天然石墨的深加工產(chǎn)品及生產(chǎn)方法有什么？

   我國(guó)晶質(zhì)石墨礦石檔次相差比較大，大都礦床的礦石檔次在3-15%，當(dāng)選檔次在5%左右，片度在0.1-1.5毫米之間，礦石的可選性一般較好。
一、石墨的采礦
     石墨礦床開(kāi)掘簡(jiǎn)略，運(yùn)送便利。晶質(zhì)石墨礦一般選用露天開(kāi)掘，依照礦山地勢(shì)條件不同，又有山坡露天開(kāi)掘和挖陷露天開(kāi)掘兩種辦法。內(nèi)蒙、山西、黑龍江等山地丘陵區(qū)域的石墨礦，選用山坡露天開(kāi)掘；山東等平原區(qū)域選用挖陷露天開(kāi)掘。其間，露天開(kāi)掘能夠取得較高的收回率和較低的貧化率, 回采率可抵達(dá)90％以上，礦石貧化率操控在10％以下。
二、石墨的選礦工藝介紹
    因?yàn)槭目筛⌒暂^好，石墨的選礦多選用浮選法。在現(xiàn)在技術(shù)條件下，運(yùn)用浮選辦法只能將其純度（固定碳含量）行進(jìn)到94～98％左右；而要出產(chǎn)純度更高的高碳石墨和高純石墨，則需選用化學(xué)提純等其他辦法。
    石墨選礦首要的流程包含：破碎、分級(jí)、浮選。以下是晶質(zhì)石墨浮選工藝流程示意圖：
    在晶質(zhì)石墨的選礦中，為保護(hù)和收回大鱗片，浮選工藝選用多段磨礦、多段選別、中礦順序或集中回來(lái)的閉路流程；多段再磨再選又有精礦再磨、中礦再磨和尾礦再磨三種形式。
三，石墨的深加工產(chǎn)品及出產(chǎn)辦法
    現(xiàn)在，石墨的深加工產(chǎn)品首要包含高純石墨、可脹大石墨、柔性石墨、氟化石墨、球形石墨以及石墨乳等。以下分別是對(duì)這幾種產(chǎn)品及其出產(chǎn)辦法的介紹。
1.高純石墨
    出產(chǎn)高純石墨，首要選用化學(xué)提純和高溫氣化提純法?；瘜W(xué)提純工藝即用酸、堿處理以去除石墨中的雜質(zhì)，具體辦法包含苛性鈉熔融法、酸堿法、氫氟酸法、活性氣體法等。
氫氧化鈉高溫熔融法
    氫氧化鈉高溫熔融法是運(yùn)用石墨中的雜質(zhì)(硅酸鹽等)，在500℃以上的高溫下與氫氧化鈉起反響，一部分生成溶于水的反響產(chǎn)品，被水浸出除去；另一些雜質(zhì)，如鐵的氧化物等，在堿熔后用鹽酸中和，生成溶于水的氯化鐵等，經(jīng)過(guò)洗刷除去。
酸堿法
    酸堿法又稱(chēng)酸堿提純法,即將石墨的提純辦法分為堿熔進(jìn)程和酸解進(jìn)程。
    堿熔進(jìn)程是將必定量的石墨、氫氧化鈉與水混合均勻,放入反響器中,加熱熔融。反響一段時(shí)刻后冷卻至100℃以下,過(guò)濾至水洗液的pH 為7～8。酸解進(jìn)程是把堿溶(熔) 后的石墨與必定濃度的鹽酸溶液混合進(jìn)行熱浸濾,在必定溫度下反響一段時(shí)刻后,過(guò)濾水洗至中性,單調(diào),純化，經(jīng)過(guò)酸解后即取得高純石墨。
    堿酸法的缺陷在于需求高溫?zé)Y(jié)、熔融,能量耗費(fèi)大，且反響時(shí)刻長(zhǎng),設(shè)備腐蝕嚴(yán)峻。
氫氟酸提純法
     氫氟酸提純法是運(yùn)用氫氟酸能與大部分物質(zhì)反響生成可溶性物質(zhì)的原理進(jìn)行石墨提純。即將石墨與必定濃度的氫氟酸浸泡后,過(guò)濾水洗至中性,單調(diào),純化，即得到高純石墨。
運(yùn)用氫氟酸提純法取得的高純石墨純度可抵達(dá)99.95%,氫氟酸提純法的缺陷在于操作條件惡劣,環(huán)境污染嚴(yán)峻,對(duì)工人的操作倒運(yùn)。
高溫提純法
    高溫氣化提純法是運(yùn)用石墨耐高溫的性質(zhì)，將石墨置于特別的電爐中阻隔空氣加熱到2500℃，此時(shí)石墨中的灰分雜質(zhì)被蒸騰出去，石墨則再結(jié)晶，然后使石墨的純度大大行進(jìn)。這種辦法能將石墨提純到99.9%以上。如果在純化爐內(nèi)通入氯氣和氟，終究通入氮?dú)?，可使雜質(zhì)更容易蒸騰，可將石墨提純到99.99%以上。
此種辦法雖然能夠得到光譜純的石墨產(chǎn)品，但需求耗費(fèi)許多電能。
2.可脹大石墨（酸化石墨）
    可脹大石墨是經(jīng)過(guò)特別改性處理而得到的一種柔性石墨產(chǎn)品，也稱(chēng)為石墨酸、酸化石墨、氧化石墨。它是一種抱負(fù)的新式密封資料，在石油、化工、電業(yè)、航空、汽車(chē)、船只和儀器儀表等作業(yè)的動(dòng)、靜密封中有著廣泛的使用。
