.26 97.50
Component (%)
Si 0.614 0.603
Al 0.260 0.236
Fe 0.212 0.186
Ti 0.006 0.007
Ca 0.270 0.229
Mg 0.051 0.043
Na 0.010 0.013
K 0.044 0.048
Mn 0.005 0.005
Zn 0.002 0.002
Ba 0.002 0.001
V 0.002 0.003
S 0.064 0.009
O 1.199 1.110
상기 표 1에 나타낸 흑연의 순도를 측정하기 위해서, 본 발명의 발명자들은 다음과 같은 방법을 사용하였다(측정 시작시 흑연 중량은 10 g).
첫번째 방법으로는, 휘발성 성분에 대해서는 고려하지 않고, 흑연의 중량 변동을 측정하기 위해서 대기 중에서 24 시간 동안 800 ℃에서 흑연 내의 탄소 성분을 산화시킨 다음, 잔사(ash)의 중량을 측정하였다.
두번째 방법으로는, 12 시간 동안 800 ℃에서 휘발성 성분을 제거하기 위해서 예열 처리를 한 다음, 첫번째 방법에 따라서 흑연 내의 탄소 성분을 산화시킨 다음, 고정 탄소(fixed carbon)의 중량을 측정하였다.
그리고, 공인 분석 인증용으로 흑연 내의 불순물을 정확하게 측정하기 위해서 상술한 첫번째 방법과 두번째 방법에서 얻은 흑연 내의 불순물을 정확하게 측정하기 위해서, 10 g의 흑연을 사용하여 ICP-OES 분석(Thermo Fisher Scientific사의 Model iCAP 6300 이용), 습식 분석, 및 성분(황, sulfur) 분석을 수행하였다.
공인 분석은 한국세라믹기술원(KOREA INSTITUTE OF CERAMIC ENGINEERING AND TECHNOLOGY, KICET) 분석실에 의뢰하여 수행하여 흑연 순도를 인증받았다.
상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 천연 흑연(Natural graphite)과 예열 처리 흑연(Pre-heat treated graphite)의 순도는 공인 분석 결과 각각 97.26 %와 97.50 %임을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 발명자들은 흑연의 순도를 높이기 위해서, 다음 네 가지의 주요 단계를 포함하는 방법을 우선 고려하였다.
(1) 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl) 침출,
(2) 킬레이트 침출,
(3) 소다 배소 및
(4) 염산(HCl) 침출.
첫번째 단계의 산 침출은 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl)을 사용하여 금속성 불순물을 용해시키는 구성에 대한 것이다.
다음으로, 두번째 단계의 킬레이트 침출은 NaOH 수용액에 용해시킨 킬레이트인 EDTA를 사용하여 금속성 불순물 및 황산염(sulfate)을 제거하는 구성에 대한 것이다.
또한, 세번째 단계의 소다 배소는 실리콘 성분을 제거하기 위한 구성에 대한 것이다.
마지막으로, 네번째 단계의 염산(HCl) 침출은 잔류한 금속성 및 규산염(silicate) 불순물을 제거하는 구성에 대한 것이다.
본 발명의 발명자들은 상술한 개략적인 구성에 대해서 비교를 위해서 다음 표 2에 나타낸 것과 같은 기준 조건(reference condition)을 준비하였다.
흑연 투입량 10 g
황산(H2SO4) 침출 80 ℃ 1 시간(hr), 2 M H2SO4 및 1 M H2O2, 100 ml
킬레이트(EDTA) 침출 0 ℃ 1 시간(hr), 2 M NaOH 및 0.2 M EDTA, 100 ml
소다(NaOH)배소 00 ℃ 3 시간(hr), 2 M NaOH, 10 ml
염산(HCl) 침출 80 ℃ 1 시간(hr), 2 M HCl, 100 ml
상술한 네 단계의 구성을 염두에 두고 다음 표 3에 나타낸 바와 같이 각각의 조건을 달리한 실시예 1 내지 실시예 3의 결과를 얻었다.
