球形石墨及高纯石墨生产工艺
4.1原材料条件
球形石墨及高纯石墨生产的主要原料是鳞片石墨干精矿，是天然鳞片石墨经选矿后成品，符合石墨牌号LG（-）147-95，粒度为100目筛下物，含碳量95%（高碳范围）。
生产球形石墨及高纯石墨（各为10000t/a）时，年需要LG（-）147-95石墨干精矿44238t。
4.2产品方案
根据要求石墨干精矿经过加工形成球形石墨后需要进行高温及高温化学提纯形成高纯成分。高纯石墨则采用石墨干精矿直接进行高温及高温化学提纯形成高纯石墨。其产品方案如下表：
产品方案表
初步确定各产品中含碳量99.9%，99.99%各占50%，即各为5000t。
为确保球形石墨初始产品颗粒为球形，应采取如下方式：
限于原料粒度为（－）147mm，确定球形石墨初始产品粒度为d50=30mm，碳含量95%。石墨粉料的平均颗粒大小用体积累积值达
50%的值表示，可用激光衍射法得出，其平均粒径在10μm-40μm 之间。
确保石墨颗粒为球形，可采用比表面积法进行测定。单位质量（体积）的样本中所有的颗粒表面积和所有颗粒体积和，得出总面积S，总体积V。则可得出比表面积值。SSA=S/V，球形颗粒质量（体积）比表面积值SSA=6/9ds。
生产球形石墨需要在相应严格的检验制度下进行。其产品率约在35%左右。其余经加工、检验不合格的产品，可作为冶金工业的增炭剂，或作为其他行业的原料。但在生产球形石墨过程中成为废弃物料。
生产的初始产品球形石墨和部分石墨干精矿，经过在纯化炉高温提纯后，可成为高纯球形石墨及高纯石墨成品。
4.3生产工艺流程
生产工艺流程如下框图：
（1）球形石墨
球形石墨需经过两个工序过程，一是在球形石墨车间中将石墨干精矿经粗碎、修整、磁选后形初始产品球形石墨，再进入纯化车间经高温纯化后成为球形石墨（高纯）。
（2）高纯石墨
高纯石墨是利用石墨干精矿直接加入纯化炉内进行高温、化学纯化，得到高纯石墨。
为此根据生产的工艺情况，分成两个生产车间进行生产，即球形石墨车间，纯化车间。现分别进行阐述。
4.3.1球形石墨车间
球形石墨车间是利用石墨干精矿为原料生产初始球形石墨，其生产工序有粗碎、分级，修整、分级，磁选、分级。现分别叙述。
4.3.1.1生产工艺流程
（1）粗碎、分级
原料（鳞片石墨干精矿）来自选矿车间，贮存在原料跨间108m3石墨贮仓内，通过气力输送机送到制造跨粗碎段高位料仓内。设计采用机械冲击式超细粉磨机(CM61型)，该机主要由给料部分，粉碎部分和物料输送部分组成。
①给料部分：
采用双螺旋给料机进行给料。通过调节螺旋速度调节给料量，并可控制过粗颗粒进入机内。给料电机与主机之间设有自动控制系统，根据主机的情况可自动停止给料或恢复给料，给料速度的调节是通过螺杆，变速皮带进行无级调速。
②粉碎部分：
该磨机共分两个粉碎室，每室各装有两排转子，每排转子上分别固定有可更换的锤头。两个粉碎室之间由可更换的挡料环隔开。更换不同内径料环，可调节磨机的处理能力及产品细度，每室两排锤头之间各装有4枚撞针，通过调整撞针的偏心距来调节它与锤头侧面间隙的大小。各粉碎室内壁均装有可更换的带有细齿形的衬极，它与各排锤头的间隙约为3mm。
③物料输送部分
在主风机所产生的负压和粉磨机主轴另一端的风扇作用下将已磨细至规格的粉料送入分级机内进行分级，合格的细颗粒进入收集装置，粗颗粒粉料沿壁落下料筒，或回到粉磨机再磨，形成闭路工艺配置。如果粗颗粒可作为另外的产品，可不返回粉磨机，而就形成开路工艺配置。
在气流中仍带有一定量的细颗粒，可随气流进入袋式集料器内进行收集。
以上分级机为QF6型气流分级机，主要由电机，给料管(CM61磨机粉碎后规格粉料进入管)，调节管，调节环、分级涡轮及传动装置，关风器，中间桶体和下部桶体等组成。规格粉料和空气以一定比例混合经给料管进入分级机，规格粉料随气流经过涡轮叶片之间的间隙向上，经物料排出口排至收集装置，粗粒粉料被叶片阻留，沿中部机体的内壁向下运动，从返料口排出。在粗粒下降的过程中，引入二次进风，进一步淘析，使混入的规格粉料再次随二次进风上升，再次
进行分级作业，可提高分级效率，淘析后的粗料沿桶壁从返料口排出。剩余气流即进入袋式集料器。
袋式集料器实际上是脉冲喷吹板式文丘里布袋除器，过滤面积约162m2，滤袋108条，可处理气量9720～38880m3／h。进入布袋的气体含尘量约在3～8mg／m3，除尘效率为99．9%，再经高压风机混入大量空气后，除尘后空气中含尘量在2mg/m3符合碳黑尘排入标准。
