一种高碳酸性可膨胀石墨的制备方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高碳酸性可膨胀石墨的制备方法及系统，包括如下步骤：第一步，鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应；第二步，在第一步上再充分加入氧化剂进行充分浸泡反应得到天然石墨；第三步，在第二步的基础上得到天然石墨经过多次充分水洗后得到高碳酸性膨胀石墨。包括反应釜和洗涤搅拌罐，在所述反应釜中加入鳞片石墨和硫磺酸、弱酸进行搅拌反应后再次加入氧化剂充分浸泡反应得到天然石墨，所述反应釜中得到的天然石墨输送到所述洗涤搅拌罐中，在所述洗涤搅拌罐中经过多次充分水洗后得到高碳酸性膨胀石墨。本发明专利技术制备出一种高碳酸性可膨胀石墨，大大提高了生产出石墨的产量，且生产出来的石墨质量品质更好，更加能够满足现代需求。满足现代需求。满足现代需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高碳酸性可膨胀石墨的制备方法及系统


[0001]本专利技术涉及石墨制备
，尤其涉及一种高碳酸性可膨胀石墨的制备方法及系统。

技术介绍

[0002]已知可膨胀石墨是近年来出现的一种用途广泛的无机非金属材料，因其具有优异的耐温、耐腐蚀、抗辐照性能及良好的压缩性与回弹性、导热性和自润滑性能，而广泛应用于石油、化工、电力、冶金、船舶、建材等领域中。
[0003]目前在可膨胀石墨的制备中，主要是采用化学氧化法，传统的工艺是：在一定温度下，将不同配比的浓硫酸、过氧化氢溶液、天然鳞片石墨以不同的加入程序,在不断搅拌下反应一定时间,然后水洗至中性，离心分离，脱水后于60℃真空干燥。
[0004]后来出现了授权公告号为CN106564895B的中国专利技术专利，公开了一种可膨胀石墨的制备工艺及系统，该制备工艺是以96—98wt％高浓度硫酸溶液为主体，加入鳞片石墨，再加入双氧水作为氧化剂，充分浸泡；然后将石墨分出进行水洗；将浸泡液分出并加水稀释到70—75wt％中浓度硫酸溶液后作为主体，加入新的鳞片石墨，再加入高锰酸钾作为氧化剂，充分浸泡后分出石墨进行水洗。可以看出对于现有的需要经过双氧水浸泡
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水洗
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通过加入硫酸溶液和高锰酸钾浸泡
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水洗，可以看出此种需要先后加入不同氧化剂经过多次浸泡反应才能够实现得到可膨胀石墨，这样就会大大提升了需要不同氧化剂的原料，提升了成本投入的同时，也会相应降低了生产效率，并且得到的可膨胀石墨产量以及质量品质无法达到要求。/>
技术实现思路