단계 기준 조건 실시예 1 실시예 2 실시예 3
H2SO4 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M H2SO4 & 1 M H2O2 100 ml 기준 조건 기준 조건 1 hr -> 5 hr
EDTA 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M NaOH & 0.2 M EDTA 100ml 기준 조건 1 hr -> 5 hr 1 hr -> 5 hr
NaOH 배소 3 hrs, 400 ℃, 2 M NaOH 10 ml 기준 조건 기준 조건 기준 조건
HCl 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M HCl 100 ml 기준 조건 기준 조건 기준 조건
흑연 순도 98.97 %
(휘발성 성분 포함)		 99.04 %
(휘발성 성분 포함) 		99.61 %
(휘발성 성분 포함)
표 3의 실시예 1은 기준 조건과 동일한 조건으로 수행한 결과이며, 대기 중에서 800 ℃에서 24 시간 동안 흑연 10 g을 산화시켜서 얻은 것으로 흑연 순도가 98.97 %에 달하는 것을 알 수 있다.
또한, 표 3의 실시예 2는 기준 조건과 비교하여 일부 조건을 변경(EDTA 침출 시간을 1 시간에서 5 시간으로 변경)한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 처리한 결과이며, 흑연 순도가 99.04 %에 달하는 것을 알 수 있다.
또한, 표 3의 실시예 3은 황산(H2SO4) 침출과 EDTA 침출 시간을 달리한 결과이며, 흑연 순도가 무려 99.61 %에 달하는 것을 알 수 있다.
그러나, 본 발명의 발명자들은 이와 같은 순도 수준을 뛰어넘는 획기적인 방법을 강구하였으며, 이에 상술한 네 단계에 대해서 일부 구성을 추가하여 상술한 순도 수준 이상을 달성할 수 있었다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고순도 흑연 정제 방법의 개략적인 공정 흐름도인 도 1을 재차 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 발명자들은 황산 침출 단계 이후에 고액 분리 및 세척시 증류수로 세척하는 단계와 NaOH 배소 단계 이후에 고액 분리시 동일하게 증류수로 세척하는 단계를 추가하는 경우, 흑연의 순도를 더욱 더 높일 수 있을 것으로 기대하였으며, 이하 표 4에 그 결과를 실시예 4 내지 실시예 7로 각각 나타내었다.
단계 기준 조건 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
H2SO4 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M H2SO4 & 1 M H2O2 100 ml 1 hr -> 5 hrs 1 hr -> 5 hrs 1 hr -> 3 hrs 1 hr -> 3 hrs
EDTA 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M NaOH & 0.2 M EDTA 100 ml 1 hr -> 5 hrs 1 hr -> 5 hrs 1 hr -> 3 hrs1.0M NaOH & 0.2 M EDTA 1 hr -> 3 hrs
0.5M NaOH & 0.1 M EDTA
NaOH 배소 3 hrs, 400 ℃, 2 M NaOH 10 ml 2 M NaOH
10 ml -> 20 ml		 2 M NaOH
10 ml -> 20 ml
400 ℃ -> 500 ℃		 2 M NaOH
10 ml -> 20 ml
400 ℃ -> 500 ℃		 2 M NaOH
10 ml -> 20 ml
400 ℃ -> 500 ℃
HCl 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M HCl 100 ml 기준 조건 기준 조건 기준 조건 기준 조건
흑연 순도 99.87 %
(휘발성 성분 포함)		 99.94 %
(휘발성 성분 포함)
&
99.97 % by KICET* 		99.82 %
(휘발성 성분 포함)		 99.87 %
(휘발성 성분 포함)
기타 도 4 참조
* KICET는 KOREA INSTITUTE OF CERAMIC ENGINEERING AND TECHNOLOGY의 약자
표 4로부터, 각 단계에서 일부 조건을 변경한 경우에 흑연 순도가 표 3에 나타낸 실시예 1 내지 실시예 3의 경우에 비해서 획기적으로 향상되었음을 알 수 있다.
이는 고액 분리 및 세척 단계에서 물(H2O)로 고체 케이크(solid cake) 중의 불순물 및 잔류 산 또는 알칼리 이온을 세척한 결과에 기인한 것이라고 보인다.
특히, 실시예 5의 경우, 공인 분석(KICET에서 분석함) 결과, 흑연의 순도가 무려 99.97 %에 달하는 알 수 있다.
