一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置及水洗方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置及水洗方法，用于碱酸法高纯石墨制备。包括水洗罐、缓冲罐、氟塑泵、净水管、喷射式混合器、混料管、进料口、电机、减速机、搅拌轴架、搅拌器、排料口、滤袋、上排水口、下排水口、支撑盘管、滤袋出口、洗水管。该发明专利技术易于制造和操作，节省能源，使酸碱法制备的高纯石墨产品产能明显提高、产品质量稳步提升、生产能耗有效降低、生产成本下降，提高了企业经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置及水洗方法
本专利技术属于高纯石墨制备
，具体为一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置及水洗方法。
技术介绍
石墨原矿含碳量低，在应用
中，除去杂质的高纯石墨才能得到更好的应用。近几年常用的石墨提纯方法主要分为两类:一是湿法提纯,包括浮选法、酸碱法、氢氟酸法；二是火法提纯,包括氯化焙烧法和高温法。碱酸法，也称之为熔碱法或氢氧化钠法。该方法包括NaOH-HCl、NaOH-H2SO4、NaOH-HCl-HNO3等体系，其中NaOH-HCl法最常见。NaOH-HCl法提纯主要利用石墨中杂质如SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO等在高温下与NaOH反应进行提纯，部分杂质(SiO2)生成溶于水的产物，用水浸取洗涤而被除去。另外一部分杂质不反应或生成不溶于水的氢氧化物，再用盐酸浸泡使其转变为可溶性的氯化物，用水洗涤而除去。因此，将石墨的提纯方法分为碱熔过程和酸解过程。碱熔过程是将一定量的石墨、氢氧化钠与水混合均匀，放入碱熔炉中，加热熔融，然后再进行酸解，酸解利用硫酸的工艺中，提纯效果好。原生产过程中的酸解过程，石墨在反应釜与硫酸充分混合反应后，卸到中间仓，再用湿料泵打到冲洗罐。在冲洗罐中反复冲洗，洗去酸(碱)得到高纯石墨粉料。但是在实际工艺中，酸(碱)消耗量很大，为了保证纯度，酸(碱)的加入量要求比理论值高15％以上，致使碱熔和酸解工艺步骤后，物料中含有大量的酸(碱)，为了使成品物料达到中性，需要将携带大量酸或碱的石墨粉料反反复复用水冲洗，水的消耗量很大，水洗后的酸(碱)液，含水量极大，浓度很低，但是还达不到排放标准，对于这种水洗后的酸(碱)液体无法再利用，同时还需要进行净化处理后排放，因此，现有水洗工艺使高纯石墨制备的成本高、废液多、用水量大。研究一种制作成本低、节能环保、操作简便的水洗装置及其水洗方法，解决酸碱法高纯石墨制备中石墨混合物料水洗成本高、废液多、用水量大的技术难题，具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足和缺陷，提供一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置及水洗方法。本专利技术通过如下技术方案解决技术问题。所述的一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置，包括水洗罐、缓冲罐、氟塑泵、净水管、喷射式混合器、混料管、进料口、电机、减速机、搅拌轴架、搅拌器、排料口、滤袋、上排水口、下排水口、支撑盘管、滤袋出口、洗水管。水洗罐为圆柱形，包括进料口、电机、减速机、搅拌轴架、搅拌器、排料口、滤袋、支撑盘管、上排水口、下排水口、滤袋出口、洗水管；水洗罐上部设置进料口，下部中央设置排料口，侧壁设置上排水口，底部设置下排水口，水洗罐内壁固定支撑盘管，滤袋设置在水洗罐内部；滤袋为锥形底的袋子，由100-200目的滤布制成，滤袋侧壁固定在支撑盘管上，滤袋上部敞口，下部的锥形底上设置滤袋出口，水洗罐的排料口与滤袋出口密封连接，通过排料口直接将滤袋内的物料排出；水洗罐上面是电机，电机与减速机相连接，减速机上固定搅拌轴架，在搅拌轴架上固定搅拌器，搅拌器在滤袋内。