    可脹大石墨經(jīng)高溫瞬時(shí)處理，鱗片狀變成蠕蟲(chóng)狀，體積可脹大100-400倍，這種脹大石墨依然堅(jiān)持天然石墨的性質(zhì)，并且具有出色的成型可塑性、柔韌延展性和密封性，是各種石墨板材、密封件的優(yōu)質(zhì)資料，也可用于冶金工業(yè)的新式保護(hù)渣、發(fā)熱劑。
    可脹大石墨的出產(chǎn)工藝首要有強(qiáng)酸浸漬工藝和電解氧化工藝。兩種工藝除氧化工序不同外,脫酸、水洗、脫水、單調(diào)等其它工序相同。電化學(xué)法是將天然鱗片石墨和輔助陽(yáng)極一同構(gòu)成陽(yáng)極室，浸泡在濃硫酸電解液中,通直流或脈沖電流,氧化必定時(shí)刻后取出,水洗單調(diào)后即可得到可脹大石墨。
    電化學(xué)法的最大特點(diǎn)是,可經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)電參數(shù)和反響時(shí)刻來(lái)操控石墨反響程度和產(chǎn)品的功用目標(biāo),并且污染小,成本低,質(zhì)量穩(wěn)定,功用優(yōu)異?？墒牵鯓犹幚聿鍖庸に囍械臄嚢鑶?wèn)題,行進(jìn)功率,下降電耗,是該法急需處理的課題。
3.柔性石墨
    柔性石墨是以脹大石墨為資料，經(jīng)約束或軋制成型的石墨產(chǎn)品，它克服了天然鱗片石墨硬而脆的缺陷，具有新的柔韌性。
    柔性石墨常用于密封資料,一同還具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤(rùn)滑、耐高低溫、抗腐蝕等優(yōu)異特性。因而,多年來(lái)柔性石墨的用途在不斷擴(kuò)展，并逐漸使用在電氣工業(yè)、新能源的燃料電池工業(yè)中。
    柔性石墨的出產(chǎn)進(jìn)程是，將天然鱗片石墨經(jīng)過(guò)濃硫酸插層制備成酸化石墨(可脹大石墨)，然后再快速加熱，使層間插入物氣化,構(gòu)成高壓,使石墨粒子脹大，構(gòu)成蠕蟲(chóng)石墨或石墨蠕蟲(chóng)，即脹大石墨。脹大石墨經(jīng)過(guò)約束或軋制,蠕蟲(chóng)之間互相嚙合,然后壓軋成石墨卷材或板材,即為柔性石墨。
4.氟化石墨
     氟化石墨是一種新式的工業(yè)資料，不會(huì)對(duì)金屬和其他資料發(fā)生腐蝕效果，可作為固體潤(rùn)滑劑、電池電極資料、憎水疏油劑、核反響堆資料等，特別是在高速、高壓、高溫條件下運(yùn)用，效果更佳。在防水、防油、涂料等范疇也有著廣泛使用前景。現(xiàn)在氟化石墨的組成辦法首要有以下幾種：
直接組成法
    石墨與氣體氟在350~600℃內(nèi)的反響器中加熱組成氟化石墨，這是最早選用的組成辦法。
催化劑組成法
     該辦法是在300℃的石墨與氟的反響系統(tǒng)中加入微量金屬氟化物（LiF、MgF2等）作催化劑組成氟化石墨。
固體氟化物組成工藝
    該辦法是用含氟固體聚合物（如四氟乙烯、六氟丙烯和乙烯基螢石等制成的聚合物）與石墨混合，在氦、氖、氬、氮等慵懶氣氛下，加熱至320~600℃，在管式電爐中的石英管內(nèi)制得氟化石墨。
5.球形石墨
    球形石墨是鋰離子電池負(fù)極資料的首要資料。
    球形石墨的制備是憑借專(zhuān)用設(shè)備來(lái)結(jié)束的：石墨微粒經(jīng)過(guò)對(duì)撞、卷曲、搓弄、密實(shí)、包覆等表面處理技術(shù)結(jié)束球形化，然后使鱗片石墨結(jié)束從各向異性到各向同性的球形石墨的改動(dòng)。改性球形石墨的出產(chǎn)首要有以下兩種辦法：
先損壞后提純法
先提純后損壞法
6.石墨乳
    石墨乳也稱(chēng)膠體石墨，是以石墨作為松散相，用水、油、有機(jī)溶劑、組成樹(shù)脂溶液等作為松散媒所構(gòu)成的固－液松散系統(tǒng)，其依照運(yùn)用用途分為顯像管石墨乳、鑄造石墨乳和拉絲石墨乳。
石墨乳以其特有的耐溫性、耐腐蝕、自潤(rùn)滑、無(wú)毒、無(wú)汚染等特性，被作為密封資料廣泛用于軍工、電站等作業(yè)。石墨乳還具有出色的導(dǎo)電性，振實(shí)密度高、儲(chǔ)能量大、容量高、迴圈功用好，然后被廣泛使用在電子束管石墨乳、拉絲石墨乳產(chǎn)品上。
   石墨乳的出產(chǎn)工藝，首要包含石墨粒子的微細(xì)化處理工藝和石墨超微粒子在溶劑中的松散處理工藝。