해당 분석 결과는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 얻은 고순도 흑연의 ICP-OES, 습식 분석, 및 황 분석(sulfur analysis)의 측정 결과를 나타낸 공인 실험 성적서을 나타내고 있는 도 4를 참조하면 명확하게 알 수 있다.
본 발명의 발명자들은 이와 같은 성과에 만족하지 않고, 흑연 순도를 경제적인 방법으로 초고순도, 예컨대, 99.9 % 이상으로 높이기 위해서 일부 조건을 수정하여 다음 표 5에 나타내었다.
단계 기준 조건 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11
H2SO4 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M H2SO4 & 1 M H2O2 100 ml 3 hr 3 hr 3 hr 3 hr
H2O2 제외
EDTA 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M NaOH & 0.2 M EDTA 100ml 3 hr,
1 M NaOH & 0.1 M EDTA		 3 hr,
1 M NaOH & 0.1 M EDTA		 3 hr, 1 M NaOH & 0.1 M EDTA 3 hr,
1 M NaOH & 0.1 M EDTA
NaOH 배소 3 hrs, 400 ℃, 2 M NaOH 10 ml 500 ℃, 2 M NaOH 20 ml 500 ℃, 3 M NaOH 20 ml 500 ℃, 3 M NaOH 20 ml 500 ℃, 3 M NaOH 20 ml
HCl 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M HCl 100 ml 기준 조건 기준 조건 기준 조건 기준 조건
흑연 순도 99.82 %(휘발성 성분 제외) 99.98 %
(휘발성 성분 제외)
&
99.96 % by KICET		 99.97 %
(휘발성 성분 포함)
&
99.96 % by KICET		 99.98%
(휘발성 성분 제외)
&
99.99 % by KICET
기타 도 5 참조 도 6 참조 도 7 참조
표 5로부터, 일부 반응 조건을 변경하고, 특히 휘발성 성분을 제거하여 이 휘발성 성분이 제외된 경우 EDTA 침출 단계에서 EDTA의 농도를 낮추고 이와 동시에 온도를 높이면서 NaOH 배소(roasting) 단계에서 NaOH 수용액의 농도를 증가시킨 경우에도, 예컨대, 실시예 9와 실시예 10에서와 같이, 공인 분석 결과, 99.96 %의 고순도 흑연을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
즉, 실시예 9 및 실시예 10의 조건에 의하면, 99.9 % 이상의 고순도 흑연을 얻을 수 있다.
실시예 9와 실시예 10과는 일부 상이한 조건을 사용하는 본 발명의 실시예 11에서는, 과산화수소(H2O2)를 제외하는 조건으로 황산(H2SO4) 침출을 수행하여 흑연을 정제하였으며, 표 5에 나타낸 바와 같이, 공인 분석 결과 99.99 %의 초고순도 흑연을 얻을 수 있었다.
상술한 실시예 9 내지 실시예 11에 있어서, 흑연 정제에 돌입하기 전에 흑연 내의 휘발성 성분을 먼저 제거하는 경우 더욱 양호한 순도의 흑연을 얻을 수 있으며, 또한, 과산화수소(H2O2)를 제외하는 조건으로 황산(H2SO4) 침출을 수행하는 경우에는 경제성 또한 제공함을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 발명자들은 황산(H2SO4) 침출을 대신하여 이를 염산(HCl) 침출로 대체하는 것을 고려하였다.
즉, 본 발명에 있어서, 황산 침출 단계(S100)에서 황산(H2SO4) 대신에 염산을 사용하여 침출하는 것을 고려하였다.
이 경우, 종래 황산(H2SO4) 침출 단계에서 황산(H2SO4)이 후속 정제 단계에서 제거하기 까다로웠던 알루미늄(Al)과 칼슘(Ca)과 관련하여 일부 황화물을 생성할 우려가 있었으나, 본 발명에서와 같이 염산(HCl) 침출 단계를 수행하는 경우 이들 황화물을 근본적으로 형성하지 않을 수 있다.
관련 구성에 대해서, 이하의 표 6에 정리하여 나타내었다.