对磨机及辅助设施进行了以上介绍，可以看到磨机的工艺组合如下：
该磨机的主要特点有：
①以上配置方式为标准配置，磨机，分级机可以单独使用，也可和其它设备配套使用。
②设备结构紧凑，配套设备少，占地面积小，使一次性投资小，适合中、小型企业超细粉生产。
③设备粉碎比大，入料粒度小于8mm，可减小粗碎作业，简化
了工艺流程，由于采用LG(-)147-95，粒径在1 47 u m左右，可以较高地提高磨机的工作效率，同时也可较大地节省配件的消耗。
④整个工艺系统是负压干法作业，生产时无粉尘外泄污染情况。
（2）修整、分级
根据要求球形石墨要求达到各个方向均成为球形，如前所述即球形颗粒质量比表面积SSA=S/V=6/9ds，为此经过粗碎后分级得到的d50=40um的石墨规格粉粉料，尚需要进行必要的修整后，即使规格粉料的边缘得到修整。使SSA=6/9ds。得到满足成立，从而形成球形石墨。
为此需要较低速度的磨机，可使石墨微粉得到整形，不致使石墨有较大地减少粒径，仅使边角得以圆整。形成球形，采用振动磨机时，可通过调整磨机的振幅，频率，介质配比，介质材质，形状等。可使石墨微颗粒得到边缘的修整，其粒径得到较小的改变，即外形得到较大的修整。
采用振动磨的优点在于，适当调节给料速度的上限，从而可达到成品料粒度的大小和分布范围的控制。可以改变介质材质和形状，对成品外形进行控制，由于该磨机经上述调整后成为以修整作用为主，可使成品粒径减少很小，对介质可采用棒状。外径稍粗一些约10mm 左右。同时材质选用比重较低的耐磨材料制成如刚玉、锆英石棒等，从而可保证生产的成品不掺有其它金属成分和杂质成分可保证成品的纯度。
其分级机可采用通风机(或压缩空气)将成品送到QF6气流分级
机，基本上可以收得约50％的球形成品。由于系规格原料（CM61的合格产品d50=38um）分级机在控制风量的情况下，和调节涡轮叶片的转速的情况下，可将d50=30mm迫降下来，由粗料出口下来，形成产品。在布袋集器内收集的颗粒多为在修整时得到较大破损的颗粒，可以作为他用或废弃。
（3）磁选分级
石墨粗碎修整均在钢铁制品中粉碎修整，分级，或多或少会产生钢铁物的夹杂，利用磁选机使球形石墨在不均磁场中，利用其中夹杂物磁性，而使其夹杂和球形石墨分离，并使球形成品得到提纯的过程及目的。
磁选是在振动磨机形成的成品通过密闭皮带机过程中，利用磁选机(中场强永磁辊筒)产生的磁场将球形石墨的钢铁等磁性夹杂吸附。纯净了的球形石墨继续在皮带机中运行。磁选机采用磁感强度300mT(毫特斯拉)共4台。
经磁选后的球形石墨内尚含有一定量的非球形状石墨，需要进行剔除。可采用涡轮式微细分级机，其结构特点是，在分级室顶部设置了多个相同直径的发级轮，在分级轮旋转产生的离心力及分级气流的滞阻力作用下进行分级，微细物料经微细物料出口排出(送布袋收集器处理)。粗粒物料从下部粗粒物料排出口排出，成为成品，此时的成品约相当于进入CM61磨机的原料量的35％左右。
生产过程中，对各工序应及时进行检验，及时调整磨机的相应参数。经检验合格方可转入下工序生产。
4..3.1.2车间组成
年产11060t球形石墨车间组成情况如下表。
球形石墨车间组成
为防止雨水的侵入，车间地坪应高出车间外地坪150mm～300mm。
车间共设有偏厦，制造跨、原料、成品跨三个跨间。制造跨主要是按置生产球团石墨的各类磨机，按照生产工艺流程进进布置。粗碎磨机CM61按在一端，其配置的分级机QF6型气流分级机，布袋集料器(BC-1233布袋收集器)则按置在偏厦内。振动磨机(2mz-1600)靠CM61磨机安置，其分级机，布袋集料器亦安置在偏厦内。磁选机安置在靠近振动磨机处。经磁选后设有ATP分级机(200/4型)。布袋收集器(BC-1233)按置在偏夏内。各流程互不干扰，物料流程通畅。
原料，成品跨主要是接受由选矿厂送来的石墨干精矿，由密闭汽车送来。跨问内设有108m3密闭矿仓，考虑卸矿，送矿时可能产生石墨粉尘的情况，采用风力输送机向矿仓卸矿，矿仓供料亦采用风力输送机，石墨矿仓顶部设有小型除尘设施。考虑到生产过程成品率只有
35%左右，其余废弃物料可装入相应贮存设施内。可在此跨内堆放。其成品球形石墨利用贮仓，亦在此跨间设置。
