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如何检测石墨粉纯度?(石墨电极厂家)

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如何检测石墨粉纯度?(石墨电极厂家)

发布日期:2017-08-30 作者: 点击:


石墨电极厂家墨粉纯度是石墨粉的一个重要参数,是石墨粉厂家和石墨粉购买用户所必须了解的。石墨本身就是碳元素的天然单质结晶矿物,固定碳含量是石墨粉纯度的主要指标。石墨粉在出厂或进行再加工之前都要进行各项参数的检测,其中,石墨粉纯度检测就是重要一项。

    石墨粉纯度测量就是检测石墨粉固定碳含量所占的比重。由于石墨常温下具有良好的化学稳定情,不便于直接测定其含碳量。一般用待测物料的高温挥发量方法,换算出含碳量。即根据高温时石墨被氧化为二氧化碳而挥发的数值计算含碳量。石墨粉纯度计算方法,也就是固定碳(%)=100%-灰分(%)-挥发分(%)。

    具体石墨粉纯度检测方法是:用电子分析天平精确称取两份1克的石墨粉样本,分别放入已知重量的双盖瓷坩埚和石墨舟中,在105℃干燥箱内烘至衡重,并分别记录石墨粉重量G1、G2。将装有石墨粉的双盖瓷坩埚,放入高温炉中,在950℃恒温下,用秒表计时到7分钟后,取出在干燥器内冷却至室温,称其石墨粉重量G3,将盛有石墨粉的石墨舟,在高温炉中950℃恒温90分钟后,将石墨粉取出, 冷却至室温,此时物料的重量即为灰分的重量G4。首先计算出石墨粉的挥发分V(%)= (G1-G3)/ G1×100%,

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这样就得出了石墨粉纯度的计算公式C(%)=[(G2-V- G4)/ G2]×100%。石墨粉纯度是非常重要的参数,尤其是在检测高纯石墨粉的纯度时,使石墨粉纯度必须达到高纯石墨粉纯度要求才算是合格产品。浮选法是矿物常规提纯方法中能耗和试剂消耗最少、成本最低的一种,这是浮选法提纯石墨的最大优点。但使用浮选法提纯石墨时只能使石墨的品位达到有限的提高,对于鳞片状石墨,采用多段磨矿不但不能将其完全单体解离,而且不利于保护石墨的大鳞片。因此,采用浮选的方法进一步提高石墨品位既不经济也不科学。若要获得含碳量99%以上的高碳石墨,必须用化学方法提纯石墨。

(一)碱酸提纯法。碱酸法提纯后的石墨含碳量可达99%以上,具有一次性投资少、产品品位较高、工艺适应性强等特点。而且还具有设备常规、通用性强(除石墨外,许多

非金属矿的提纯都可以采用碱酸法)等优点,碱酸法是现今在我国应用最广泛的方法;其缺点则是能量消耗大、反应时间长、石墨流失量大以及废水污染严重。

(二)氢氟酸法。氢氟酸法最主要的优点是除杂效率高,所得产品的品位高、对石墨产品的性能影响小、能耗低。缺点是氟氢酸有剧毒和强腐蚀性,生产过程中必须有严格的安全防护措施,对于设备的严格要求也导致成本的升高,另外氢氟酸法产生的废水毒性和腐蚀性都很强,需要严格处理后才能排放,环保投入也使氢氟酸法成本低的优点大打折扣。

(三)氯化焙烧法。氯化焙烧法低的焙烧温度和较小的氯气消耗量使石墨的生产成本有较大的降低,同时石墨产品的含碳量与用氢氟酸法处理后的相当,相比之下氯化焙烧法的回收率较高。但因氯气有毒,腐蚀性强,对设备操作要求较高,需要严格密封,对尾气必须妥善处理,所以在一定程度上限制了其推广应用。

(四)高温法的最大优点是产品的含碳量极高,可达99.995%以上,缺点是须专门设计建造高温炉,设备昂贵,一次性投资多,另外,能耗大,高额的电费增加了生产成本。而且苛刻的生产条件也使这种方法的应用范围极为有限,只有国防、航天等对石墨产品纯度有特殊要求的场合才考虑采用该方法进行石墨的小批量生产,工业上还无法实现推广。  比较分析表明,石墨提纯的几种方法各有千秋,也都具有一定的缺陷。碱酸法易操作,生产成本低,对生产条件的要求也较低,但是生产的石墨固定碳含量较低,从目前看都无法达到99.9%。氢氟酸法除杂效果好,产品固定碳含量高,但是氟氢酸有剧毒和强腐蚀性,对安全保护措施和生产条件要求严格,而且废水不易处理。氯化焙烧法因氯气有毒和强腐蚀性,也需严格密封。高温法可生产非常高品位的高纯石墨,但是因为自身限制目前无法得到推广,仅在小范围内得到应用。


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