단계 기준 조건 실시예 12 실시예 13
HCl 침출 3 hrs, 80 ℃, 2 M HCl 100 ml 기준 조건 기준 조건
EDTA 침출 3 hrs, 1 M NaOH & 0.1 M EDTA 100 ml 기준 조건 기준 조건
NaOH 배소 3 hrs, 500 ℃, 3 M NaOH 20 ml 기준 조건 기준 조건
HCl 침출 1 hr, 80 ℃, 2 M HCl 100 ml 기준 조건 기준 조건
흑연 순도 99.98 %(휘발성 성분 제외)
&
99.99 %
by KICET		 99.98 %
(휘발성 성분 포함)
&
99.99 %
by KICET
기타 도 8 참조 도 9 참조
표 6으로부터 일부 조건을 변경한 경우에도 실시예 12 및 실시예 13에 나타낸 바와 같이, 공인 분석 결과 모두 99.99 %의 초고순도 흑연을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
또한, 표 6에 나타낸 실시예 12 및 실시예 13으로부터, 이전 실시예에서 황산 침출 단계에서 과산화수소(H2O2)를 사용하고 있었던 구성과는 달리 과산화수소(H2O2)를 사용하지 않아도 초고순도 흑연을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
또한, 실시예 12 및 실시예 13으로부터, 흑연을 예열 처리하든 하지 않든 모두 99.99 %의 초고순도를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
특히, 도 8의 경우에는 일부 불순물(Si, AL, Fe, 및 Ca)이 포함되어 있음을 알 수 있지만, 도 9의 경우에는 탄소를 산화시킨 경우에도 불순물이 전혀 없음을 알 수 있다.
즉, 실시예 13의 경우에는, 정제된 흑연 내에 어떠한 잔사(ash)도 포함하고 있지 않다.
지금까지 본 발명에 따른 고순도 흑연 정제 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 청구 범위뿐만 아니라 이 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 청구 범위에 의하여 나타내어지며, 그 청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S100 : 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl) 침출
S200 : 고액 분리 및 세척
S300 : 킬레이트 침출(NaOH, EDTA 수용액)
S400 : 고액 분리 및 세척
S500 : 소다 배소
S600 : 세척
S700 : 염산(HCl) 침출
S800 : 고액 분리 및 세척
S900 : 건조

Claims (25)

  1. (A) 저순도 흑연의 황산(H2SO4) 혹은 염산(HCl) 침출 단계;
    (B) 킬레이트 침출 단계;
    (C) 소다 배소 단계; 및
    (D) 염산(HCl) 침출 단계;를 포함하며,
    상기 (B) 단계는 EDTA가 수산화나트륨(NaOH) 혹은 수산화칼륨(KOH)에 혼합된 수용액을 사용하여 수행되며,
    상기 EDTA의 농도는 0.1 M 내지 0.5 M인 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 (A) 단계에서의 상기 저순도 흑연은 순도가 95 % 내지 97 %인 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 (A) 단계에서의 상기 황산(H2SO4)의 농도는 1 M 내지 3 M인 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 황산(H2SO4)에는 1 M 내지 3 M의 과산화수소(H2O2)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 (A) 단계에서의 상기 염산(HCl)의 농도는 1 M 내지 3 M인 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  6. 청구항 3 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 (A) 단계에서의 상기 저순도 흑연의 투입량은 황산 혹은 염산 수용액 대비 10 wt% 내지 30 wt%인 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 (A) 단계에서의 반응 온도는 80 ℃ 내지 100 ℃인 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 (A) 단계 이후 고액 분리 및 세척 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 NaOH 및 KOH의 농도는 각각 1 M 내지 3 M인 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 (B) 단계 이후 고액 분리 및 세척 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 (C) 단계는 350 ℃ 내지 500 ℃의 배소 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 (C) 단계는 1 M 내지 5 M의 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 첨가하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 (C) 단계에서 첨가되는 수산화나트륨(NaOH) 수용액의 양은 상기 저순도 흑연 대비 50 wt% 내지 150 wt%인 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 (C) 단계는 1 시간 내지 5 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 (C) 단계 이후 세척 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 (D) 단계는 1 M 내지 3 M의 염산(HCl)을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 (D) 단계는 80 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 (D) 단계는 30 분 내지 2 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 (D) 단계 이후 고액 분리 및 세척 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  22. 청구항 8, 청구항 12, 또는 청구항 21 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 고액 분리 및 세척 단계는 증류수를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  23. 청구항 17에 있어서,