4.3.1.3化检验
对球形石墨需要进行检验项目主要有：
（1）粒度和粒度的分布。
（2）成分的检测。
（3）比表面积的分析
（4）真密度测定。
根据以上需检测项目，采用如下化验设备。
化验设备表
化验室应独立在一处或和厂部办公室合建在一起，根据上述设备情况，要求采用空调对室内温度，湿度进行相应的调整。其电源采用
UPS不间断电源。球形石墨化验和纯化石墨化验合建一起，人员36人，面积为36m2。
天然石墨电极生产工艺
5.1概述
本项目生产的天然鳞片状石墨粉为主要原料，以沥青为粘结剂，经过骨料制备、配料、混捏、压型和焙烧等生产工序，生产天然石墨电极，生产规模3万t/a。
5.2设计原则
1．分利用当地丰富的石墨资源优势；
2．坚持先进适用、稳定可靠的原则；
3．工艺流程合理，物流顺畅，布置紧凑；
4．严格执行国家和地方有关环境保护、劳动安全、工业卫生和消
防等有关规定，贯彻三废治理“三同时”原则，做到安全生产和文明生产；
5．严格控制工程造价，在满足工艺要求的条件下，力求从简，尽量节省建设投资；
本工程建设内容为年产2万t/a天然石墨电极的生产设施及辅助设施，具体包括以下内容：
1．电极生产车间；
2．电极加工车间；
3．电极成品库；
5.4生产规模、产品规格及质量要求
本项目天然石墨电极生产规模为2万t/a, 电极直径为300~500mm，质量要求见表5—1。
天然石墨电极质量要求
5.5主要原材料的需求及供应
天然石墨电极是以石墨粉为主要原料，以沥青为粘结剂，经骨料制备、配料、混捏、压型及焙烧而成，石墨粉年需要量为15762t，由本项目选矿车间供应；沥青年需要量为7764t，由外购解决，沥青质量要求见表5—2。
沥青质量要求表5—2
5.6.1骨料破碎
年处理量：7077t/a
年有效工作天数：300天
工作制度：每天一班
骨料破碎采用颚式破碎机和齿辊式破碎机两段闭路式破碎流程，选用一台破碎机和一台齿辊式破碎机。
颚式破碎机技术性能参数如下：
型号：PE-600×900
进料口：600×900
最大给料粒度：500mm
排矿口调节范围：65~160 mm
处理能力：66~83t/h
电动机功率：55~75KW
双齿辊式破碎机技术性能参数如下：
型号：φ450×500
辊子直径：φ450×500
最大给料粒度：200 mm
排料粒度：0~25 mm
生产能力：20t/h
电动机功率：8kW
5.6.2卧式电极挤压机
电极成型设备选择1台2500t卧式电极挤压机，其技术性能参数如下：公称能力：2500t
结构形式：固定料室
工作行程：2900 mm
料室直径：1200 mm
料室长度：2000mm
最大挤压产品直径：φ500 mm
剪切机构：自动剪
加热方式：插棒式工频感应加热器
生产能力：4~5t/h
生产能力计算如下：
1×4×24×300=28800t/a
式中：1——电极挤压机台数
4——生产能力(t/h)
24——每天小时数(h)
300——全年有效工作天数（d）
5.6.3焙烧炉
电极焙烧设备选择1台26室环式焙烧炉，采用煤气为燃料，生产能力计算如下：
1×330×24/288×13×70=25025 t/a
式中：1——26室环式焙烧炉台数
330——全年有效工作天数（d）
24——每天小时数(h)
288——焙烧曲线(h)
13——运转炉室数
70——炉室产能(t/室)
选择1台26室环式焙烧炉可以使装出炉实现机械化，减轻劳动强度，改善操作条件，焙烧炉调温和升温曲线由于使用煤气为燃料而易于控制，并能大大降低能耗，提高产品质量。
5.7工艺流程
天然石墨电极生产主要由沥青熔化、骨料破碎、配料、混捏、挤压成型和焙烧等工序组成。
天然石墨电极是由沥青、骨料、和石墨粉为主要原料，按3：3：4的比例进行配料，经混捏、挤压成型后，焙烧12天出炉即为成品。
沥青熔化在沥青熔化间内进行，共设4个30 t的沥青熔化槽，熔化后的沥青用保温管道送至电极生产车间原料间的高位沥青储罐内。
骨料是用90%石墨粉和10%的沥青为原料，经混捏、挤压成型
和焙烧后，再经过颚式破碎机和双齿辊破碎机破碎至0-4mm粒度而成，破碎后的骨料由斗式提升机运至原料间的高位料仓储存。
配料工作是一个重要的工序，它不仅确定各种原料的用量，同时也确定了它们的配比。本设计采用电动配料车进行配料，电动配料车具有自动定位、从骨料高位料仓和石墨粉高位料仓自动受料并称量、自动行走定位