由进料口注入的待水洗的物料，为携带酸或碱的石墨，直接注入到滤袋中，处理后的物料通过排料口排出，进入下一工艺步骤，透过滤袋的物料通过上排水口和下排水口排出，进入下一工序。缓冲罐与上排水口、下排水口相连，将通过滤袋排出的液体注入缓冲罐中，水洗罐的排料口与喷射式混合器相连接，喷射式混合器通过混料管将排料口排出的物料排出。整个水洗装置包括9个水洗罐、9个缓冲罐、8个喷射式混合器、7个氟塑泵。9个水洗罐分别为第一水洗罐、第二水洗罐、第三水洗罐、第四水洗罐、第五水洗罐、第六水洗罐、第七水洗罐、第八水洗罐、第九水洗罐；9个缓冲罐分别为第一缓冲罐、第二缓冲罐、第三缓冲罐、第四缓冲罐、第五缓冲罐、第六缓冲罐、第七缓冲罐、第八缓冲罐、第九缓冲罐；7个氟塑泵分别为第一氟塑泵、第二氟塑泵、第三氟塑泵、第四氟塑泵、第五氟塑泵、第六氟塑泵、第七氟塑泵；第一到第八水洗罐连接喷射式混合器，一共有8个喷射式混合器，第九水洗罐不连接喷射式混合器，物料直接从排料口排出。除了第一缓冲罐、第二缓冲罐外，其它缓冲罐均连接氟塑泵，第一氟塑泵与第三缓冲罐相连，第二氟塑泵与第四缓冲罐相连，第三氟塑泵与第五缓冲罐相连，第四氟塑泵与第六缓冲罐相连，第五氟塑泵与第七缓冲罐相连，第六氟塑泵与第八缓冲罐相连，第七氟塑泵与第九缓冲罐相连；氟塑泵与缓冲罐通过洗水管连接。第一水洗罐的喷射式混合器通过混料管连接到第二水洗罐的进料口，第二水洗罐的喷射式混合器通过混料管连接到第三水洗罐的进料口，第三水洗罐的喷射式混合器通过混料管连接到第四水洗罐的进料口，以此类推，第八水洗罐的喷射式混合器通过混料管连接到第九水洗罐的进料口；将第三缓冲罐上连接的第一氟塑泵，连接到第一水洗罐的喷射式混合器上，通过泵的压力，将排料口排出的物料注入到第二水洗罐中。第三缓冲罐中的物料是第三水洗罐通过滤袋过滤出来的酸液或碱液，但是还没有达到饱和，这部分洗液并不排出去，而是继续注入到第一水洗罐中，对待处理的物料进行水洗。第一水洗罐中通过布袋过滤出去的液体是高浓度的酸或碱液，直接排放出去，可以再次利用。将第四缓冲罐上连接的第二氟塑泵，连接到第二水洗罐的喷射式混合器上，通过泵的压力，将排料口排出的物料注入到第三水洗罐中。第四缓冲罐中的物料是第四水洗罐通过滤袋过滤出来的酸液或碱液，也是没有达到饱和的，这部分洗液并不排出去，而是继续注入到第二水洗罐中，对待处理的物料进行水洗。第二水洗罐中通过滤袋过滤出去的液体是较高浓度的酸或碱液，也可以直接排放出去用作其它用途。将第五缓冲罐上连接的第三氟塑泵，连接到第三水洗罐的喷射式混合器上，通过泵的压力，将排料口排出的物料注入到第四水洗罐中。第五缓冲罐中的物料是第五水洗罐通过滤袋过滤出来的酸液或碱液，是远远没有达到饱和的，这部分洗液并不排出去，而是继续注入到第三水洗罐中，对待处理的物料进行水洗。第三水洗罐中通过滤袋过滤出去的液体再注入到第一水洗罐中。以上连接方式以此类推，第八水洗罐注入物料的动力来源于带有水压力的净水管。在第八水洗罐的上排水口处，连接一根净水管，净水管通过三通与第八水洗罐上的喷射式混合器相连接，带有压力的净水由此注入。利用本专利技术的装置进行石墨提纯物料的水洗方法如下：石墨碱酸法提纯工艺中，石墨原料经过碱熔后，在反应釜与硫酸充分混合反应，卸到中间仓，再用湿料泵打到冲洗罐，携带大量硫酸的石墨料称为待洗物料。第一步，将待洗物料由第一水洗罐的进料口注入到滤袋中，启动第一水洗罐的电机和减速机，启动第一水洗罐的搅拌器，将第一水洗罐中待洗物料中的酸直接通过滤袋过滤出去，得到浓酸。第二步，向第八水洗罐中注入净水，启动第八水洗罐的电机和减速机，启动第八水洗罐的搅拌器，打开第六氟塑泵。