一种高真空连续提纯石墨装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高真空连续提纯石墨的装置及其应用，属于石墨提纯技术领域。包括：进料室，出料室，传输装置，感应加热装置，级差真空室，抽气泵组；传输装置水平设置，工作时将原料由进料室运输至出料室；感应加热装置环绕设置于传输装置外围；感应加热装置的加热段通过管路外接抽气泵组；加热段两侧设置有与之连通的级差真空室；级差真空室包括腔室4‑6个，腔室的另一端与抽气泵组通过管路连通。本发明专利技术只对经过加热部位的石墨碳加热，同时在提纯过程中同时进行抽真空，降低了石墨提纯温度，提高了提纯效率。另外，本发明专利技术选择在对石墨传输过程中同时进行加热提纯，能够连续操作，解决了现有技术中不能够连续提纯和提纯不充分和均匀的问题。

A high vacuum continuous graphite purification device and its application

【技术实现步骤摘要】
一种高真空连续提纯石墨装置及其应用
本专利技术涉及石墨提纯
，更具体的说是涉及一种高真空连续提纯石墨装置及其应用。
技术介绍
现有技术中，石墨提纯的方法主要包括：浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法以及高温法。其中，高温提纯即物理提纯，石墨矿中往往含有Si2O3、Al2O3、MgO、Fe3O4、CaO等杂质，以上杂质具有高沸点，MgO的沸点温度更是达到了3600℃，因此，在对石墨进行高温加热提纯过程中，需要通入惰性保护气体，同时需要将加热温度提高至3000℃以上才能够得到含碳量99.99％以上的产品，进而导致提纯工艺复杂，且对设备要求较高。为了降低提纯温度，现有技术中常向高温炉中通入Cl2、HCl等气体，使石墨中的杂质预期反应生成低沸点氯化物，进而达到分离石墨与杂质的目的。该方法虽能够降低提纯温度，但Cl2与HCl等有毒，并且在反应过程中同时需要添加碳粉作为还原剂，操作复杂，生产成本高。另外，传统生产方法和生产装置存在生产不连续的问题，效率低，用工多，中间每一个环节都需要人来操作，成本相对较高。并且，采用间歇式生产方法，因物料放出时温度太高，进入离心机后容易使转豉内衬塑层受热发生形变而损坏，维修不便，维修费用增高。因此，提供一种能够降低石墨提纯温度，且能够对石墨进行连续提纯的装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种能够降低石墨提纯温度，且能够对石墨进行连续提纯的装置，同时提供了该装置在石墨提纯中的应用。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高真空连续提纯石墨装置，包括：进料室，出料室，其特征在于，还包括：传输装置，感应加热装置，级差真空室，抽气泵组；其中，所述传输装置水平设置，工作时将原料由进料室运输至出料室；所述感应加热装置环绕设置于所述传输装置外围；所述感应加热装置的加热段通过管路外接所述抽气泵组；所述加热段两侧设置有与之连通的级差真空室；所述级差真空室包括腔室4-6个，所述腔室的另一端与所述抽气泵组通过管路连通。优选地，所述传输装置的材质为石墨。本专利技术中的传送带为石墨材质，因此，对工作中的高温条件耐性高，另外，即使石墨矿石在传输过程中因剐蹭而导致传输装置的材质混入石墨中，也不会造成石墨产品被杂质污染。优选地，所述腔室中的真空度由中心向两侧递减，依次包括超真空腔室、高真空腔室以及低真空腔室中的一种或几种。一种高真空连续提纯石墨装置在石墨提纯中的应用。优选地，所述石墨提纯方法包括以下步骤：(1)预热抽真空：开启所述感应加热装置进行预热，同时开启所述低真空腔室的抽气泵组，所述抽气泵组通过管路对所述低真空腔室抽真空；(2)投料：开启所述传输装置，使所述传输装置匀速运动，通过所述进料室将石墨原料投入所述传输装置的一端进行传输；(3)提纯：开启所述高真空腔室以及超高真空腔室的抽气泵组，将步骤(2)中的石墨原料在传输过程中经过所述感应加热装置进行加热，通过所述控制传输装置的传输速度控制石墨原料在所述感应加热装置处的停留时间；(4)出料：将步骤(3)中提纯的石墨原料由所述传输装置运输至所述出料室出料，得到石墨产品。优选地，步骤(1)中所述低真空腔室的真空度为10-2-10Pa。优选地，步骤(3)中所述高真空腔室的真空度为10-2-10-3Pa，所述超高真空腔室的真空度为10-3-10-4Pa。优选地，步骤(1)中的预热温度为250-600℃。优选地，步骤(3)中的加热温度为1000-2000℃。本专利技术中本专利技术通过设置真空室，且限定其真空度，能够降低杂质沸点，同时降低真空室中杂质蒸汽的浓度，进而加速杂质的蒸发，提高了石墨的提纯温度与提纯效率。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术通过设置感应加热装置，只对经过加热部位的石墨碳加热，提高了设备的加热效率，降低了能耗。同时，本专利技术通过利用多级抽真空泵，使反应装置中达到了高真空状态，使得杂质的沸点降低，进而降低了石墨提纯温度。最终，本专利技术在2000℃以下即可得到高纯度的石墨。另外，本专利技术选择在对石墨传输过程中同时进行加热提纯，通过控制传输速度来调整加热时间，无需通过间接式投料来达到提高除杂率的目的，解决了现有技术中不能够连续提纯的问题。同时，通过使用本专利技术提供的装置，使得石墨提纯工艺简单，无需通入反应性气体，利于工业化推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术实施例1中所述高真空连续提纯石墨的装置示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种能够降低石墨提纯温度，且能够对石墨进行连续提纯的装置，同时提供了该装置在石墨提纯中的应用。具体技术方案如下：一种高真空连续提纯石墨装置，包括：进料室，出料室，感应加热装置，传输装置，级差真空室，抽气泵组。传输装置水平设置，工作时将石墨矿由进料室运输至出料室；感应加热装置环绕设置于传输装置外围；感应加热装置的加热段通过管路外接抽气泵组；加热段两侧设置有与之连通的级差真空室；级差真空室包括腔室4-6个，腔室与抽气泵组通过管路连通。传输装置材质为石墨。优选地，所述腔室中的真空度由中心向两侧递减，依次包括超真空腔室、高真空腔室以及低真空腔室中的一种或几种。一种高真空连续提纯石墨装置在石墨提纯中的应用。优选地，所述石墨提纯方法包括以下步骤：(1)预热抽真空：开启所述感应加热装置进行预热，同时开启所述低真空腔室的抽气泵组，所述抽气泵组通过管路对所述低真空腔室抽真空；(2)投料：开启所述传输装置，使所述传输装置匀速运动，通过所述进料室将石墨原料投入所述传输装置的一端进行传输；(3)提纯：开启所述高真空腔室以及超高真空腔室的抽气泵组，将步骤(2)中的石墨原料在传输过程中经过所述感应加热装置进行加热，通过所述控制传输装置的传输速度控制石墨原料在所述感应加热装置处的停留时间；(4)出料：将步骤(3)中提纯的石墨原料由所述传输装置运输至所述出料室出料，得到石墨产品。优选地，步骤(1)中所述低真空腔室的真空度为10-2-10Pa。优选地，步骤(3)中所述高真空腔室的真空度为10-2-10-3Pa，所述超高真空腔室的真空度为10-3-10-4Pa。优选地，步骤(1)中的预热温度为250-600℃。...