并自动向混捏机放料的功能，整个操作过程采用微机自动控制。高位沥青储罐内的沥青直接由管道定量加入混捏机内。
经配料加入混捏机内的骨料、石墨粉及沥青经搅拌混合取得可塑性糊料，这一工艺过程称为混捏。
混捏机工作前先关闭底部滑门，再把配好的料加入混捏机内，加完料后关闭加料阀及循环空气阀，加热混捏机，使之达到需要的温度，同时混捏机进行干混，再打开沥青烟气排出阀，加入液体沥青。糊料充分混捏，继续加热，当达到所需温度和时间后，打开底部滑门放出糊料，最后关闭底部滑门，完成一个周期的混捏工作。然后，重复上述过程继续混捏。
混捏的目的如下：
1．各种不同大小的骨粉和粉料均匀地混合，达到大颗粒之间的空隙由中小颗粒填充，中小颗粒之间的空隙由更小的粉状颗粒填充，以提高混合料的密实度。
2．加入粘结剂后，混捏使所有炭质骨粉和粉料表面吸附一层粘结剂，依靠其粘结力把不同粒径骨料和粉料粘结在一起，形成均质的可塑性糊料。
3．部分粘结剂渗透到骨料和粉料表面的孔隙中，这种渗透作用提高了糊料的密度。
混捏机工作前先关闭底部滑门，再把配好并称量过的料加入混捏机内，加完料后关闭加料阀及循环空气阀，加热混捏机，使之达到需要的温度，同时混捏机进行干混，再打开沥青烟气排出阀，加入液体沥青。糊料充分混捏，继续加热，当达到所需温度和时间后，打开底部滑门放出糊料，
最后关闭底部滑门，完成一个周期的混捏工作。然后重复上述过程继续混捏。
在混捏机内混捏好的糊料由运料小车运至圆筒凉料机旁，然后将糊料加入圆筒凉料机进行凉料，凉料的作用是使糊料中的气体排出，避免在电极挤压成型时使电极生坯中含有气孔，降低电极强度。
凉料后的糊料加入电极挤压机进行挤压成型，电极挤压机的生产
是周期性的，每一个生产周期包括装料、捣固、预压及挤压等操作过程，电极生坯的挤压速率一般控制在0.7m/min，最大不超过1m/min。挤压成型后电极生坯经定尺剪切后，放入水池中冷却，冷却后的电极生坯存放于车间内，然后进行下一步焙烧。
电极生坯焙烧在26室环式炉内进行，以发生炉煤气为燃料，生
产周期为12天。电极生坯用煤沥青作粘结剂，在焙烧过程中一般排出相当于生制品重量10%左右的挥发分，粘结剂进行炭化，在骨料颗粒间形成焦炭网格，将不同粒度的骨料牢固地粘结成一个整体从而使焙烧后的电极具有固定的几何形状和强度，并获得所需要的物理化学性质。因此，焙烧的目的主要是使粘结剂沥青成为沥青焦，把骨料颗粒粘结成一个整体。
电极生坯由桥式起重机将加入到焙烧炉内，电极之间用焦粉作为填充料，电极上部也用焦粉覆盖，然后进行焙烧。填充料的作用有4个方面：1）使加热火焰不能与生坯直接接触以防止生坯氧化。
2）固定生坯形状。因电极生坯加热到一定温度会软化并在自重
或外力作用下产生变形，在电极生坯周围用填充料填塞可以防止电极生坯变形。
3）传导热量。焙烧时燃料燃烧产生的高温通过填充料传导给电
极生坯。
4）保留挥发分的排出通道。电极生坯在焙烧时排出的挥发分通
过填充料颗粒之间的空隙排出。
使用焦粉作填充料，焙烧车间设有填充料加工间，安装回转式冷
却机、对辊破碎机、斗式提升机及筛分等设备，出炉时卸出的填充料只需将已经氧化及灰分烧熔成块的料挑出，其余部分经冷却、破碎后可继续使用。
焙烧后的电极冷却后即可出炉，焙烧和冷却生产周期为12天，经检验合格的电极运至电极加工车间进行外圆加工和端头平头、螺纹加工，加工后的电极即为成品，储存于电极成品库内等待外运；检验不合格的电极运往原料间经破碎后作为骨料储存于高位料仓。
5.8工艺布置
本项目生产设施主要由1座电极生产车间、1座电极加工车间、1座电极成品库等组成。
工艺布置详见附图：天然石墨电极车间工艺平面布置图。
天然石墨电极车间主要包括沥青熔化间、混捏间、原料间和填充料间以及车间办公室及工人休息室，沥青熔化间、混捏间、车间办公室及工人休息室和电极车间主厂房为单层结构形式，原料间和填充料间为多层厂房结构形式，其中原料间有6.0m和12.0m二层平台，12.0m平台布置有高位料仓和高位沥青储罐及颚式破碎机，6.0m平台布置有双辊破碎机、电动配
料车并进行配料作业，±0.00m平面布置有斗式提升机和空压机站。
填充料加工间设有11.0m、15.0m、19.0m三层平台，分别为料仓平台、筛分平台和斗式提升机平台，填充料冷却机标高为5.30m.
