隐晶质石墨纯化研究进展

本文详细介绍了目前国内外隐晶质石墨提纯的各种方法,主要有浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法和高温提纯法,系统地阐述了它们的基本原理、工艺条件、研究进展,并对各种方法的优缺点进行了对比。     

隐晶质石墨在化学作用下的结构变化

本文研究了隐晶质石墨原矿,中间产品及高碳石墨,获得了不同阶段隐晶石墨的结构参数,经过化学处理取得类似鳞片石墨的层间化合物,再经高温煅烧,水洗,其结构有可逆性变化,在织构形貌上也有变化。隐晶质石墨与酸碱作用,其微晶中插入了某些基因,而杂质并未在衍射谱线上显示出来。     

晶质石墨矿固定碳含量的测试方法与改进

由于石墨矿物成分复杂,稳定碳含量低,且多种影响元素长期共存,近年来测量方法虽多,但整个过程复杂,结论不确定。因此,主要探索了晶质石墨矿中固定碳、碳酸盐和有机碳的组成和特征,并通过对试样的前期预处理、酸度选择、温度设定、滴定时间和干扰的消除等项目,开展了条件实验。测试结果显示,对试样先进行硝酸处理、低温灼烧,并加入了KMnO4、AlCl3和浓H2SO4后的消除干扰装置,能够高效消除在滴定过程中的各种影响因素,从而大幅提高了实验结果的稳定性和测试效果。该方法用稳定的碳标准物质进行检验,结论与标准差一致,且精密度较好,相对标准偏差<3.08%,平均回收率在98.2%～102.6%,较适合于基层实验室中对低含量固定碳的批量分析测试。     

隐晶质石墨提纯试验研究

以某地隐晶质石墨为原料,采用酸碱法(高温熔融法)对其进行提纯试验研究。结果表明:酸碱法(高温熔融法)可使固定碳含量为79.82%的隐晶质石墨提纯至固定碳含量为97.65%的产品。     

高温碱煅烧法提纯隐晶质石墨

介绍了碱煅烧法提纯石墨的研究。探讨了碱提纯法过程中包括煅烧温度、水洗条件、酸浸条件等优选。获得的理想条件是NaOH与石墨质量比为0．7：1混合,500℃煅烧,在室温下用3．6％的盐酸酸洗30min,得到的提纯样品经热分析和XRD、IR分析,证实其纯度从原样的62．43％提纯到98．60%,对提纯液中其他组分进行了回收。     

隐晶质石墨的高温碱煅烧法提纯工艺研究

以隐晶质石墨为原料,从理论上阐述了采用高温碱煅烧法提纯石墨的原理,研究了碱量,煅烧温度、煅烧时间、酸的用量、浓度、酸洗温度、酸洗时间等工艺条件对提纯效果的影响。结果表明：用高温碱煅烧法提纯隐晶质石墨,可使石墨的含碳量达到９６％以上。     

不同矿区天然隐晶质石墨对天然橡胶性能的影响

研究不同矿区天然隐晶质石墨对天然橡胶(NR)性能的影响。结果表明:隐晶质石墨对NR胶料的物理性能均有一定程度的改善,但因矿区、成矿环境、组成等不同,不同隐晶质石墨对NR胶料物理性能的影响表现出较大的差异;与未添加隐晶质石墨的NR胶料相比,添加隐晶质石墨的NR胶料物理性能总体提高;当粒径大于5μm时,隐晶质石墨在NR胶料中的用量存在临界值,其与NR之间作用较小,对NR胶料物理性能的改善有限,且存在析出现象;隐晶质石墨粒径为2μm时,添加较少的隐晶质石墨,可明显提高NR胶料的物理性能。     

不同矿区天然隐晶质石墨对天然橡胶性能的影响

选用两种不同矿区的天然隐晶质石墨材料,经过超细粉体制备研磨后用于天然橡胶,探究了不同矿区隐晶质石墨在天然橡胶中的溶解度和对性能的影响并研究了粒径和混合工艺对天然橡胶性能的影响规律。研究表明,不同矿区隐晶质石墨因集合体构成不同,在橡胶中的溶解度差异较大;粒径大小是影响橡胶性能的关键参数;混合工艺对橡胶性能的影响更为明显。     

隐晶质石墨与炭黑并用对乙烯丙烯酸酯橡胶性能的影响

研究隐晶质石墨/炭黑并用对乙烯丙烯酸酯胶料性能的影响。结果表明:随着隐晶质石墨和炭黑N550用量的增大,胶料的Payne效应增强,弹性模量增大,硬度、100%定伸应力和撕裂强度增大,拉断伸长率减小;胶料的拉伸强度随着隐晶质石墨用量的增大而减小,随炭黑N550用量的增大而增大;压缩永久变形随隐晶质石墨用量的增大而增大,随炭黑N550用量的增大先减小后增大。当隐晶质石墨用量为5~10份、炭黑N550用量为40~50份时,胶料的邵尔A型硬度大于70度,拉伸强度大于16 MPa,拉断伸长率大于250%,撕裂强度大于27 k N·m~(-1),压缩永久变形小于20%。     