【技术保护点】
1.一种高真空连续提纯石墨装置，包括：进料室，出料室，其特征在于，还包括：传输装置，感应加热装置，级差真空室，抽气泵组；/n其中，所述传输装置水平设置，工作时将原料由进料室运输至出料室；所述感应加热装置环绕设置于所述传输装置外围；/n所述感应加热装置的加热段通过管路外接所述抽气泵组；所述加热段两侧设置有与之连通的级差真空室；所述级差真空室包括腔室4-6个，所述腔室的另一端与所述抽气泵组通过管路连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种高真空连续提纯石墨装置，包括：进料室，出料室，其特征在于，还包括：传输装置，感应加热装置，级差真空室，抽气泵组；
其中，所述传输装置水平设置，工作时将原料由进料室运输至出料室；所述感应加热装置环绕设置于所述传输装置外围；
所述感应加热装置的加热段通过管路外接所述抽气泵组；所述加热段两侧设置有与之连通的级差真空室；所述级差真空室包括腔室4-6个，所述腔室的另一端与所述抽气泵组通过管路连通。


2.根据权利要求1所述的一种高真空连续提纯石墨的装置在石墨提纯中的应用，其特征在于，所述传输装置的材质为石墨。


3.根据权利要求1所述的一种高真空连续提纯石墨的装置在石墨提纯中的应用，其特征在于，所述腔室中的真空度由中心向两侧递减，依次包括超真空腔室、高真空腔室以及低真空腔室中的一种或几种。


4.如权利要求1-3任一项所述的一种高真空连续提纯石墨装置在石墨提纯中的应用。


5.根据权利要求4所述的一种高真空连续提纯石墨装置的应用，其特征在于，所述石墨提纯方法包括以下步骤：
(1)预热抽真空：开启所述感应加热装置进行预热，同时开启所述低真空腔室的抽气泵组，所述抽气泵组通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王三胜，王莹，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11