5.9主要技术经济指标
主要技术经济指标见表5—3。
天然石墨电极分厂主要技术经济指标
表5
生产工艺流程简图
采矿-↓→原料-↓→粉碎↓→纯化↓→烘干↓→筛选↓→融合→包覆↓→轻碎↓→包装入库
（1）产品技术分析及制作过程控制：
1.1）采矿：从矿石中提取（浮选法）石墨。
1.2）原料. 采用的石墨微粉是天然鳞片石墨。
1.3）粉碎. 粉碎可使用粉碎机,为了实现对石墨粉晶体微观结构及颗粒外形的控制,需要经过两个过程对石墨粉进行粉碎和整形。在本工艺中,石墨粉的平均颗粒大小用体积值达D50的值表示,用激光衍射法得出,其平均粒径在10-30微米之间。
球形石墨生产流水线（见上图）
生产球形石墨设备功能流程（见上图）
1.4）纯化：采用硫酸，盐酸等化学试剂根据一定的配方比列
和球化整形后的石墨混合，进行化学提纯。将石墨的纯度提高
年产5500吨高纯石墨窑炉节能技术改造项目可行性研究报告
第三章产品市场预测及改造规模 3.1石墨国内市场预测 3.1.1石墨级石墨制品的性质、用途及其制品 石墨是典型的层状结构物质，碳原子成层排列，每个碳原子与相邻碳原子之间等距相连，每一层中的碳原子按六方形环状排列，上下相邻层的碳六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构，位移的方向和距离不同就导致不同的结构。上下两层的碳原子之间距离比同一层内的碳之间的距离大（层内C-C 间=0.142nm，层间C-C间距=0.340nm）。石墨由于其结构而具有以下性质： 1、耐高温型：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失也很小。其热膨胀系数很小，石墨强度随温度升高而加强，在2000℃时，石墨强度比提高一倍。 2、导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子之间只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。 3、润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能也就越好。
4、化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、碱有机溶剂的腐蚀。 5、可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。 6、抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。 石墨因其独特的性能而广泛运用于冶金、机械、石油、化工、电子、建材、地质、轻工等领域，主要有以下用途： 1、作耐火材料：石墨及其制品具有耐高温、高强度的性质，在冶金工业中主要用来制造石墨坩埚，在炼钢中常用石墨作钢锭保护剂、冶金炉的内衬。 2、作导电材料：在电气工业上用来制造电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件，电视机显像管的涂层等。 3、作耐磨润滑材料：石墨在机械工业中常作为润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用，而石墨耐磨材料可以在200-2000 ℃温度和很高的滑动速度下不使用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备广泛采用石墨材料制成的活塞环、密封圈和轴承，它们运转时不需要加入润滑油。石墨乳也是许多金属加工(拔丝、拉管)时的良好润滑剂。 4、石墨具有良好的化学稳定性：经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点，大量用于制作热交换器，
高纯石墨的原材料及生产工艺简介 1.原材料石油焦、针状焦、煤沥青 （1）、石油焦：是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物，黑色多空。主要元素为碳，灰分含量很低。石油焦属于易石墨化碳一类，石油焦在化工、冶金中广泛应用，是生产人造石墨制品及电解铝用碳素制品的主要原材料。 石油焦按热处理温度分为：生焦和煅烧焦2种。前者由延迟焦化所得的石油焦，含有大量灰分,机械强度低，煅烧焦是生焦经煅烧而得。中国多数炼油厂只生产生焦，煅烧作业在碳素厂进行。 石油焦按硫分的高低区分，可分为高硫焦（含硫%以上）、中硫焦（含硫）、和低硫焦（含硫%以下）三种。人造石墨生产一般使用低硫焦。 （2）、针状焦 针状焦是外观具有明显纤维纹理，热膨胀系数特别低和容易石墨化的一种优质焦炭，焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒。在偏光显微镜下可观察到各项异性的纤维状结构，因而称之为针状焦。 针状焦物理机械性制的各项异性十分明显，平行于颗粒长轴方向具有良好的导电导热性能，热膨胀系数小，抗热震性能好。 针状焦分为以石油油渣为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青原料生产的煤系针状焦。（3）、煤沥青 煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。为多种碳氢化合物的混合物，常温下为黑色高粘度半固体或固体，无固定的熔点，受热后软化，继而融化，密度为克每平方厘米。（g/cm3）按其软化点的高低分为低温、中温和高温三种。中温沥青的产量为煤焦油的54-56%。煤沥青的组成极为复杂，与煤焦油的性质及杂原子的含量有关，又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。表征煤沥青特性的指标很多，如沥青的软化点、甲苯不溶物、结焦值和煤沥青流变性等。 煤沥青在他素工业中作为粘结剂和浸渍剂使用，其性能对碳素制品生产工艺和产品质量品质影响极大。粘结剂沥青一般使用软化点适中、结焦值高的中温或中温改质沥青，浸渍剂使用软化点较低、流变性好的中温沥青。 2.制作工艺 （1）、煅烧 碳质原料在高温下进行热处理，排除所含水分和挥发分，并相应提高原料理化性能的生产工序称为煅烧。一般碳质原料采用燃气及自身挥发分作为热源进行煅烧，最高温度为1250℃-1350℃。 ①、煅烧使碳质原料的组织结构和物理化学性能发生深刻变化，主要体现在提高了焦炭的密度、机械强度和导电性，提高了焦炭的化学稳定性和抗氧化性能，为后续工序奠定了基础。煅烧设备主要有罐式煅烧炉、回转窑和电煅烧炉。煅烧质量控制指标是石油焦真密度不小于cm3，电阻率不大于550μΩ.m，针状焦真密度不小于cm3，电阻率不大于500μΩ.m。 ②、原料的破碎处理和配料 在配料之前，须对大块煅后石油焦和针状焦进行中碎、磨粉、筛分处理 中碎：通常是将50mm左右的物料通过颚式破碎机、锤式破碎机等破碎设备进一步破碎到配料所需的
球形石墨及高纯石墨生产工艺4.1原材料条件 球形石墨及高纯石墨生产的主要原料是鳞片石墨干精矿，是天然鳞片石墨经选矿后成品，符合石墨牌号LG（-）147-95，粒度为100目筛下物，含碳量95%（高碳范围）。 生产球形石墨及高纯石墨（各为10000t/a）时，年需要LG（-）147-95石墨干精矿44238t。 4.2产品方案 根据要求石墨干精矿经过加工形成球形石墨后需要进行高温及高温化学提纯形成高纯成分。高纯石墨则采用石墨干精矿直接进行高温及高温化学提纯形成高纯石墨。其产品方案如下表： 序号产品名称 年产量 （t/a） 含碳量（%） 需要原料量 （t/a） 备注 1 球形石 墨 初始产 品 11060 95 33178 石墨干精矿最终产 品 10000 99.9，99.99 11060 球形石墨初始 产品 2 高纯石墨10000 99.9，99.99 11060 石墨干精矿 为确保球形石墨初始产品颗粒为球形，应采取如下方式： 限于原料粒度为（－）147mm，确定球形石墨初始产品粒度为d50=30mm，碳含量95%。石墨粉料的平均颗粒大小用体积累积值达50%的值表示，可用激 光衍射法得出，其平均粒径在10μm-40μm之间。 确保石墨颗粒为球形，可采用比表面积法进行测定。单位质量（体积）的样本中所有的颗粒表面积和所有颗粒体积和，得出总面积S，总体积V。则可得出 比表面积值。SSA=S/V，球形颗粒质量（体积）比表面积值SSA=6/9ds。 生产球形石墨需要在相应严格的检验制度下进行。其产品率约在35%左右。 其余经加工、检验不合格的产品，可作为冶金工业的增炭剂，或作为其他行业的 原料。但在生产球形石墨过程中成为废弃物料。 生产的初始产品球形石墨和部分石墨干精矿，经过在纯化炉高温提纯后，可成为高纯球形石墨及高纯石墨成品。 4.3生产工艺流程 生产工艺流程如下框图： （1）球形石墨 石墨干精矿粗碎、分级修整、分级磁选、分级高温纯化分散包装