    상기 세척 단계는 증류수를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  24. 청구항 1에 있어서,
    상기 저순도 흑연은 휘발성 성분이 제거된 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 휘발성 성분은 상기 단계 (A) 전에 불활성 분위기에서 상기 저순도 흑연을 800 ℃ 내지 900 ℃의 온도로 열처리하여 제거되는 것을 특징으로 하는,
    고순도 흑연 정제 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115490230A (zh) * 2022-10-25 2022-12-20 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种石墨高效碱酸法提纯系统及工艺
CN115716645A (zh) * 2022-12-09 2023-02-28 武汉理工大学 一种球形石墨混酸酸浸-超声水洗的提纯方法
US20230120820A1 (en) * 2020-01-19 2023-04-20 Central South University Method for recycling spent carbon cathode of aluminum electrolysis
CN117049533A (zh) * 2023-09-26 2023-11-14 黑龙江工业学院 一种电场诱导石墨酸法提纯的方法和应用
KR102616209B1 (ko) * 2023-07-12 2023-12-20 송우이엠 주식회사 흑연 정제 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115722195B (zh) * 2022-12-05 2023-12-12 广东邦普循环科技有限公司 氟离子吸附剂的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013163620A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Taiheiyo Cement Corp 高純度黒鉛粉末の製造方法
KR101715109B1 (ko) 2016-09-09 2017-03-22 한국지질자원연구원 고순도 흑연 정제방법
KR101865262B1 (ko) * 2017-11-13 2018-06-07 한국지질자원연구원 Edta를 이용한 고순도 흑연 정제방법
KR20190073758A (ko) * 2017-12-19 2019-06-27 주식회사 티씨케이 흑연 물질의 정제 방법 및 흑연 물질
CN110526240A (zh) * 2019-09-09 2019-12-03 北京化工大学 一种天然微晶石墨的提纯方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107337203B (zh) * 2017-08-31 2020-09-01 鸡西市东北亚矿产资源有限公司 制备高纯石墨的方法
CN110078068A (zh) * 2019-05-07 2019-08-02 任国峰 一种高纯石墨及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013163620A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Taiheiyo Cement Corp 高純度黒鉛粉末の製造方法
KR101715109B1 (ko) 2016-09-09 2017-03-22 한국지질자원연구원 고순도 흑연 정제방법
KR101865262B1 (ko) * 2017-11-13 2018-06-07 한국지질자원연구원 Edta를 이용한 고순도 흑연 정제방법
KR20190073758A (ko) * 2017-12-19 2019-06-27 주식회사 티씨케이 흑연 물질의 정제 방법 및 흑연 물질
CN110526240A (zh) * 2019-09-09 2019-12-03 北京化工大学 一种天然微晶石墨的提纯方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230120820A1 (en) * 2020-01-19 2023-04-20 Central South University Method for recycling spent carbon cathode of aluminum electrolysis
US11697594B2 (en) * 2020-01-19 2023-07-11 Central South University Method for recycling spent carbon cathode of aluminum electrolysis
CN115490230A (zh) * 2022-10-25 2022-12-20 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种石墨高效碱酸法提纯系统及工艺
CN115490230B (zh) * 2022-10-25 2024-02-20 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种石墨高效碱酸法提纯系统及工艺
CN115716645A (zh) * 2022-12-09 2023-02-28 武汉理工大学 一种球形石墨混酸酸浸-超声水洗的提纯方法
KR102616209B1 (ko) * 2023-07-12 2023-12-20 송우이엠 주식회사 흑연 정제 방법
CN117049533A (zh) * 2023-09-26 2023-11-14 黑龙江工业学院 一种电场诱导石墨酸法提纯的方法和应用
CN117049533B (zh) * 2023-09-26 2024-04-30 黑龙江工业学院 一种电场诱导石墨酸法提纯的方法和应用

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