第三步，陆续启动其他水洗罐的电机、减速机、搅拌器，打开氟塑泵，顺序是第九水洗罐、第七氟塑泵；第七水洗罐、第五氟塑泵；第六水洗罐、第四氟塑泵；第五水洗罐、第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置，其特征在于：包括水洗罐、缓冲罐、氟塑泵、净水管、喷射式混合器、混料管、进料口、电机、减速机、搅拌轴架、搅拌器、排料口、滤袋、上排水口、下排水口、支撑盘管、滤袋出口、洗水管；水洗罐为圆柱形，水洗罐上部设置进料口，下部中央设置排料口，侧壁设置上排水口，底部设置下排水口，水洗罐内壁固定支撑盘管，滤袋设置在水洗罐内部；滤袋为锥形底的袋子，由100-200目的滤布制成，滤袋侧壁固定在支撑盘管上，滤袋上部敞口，下部的锥形底上设置滤袋出口，水洗罐的排料口与滤袋出口密封连接，通过排料口直接将滤袋内的物料排出；水洗罐上面是电机，电机与减速机相连接，减速机上固定搅拌轴架，在搅拌轴架上固定搅拌器，搅拌器在滤袋内；缓冲罐与上排水口、下排水口相连，将通过滤袋排出的液体注入缓冲罐中，水洗罐的排料口与喷射式混合器相连接，喷射式混合器通过混料管将排料口排出的物料排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置，其特征在于：包括水洗罐、缓冲罐、氟塑泵、净水管、喷射式混合器、混料管、进料口、电机、减速机、搅拌轴架、搅拌器、排料口、滤袋、上排水口、下排水口、支撑盘管、滤袋出口、洗水管；水洗罐为圆柱形，水洗罐上部设置进料口，下部中央设置排料口，侧壁设置上排水口，底部设置下排水口，水洗罐内壁固定支撑盘管，滤袋设置在水洗罐内部；滤袋为锥形底的袋子，由100-200目的滤布制成，滤袋侧壁固定在支撑盘管上，滤袋上部敞口，下部的锥形底上设置滤袋出口，水洗罐的排料口与滤袋出口密封连接，通过排料口直接将滤袋内的物料排出；水洗罐上面是电机，电机与减速机相连接，减速机上固定搅拌轴架，在搅拌轴架上固定搅拌器，搅拌器在滤袋内；缓冲罐与上排水口、下排水口相连，将通过滤袋排出的液体注入缓冲罐中，水洗罐的排料口与喷射式混合器相连接，喷射式混合器通过混料管将排料口排出的物料排出。


2.根据权利要求1所述的一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置，其特征在于：水洗装置包括9个水洗罐、9个缓冲罐、8个喷射式混合器、7个氟塑泵。


3.根据权利要求2所述的一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置，其特征在于：9个水洗罐分别为第一水洗罐、第二水洗罐、第三水洗罐、第四水洗罐、第五水洗罐、第六水洗罐、第七水洗罐、第八水洗罐、第九水洗罐；9个缓冲罐分别为第一缓冲罐、第二缓冲罐、第三缓冲罐、第四缓冲罐、第五缓冲罐、第六缓冲罐、第七缓冲罐、第八缓冲罐、第九缓冲罐；7个氟塑泵分别为第一氟塑泵、第二氟塑泵、第三氟塑泵、第四氟塑泵、第五氟塑泵、第六氟塑泵、第七氟塑泵；第一水洗罐到第八水洗罐均连接喷射式混合器，一共有8个喷射式混合器，第九水洗罐不连接喷射式混合器，物料直接从排料口排出。。


4.根据权利要求3所述的一种碱酸法制备高纯石墨水洗装置，其特征在于：除了第一缓冲罐、第二缓冲罐外，其它缓冲罐均连接氟塑泵，第一氟塑泵与第三缓冲罐相连，第二氟塑泵与第四缓冲罐相连，第三氟塑泵与第五缓冲罐相连，第四氟塑泵与第六缓冲罐相连，第五氟塑泵与第七缓冲罐相连，第六氟塑泵与第八缓冲罐相连，第七氟塑泵与第九缓冲罐相连；氟塑泵与缓冲罐通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐元成，江志国，徐岳，徐威，徐强，徐刚，寇铁东，周伟，侯盛凯，王增洋，梁成江，李学福，迟金亮，郭宏义，李祥龙，池洪祥，金太平，方长伟，胡发辉，任年胜，刘文斌，宋克鑫，赵洪刚，董文达，陈尚福，刘纪福，刘培元，孙巍巍，姜丹丹，王利，徐佳航，
申请(专利权)人：鸡西市普晨石墨有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23