王酸氢氟酸法生产高纯石墨工厂工艺概述 朱公和 关键词石墨提纯石墨化学提纯 高纯石墨化学提纯产品纯度高、性能稳定，具有高产能、规模大的优势。在科技发展日新月异的今天，唯有化学提纯工厂生产的高纯石墨能够满足国内外市场的大部分需求。石墨化学提纯工厂的核心价值是工艺，工艺价值决定企业价值。因此，剖析高纯石墨化学提纯生产工艺的基本要素对指导企业生产，提高企业经济效益具有重要意义。一、王酸氢氟酸高纯石墨提纯工艺的由来 某球形石墨工厂提纯分部采用氢氟酸、盐酸、硝酸工艺加工高纯球形石墨，是典型的用酸大户，可谓“酸老虎”。每吨球形石墨用酸成本为2400～2600元人民币。 如何解决用酸量过大的问题，工厂曾委托烟台某化工厂用氢氟酸、硫 [1]做了小样，8个样品纯度分别为99.17%～酸、盐酸混酸法99.90%，小样不符合GB/T3518-2008高纯度石墨检验要求，且每吨石墨粉料提纯用酸成本为2344~3854元人民币。同期又参阅了张然、余丽秀《硫酸—氢氟酸分步提纯法[2]一文，也未寻到更好的解决办法。制备高纯石墨研究》 一般来说，定型一个化工工艺方案，应走小样→中试→放大中试→生 产装置这个程式，但工厂不具备这些条件，那只能在生产装置上投料 实验，边生产边实验，工艺思路是首先确定固液比，其次是逐步减少
氢氟酸的用量，再者是减少盐酸、硝酸的用量。因为有盐酸、硝酸的存在，其配伍运用“王 [3]的基础理论，将盐酸与硝酸的比值定为水”3:1，形成弱王水，又由于有氢氟酸、盐酸、硝酸的强强结合，具有类似王水的作用。实际 生产中的投料方案是循序渐进的，有欣喜、有困惑、有波折，更有坚持下去的信念，工艺最终定格在99%的球形石墨粉料，提纯至99.95~99.96%，用酸成本为1058元人民币；≥95%的-100目石墨粉料经粉碎后球形化，提纯纯度也稳定在99.95~99.96%，定型后的工艺方案每吨用酸成本节省1000多元人民币，且废酸废水治理也容易了许多。更可贵的是将纯度93%的+50目大鳞片中碳石墨通过碱酸法处理达到高碳，再用王酸氢氟酸法提纯，测定的8个样品中，4个样品纯度为99.95%，4个样品纯度为99.96%。 王酸氢氟酸法高纯石墨提纯工艺，经过工厂大生产的淬炼，具有产量 [4]，生产操作简大、纯度高，性能稳定，质量可靠，且生产设备的适用性好单，彻底跳出了石墨的纯度越高，用的酸量越大，酸浓度越高的怪圈，为石墨化学提纯工业趟出了新路子。 二、王酸氢氟酸法提纯工艺路线 王酸氢氟酸法提纯工艺路线（一）见图1 王酸氢氟酸法提纯工艺路线（二）见图2 三、工艺准则 1、工艺介质 H2O\HF\HCL\HNO3
等静压石墨的应用、发展及生产工艺简介 摘要：本文概括了等静压石墨的特性及主要用途，并对其国内外发展状况作了简单描述。结合部分等静压石墨科研文献及生产专利，对其生产工艺进行了介绍。 关键词：等静压石墨特性用途生产工艺 等静压石墨是上世纪40年代发展起来的一种新型石墨材料，具有一系列优异的性能。等静压石墨的耐热性好，在惰性气氛下，随着温度的升高，其机械强度反而升高，在2500℃左右时达到最高值；与普通石墨相比，结构精细致密，而且均匀性好；热膨胀系数很低，具有优异的抗热震性能；各向同性、耐化学腐蚀性强、导热性能和导电性能良好；具有优异的机械加工性能。正是由于具有这一系列的优异性能，等静压石墨在化工、半导体、电气、冶金、机械、核能及宇航等领域得到广泛应用，而且，随着科学技术的发展，应用领域还在不断扩大。 1.等静压石墨的主要用途 1.1 太阳能电池及半导体晶片用石墨 在太阳能、半导体行业中，大量使用等静压石墨，制作单晶直拉炉热场石墨部件，多晶硅熔铸炉用加热器，化合物半导体制造用加热器、坩埚等部件。近年来，太阳能光伏发电发展迅猛，光伏产业中的单晶硅和多晶硅生产对石墨需求量巨大。目前，单晶、多晶硅产品均朝大型化、高端化发展，对等静压石墨也有了更高的要求，即：更大规格、更高强度、更高纯度。 1.2 核石墨 等静压石墨具有中等的力学性能，特别出色的高温力学性能，导热系数大，线膨胀系数低。在高温气冷堆中，主要用作反射剂、慢化剂及活性区结构材料，同核燃料一道构成核燃料组件。在400~1200℃的温度下，受高能γ射线和快中子的放射线，时间长达数年之久，容易造成辐照损伤，从而改变石墨的结构和性质，所以要求材料的石墨化度高、各向同性度好、组成均一、弹性模量低。目前，我国只能生产少量的高温气冷反应堆用核石墨，主要还是依赖进口。
石墨网 https://www.doczj.com/doc/964246000.html, 石墨坩埚生产概述 石墨坩埚，是以结晶形天然石墨为主体原料，可塑性耐火粘土作粘结剂，经与不同类型熟料配合而制成的主要应用于冶炼特种合金钢、熔化有色金属及其合金的耐火石墨坩埚。就产品的性能、用途而言，石墨坩埚是耐火材料的一个组成部分。 坩埚可分为石墨坩埚、粘土坩埚和金属坩埚三大类。在石墨坩埚中，又有普型石墨坩埚与异型石墨坩埚及高纯石墨坩埚三种。各种类型的石墨坩埚，由于性能、用途和使用条件不同，所用的原料、生产方法、工艺技术和产品型号规格也都有所区别。 石墨坩埚的主体原料，是结晶形天然石墨。故它保持着天然右墨原有的各种理化特性。 即：具有良好的热导性和耐高温性，在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸，碱性溶液的抗腐蚀性较强，具有优良的化学稳定性。 