混合酸纯化对隐晶质石墨固定碳含量的影响

为了提高天然隐晶质石墨的固定碳含量,采用HF-HCl混合酸一步法对隐晶质石墨进行提纯,研究了混合酸与石墨比例、氢氟酸含量、酸洗温度、酸洗次数对石墨固定碳含量的影响,确定了混合酸提纯隐晶质石墨的最佳工艺参数。当混合酸与石墨比例为2、HCl与HF体积比为1.5、恒温60℃下反应3 h、酸洗4次时,隐晶质石墨的固定碳含量从83.08%提高到99.41%。研究结果表明,混合酸一步法能显著提高隐晶质石墨的固定碳含量。     

碱洗条件对隐晶质石墨固定碳含量影响的初步研究

本文针对现有碱酸法提纯隐晶质石墨技术中所存在的缺陷,采用碱浸-酸洗两步法对隐晶质石墨进行提纯。研究了NaOH浓度、助剂含量、碱洗温度等影响因素对隐晶质石墨固定碳含量的影响。结果表明:当酸洗条件相同,碱洗条件为NaOH浓度70%、助剂含量5%、碱洗温度100℃,碱洗时间4h时,隐晶质石墨的固定碳含量从83.08%提高到98.40%,初步研究结果表明碱浸-酸洗两步法在提纯隐晶质石墨过程中能量消耗少,环境污染小且提纯效率高。     

搅拌磨制备隐晶质石墨超细粉体的研究

用搅拌磨制备了-1μm、粒度分布均匀的隐晶质石墨超细粉体,工艺简单、效率高。通过条件实验,系统地研究了球料比、浆料质量分数、搅拌器转速、研磨介质种类及尺寸等主要操作参数对搅拌磨粉磨效果的影响规律,并分析了产生这种影响的原因,从而为实际生产中确定适宜的操作参数提供理论依据及实践参考。     

高温石墨化提纯晶质（鳞片）石墨

以晶质(鳞片)石墨为原料,采用石墨化高温提纯原理,研究不同纯度的坩埚、晶质石墨及石墨化温度等条件对提纯效果的影响。结果证明：用高温石墨化法提纯晶质石墨,可使石墨的含碳量达到99．99％以上。     

吉林某隐晶质石墨球形化整形及提纯试验研究

以吉林汪清地区某隐晶质石墨选矿精矿为原料,采用QWJ气流涡旋粉碎机成套系统进行球形化处理,共整形16次,最佳整形次数为6次.并对球形化石墨进行提纯,采用HF和HCl的混酸法确定混酸与石墨液固比5 mL/g,HF体积分数33％,反应温度50℃,时间3 h,浸出4次,得到最终精矿固定碳含量99.82％.     

石墨提纯对隐晶质石墨/炭黑/羧基丁腈橡胶 复合材料性能的影响

采用酸处理法提纯隐晶质石墨(CG)可将其固定碳质量分数提高到0.94,但仍残留少量难以除去的石英。采用乳液共混法制备CG/炭黑/羧基丁腈橡胶复合材料,研究CG提纯对复合材料性能的影响。结果表明:未提纯CG和提纯CG在橡胶基体中分散都较为均匀,但提纯CG具有更高的补强效率和更为优异的润滑性;添加提纯CG的复合材料摩擦因数和比磨损率均小于添加未提纯CG的复合材料,这可能是由于提纯CG中硬质杂质(如晶质石英)含量降低,在摩擦过程中更容易形成连续润滑膜和转移膜的缘故。     

改性隐晶质石墨/炭黑/丁腈橡胶复合材料的制备与性能

采用液体丁腈橡胶（LNBR）改性隐晶质石墨（CG）,研究改性CG/炭黑/丁腈橡胶（NBR）复合材料的硫化特性、物理性能、动态力学性能和填料分散性。结果表明：CG颗粒的尺寸小、断面丰富、表面粗糙和较多结构缺陷增强了其反应活性;CG和改性CG均可以提高硫化胶的拉伸性能和撕裂强度,并且随着其用量增大,硫化胶的物理性能进一步提高;与CG相比,改性CG具有更好的补强效果,这是由于LNBR包覆改性使其表面呈疏水性,有助于填料-橡胶的界面作用增强以及填料在橡胶基体中的分散性和浸润性提高。     

隐晶质石墨部分替代炭黑N550在乙烯-丙烯酸酯橡胶中的应用

研究隐晶质石墨部分替代炭黑N550对乙烯-丙烯酸酯橡胶(AEM)胶料性能的影响。结果表明:隐晶质石墨部分替代炭黑N550,可以大大缩短AEM胶料的硫化时间,在保持耐油性能和耐热老化性能的前提下,降低生热和原材料成本;45μm粒径的隐晶质石墨替代炭黑N550的比例不宜超过40%;对于拉伸强度要求高的AEM胶料,适合采用5μm粒径的隐晶质石墨部分替代炭黑N550,替代比例不宜超过30%。     

晶质石墨纯化技术研究现状与展望

综述了晶质石墨提纯技术的发展现状,讨论了湿法提纯法与火法提纯法的原理、技术特点和优缺点,指出利用低耗节能设备与环保无毒药剂对晶质石墨预处理,后续采用气体放电与放电等离子体技术对其进一步纯化是晶质石墨提纯、制备高纯石墨的有效技术途径之一.     

关于石墨材料灰分含量测试方法述评

文章列举了国内外石墨材料灰分含量测试方法梗概，指出了各标准间的差别，并对我国该类标准提出了改进建议。