[0005](一)需要解决的技术问题
[0006]针对现有技术中的不足，本专利技术提供了一种高碳酸性可膨胀石墨的制备方法及系统，其制备出一种高碳酸性可膨胀石墨，不仅可避免出现使用不同的氧化剂作用原料反应，大大节省了原料的成本投入，而且也会大大提高生产效率，生产
[0007]大大提高了生产出石墨的产量，且生产出来的石墨质量品质更好，更加能够满足现代需求。
[0008](二)需要解决的技术问题
[0009]为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
[0010]一种高碳酸性可膨胀石墨的制备方法，包括如下步骤：
[0011]第一步，鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应；
[0012]第二步，在第一步上再充分加入氧化剂进行充分浸泡反应得到天然石墨；
[0013]第三步，在第二步的基础上得到的天然石墨经过多次充分水洗后得到高碳酸性膨胀石墨。
[0014]优选地，所述鳞片石墨采用的是天然鳞片石墨，所述弱酸采用的是氢氟酸，所述天
然鳞片石墨为0.5吨，所述硫磺酸为0.8
‑
1.1吨，所述氢氟酸为1吨，所述硫磺酸的浓度为75％
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81％，所述氢氟酸的浓度为8％
‑
12％。
[0015]优选地，所述鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应6
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8小时。
[0016]优选地，所述第二步骤中再充分加入氧化剂进行充分浸泡反应静止等待40—60分钟。
[0017]优选地，准备三份的鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应，然后每份鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应6
‑
8小时；接下来在每份的鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应反应6
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8小时后充分加入氧化剂充分浸泡反应静止等待40—60分钟得到天然石墨；然后每份天然石墨放在一起经过多次水洗后得到高碳酸性膨胀石墨。
[0018]优选地，所述第一次水洗是将天然石墨加入水经过行搅拌降温，搅拌操作后得到第一次水洗后天然石墨和第一次混合液，然后将混合液排出；再次加入水，此时得到高碳酸性膨胀石墨和第二次混合液，接下来沉淀一段时间后，将第二次混合液排出；接下来高碳酸性膨胀石墨和双氧水经过充电搅拌和反应后得到较为纯净的高碳酸性膨胀石墨；然后沉淀一段时间，排去90％的水分，剩下高碳微酸膨石墨和10％水分的高碳微酸膨胀石墨水；将高碳微酸膨胀石墨水，直至高碳微酸膨胀石墨水份含量为20
‑
30％；接下来烘干高碳微酸膨胀石墨水，此时石墨的含水量为1％。
[0019]优选地，所述第一次水洗是将天然石墨加入20℃的水经过行搅拌降温，此步骤大约10分钟。
[0020]优选地，再次加入水，然后再搅拌10分钟，此时得到高碳酸性膨胀石墨和第二次混合液，接下来沉淀20分钟后，将第二次混合液排出。
[0021]优选地，所述双氧水采用的是0.17吨，浓度为20％—30％，搅拌10分钟，等待反应30分钟。
[0022]优选地，然后沉淀20分钟，排去90％的水分，剩下高碳微酸膨石墨和10％水分的高碳微酸膨胀石墨水。
[0023]优选地，接下来用小于115度的温度烘干高碳微酸膨胀石墨水，此时石墨的含水量为1％。
[0024]此外，本专利技术还提供了一种用于实现如上述的高碳酸性可膨胀石墨的制备，包括反应釜和洗涤搅拌罐，在所述反应釜中加入鳞片石墨和硫磺酸、弱酸进行搅拌反应后再次加入氧化剂充分浸泡反应得到天然石墨，所述反应釜中得到的天然石墨输送到所述洗涤搅拌罐中，在所述洗涤搅拌罐中经过多次充分水洗后得到高碳酸性膨胀石墨。
[0025]优选地，所述反应釜的是衬塑反应釜。
[0026]优选地，所述洗涤搅拌罐采用的是衬塑洗涤搅拌罐。
[0027]优选地，还包括板框压滤机,，所述板框压滤机能够将所述高碳酸性膨胀石墨得到的高碳酸性膨胀石墨脱水板块化。
[0028]优选地，将所述板框压滤机内高碳酸性膨胀石墨脱水处理，直至高碳微酸膨胀石墨水份含量为20％
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30％，所述板框压滤机通过斗士提升机输送给脱水烘干机。
[0029]优选地，所述脱水烘干机用小于115度的温度烘干高碳微酸膨胀石墨，此时高碳微酸膨胀石墨的含水量为1％。
[0030]优选地，所述脱水烘干机上设置有进料装置，所述斗士提升机将所述板框压滤机
中物料输送到所述进料装置上，所述脱水烘干机的输料口设置有第一脉冲除尘装置。
[0031]优选地，还包括与所述脱水烘干机相连通的振动流化冷却床，所述脱水烘干机通过引风机输送到振动流化冷却床的进料口，所述振动流化冷却床的上方设有均匀分布的排风口和下方设有不断输入冷风的冷风进口，且所述振动流化冷却床上设置有出料口，所述排风口连接有第二脉冲除尘装置，所述第二脉冲除尘装置连接有排气风机。
[0032](三)需要达到的技术效果
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0034]其一，本专利技术首先鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应，然后在上述再充分加入氧化剂进行充分浸泡反应得到天然石墨，最终在上述基础上得到的天然石墨经过多次充分水洗后得到高碳酸性膨胀石墨，此种只需要通过加入一次的氧化剂就可以直接制得出一种高碳酸性可膨胀石墨，大大省掉了其中不同先后氧化剂的加入，不仅降低了氧化剂原料购买成本，而且使得生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高碳酸性可膨胀石墨的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应；第二步，在第一步上再充分加入氧化剂进行充分浸泡反应得到天然石墨；第三步，在第二步的基础上得到的天然石墨经过多次充分水洗后得到高碳酸性膨胀石墨。2.如权利要求1所述的高碳酸性可膨胀石墨的制备方法，其特征在于：所述鳞片石墨采用的是天然鳞片石墨，所述弱酸采用的是氢氟酸，所述天然鳞片石墨为0.5吨，所述硫磺酸为0.8
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1.1吨，所述氢氟酸为1吨，所述硫磺酸的浓度为75％
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81％，所述氢氟酸的浓度为8％
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12％；所述鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应6
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8小时。3.如权利要求1所述的高碳酸性可膨胀石墨的制备方法，其特征在于：所述第二步骤中再充分加入氧化剂进行充分浸泡反应静止等待40—60分钟。4.如权利要求1所述的高碳酸性可膨胀石墨的制备方法，其特征在于：所述准备三份的鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应，然后每份鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应6
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8小时；接下来在每份的鳞片石墨和硫磺酸、弱酸充分搅拌反应反应6
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8小时后充分加入氧化剂充分浸泡反应静止等待40—60分钟得到天然石墨；然后每份天然石墨放在一起经过多次水洗后得到高碳酸性膨胀石墨。5.如权利要求1或2或3或所述的高碳酸性可膨胀石墨的制备方法，其特征在于：所述第一次水洗是将天然石墨加入水经过行搅拌降温，搅拌操作后得到第一次水洗后天然石墨和第一次混合液，然后将混合液排出；再次加入水，此时得到高碳酸性膨胀石墨和第二次混合液，接下来沉淀一段时间后，将第二次混合液排出；接下来高碳酸性膨胀石墨和双氧水经过充电搅拌和反应后得到较为纯净的高碳酸性膨胀石墨；然后沉淀一段时间，排去90％的水分，剩下高碳微酸膨石墨和10％水分的高碳微酸膨胀石墨水；将高碳微酸膨胀石墨水，直至高碳微酸膨胀石墨水份含量为20
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙宗亭，张伟洪，张红，
申请(专利权)人：常州欧朋干燥设备有限公司，
类型：发明
国别省市：