坩埚的型号规格较多，在应用时不受生产规模、批量大小和熔炼物质品种的限制，可任意选择，适用性较强，并可保证被熔炼物质的纯度。 石墨坩埚，因具有以上优良的性能，所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门，被广泛用于合金工具钢的冶炼和有色金属及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。 坩埚的种类大体分为三大类：第一类炼铜坩埚，其规格“号”，；第二类为炼铜合金坩埚，特圆形有100个号，圆形有100个号，第三种炼钢用的坩埚，有100个号。 坩埚规格（大小），通常是用顺序号大小表示的，1号坩埚具有能熔化1000g 黄铜的容积，其重量为180g。坩埚在熔炼不同金属或合金时熔化量计算，可以坩埚的容重规格号，乘上相应金属和合金系数。 坩埚的生产原料，可概括为三大类型。一是结晶质的天然石墨，二是可塑性的耐火 粘土，三是经过煅烧的硬质高岭土类骨架熟料。近年来，开始采用耐高温的合成材料，如：碳化硅、氧化铝金刚砂及硅铁等做坩埚的骨架熟料。这种熟料对提高坩埚产品质量，增强坩埚密度和机械强度有着显著效果。 坩埚的成型，有三种方法，较原始古老的成型方法是手塑成型。第二种是旋塑成型法第三种是压型成型法.
石墨与石墨制品生产新工艺、新技术及质量验收标准规范实务全书 作者：编委会 出版社：当代中国出版社2008年8月出版 册数规格：全四卷+1CD 16开精装 定价：￥998元 优惠价：￥430元 详细目录 第一篇石墨生产新工艺新技术 第一章石墨生产新工艺新技术概述 第二章柔性石墨生产新工艺新技术 第三章氟化石墨生产新工艺新技术 第四章胶体石墨生产新工艺新技术 第五章不透性石墨生产新工艺新技术 第六章其他石墨生产新工艺新技术 第二篇石墨制品生产新工艺新技术概论 第一章石墨制品生产新工艺新技术概述 第二章石墨制品生产用原材料
第三章煅烧新工艺新技术 第四章破碎和筛分新工艺新技术 第五章混捏新工艺新技术 第六章压型新工艺新技术 第七章焙烧新工艺新技术 第八章浸渍新工艺新技术 第九章石墨化新工艺新技术 第十章机械化新工艺新技术 第三篇电工用石墨制品生产新工艺新技术 第一章电工用电刷生产新工艺新技术 第二章电接点用石墨制品生产新工艺新技术第三章石墨电阻及发热材料生产新工艺新技术第四章电信工程石墨制品生产新工艺新技术第五章电用石墨电极生产新工艺新技术 第六章电工用其他石墨制品生产新工艺新技术第四篇冶金工业用石墨制品生产新工艺新技术第一章石墨化电极生产新工艺新技术 第二章高功率石墨电极生产新工艺新技术 第三章抗氧化石墨电极生产新工艺新技术 第四章石墨化块生产新工艺新技术 第五章石墨坩埚生产新工艺新技术 第六章石墨模生产新工艺新技术
第七章冶金工业用其他石墨制品生产新工艺新技术 第五篇机械工业用石墨制品生产新工艺新技术 第一章机械工业用石墨制品生产新工艺新技术概述 第二章石墨轴承生产新工艺新技术 第三章石墨活塞环生产新工艺新技术 第四章石墨密封环生产新工艺新技术 第五章石墨防爆板生产新工艺新技术 第六章石墨摩擦片生产新工艺新技术 第七章石墨润滑剂生产新工艺新技术 第八章机械工业用其他石墨制品生产新工艺新技术 第六篇化工用石墨制品生产新工艺新技术 第一章不透性石墨材料生产新工艺新技术 第二章不透性石墨换热设备生产新工艺新技术 第三章不透性石墨制品反应与吸收设备生产新工艺新技术 第四章氯碱工业用石墨阳极生产新工艺新技术 第五章电渗析用石墨电极生产新工艺新技术 第七篇原子能、金刚石、火箭及其他工业用石墨制品生产新工艺新技术 第一章原子能用石墨制品生产新工艺新技术 第二章金刚石用石墨制品生产新工艺新技术 第三章火箭用石墨制品生产新工艺新技术 第四章其他工业用石墨制品生产新工艺新技术
石墨烯的制备方法概述 1物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料，通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得,操作相对简单，合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法，即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt等于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热 解石墨上剥离并观测到单层石墨烯，验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下：首先利用氧等离子在1mm厚的高 定向热解石墨表面进行离子刻蚀，当在表面刻蚀出宽20μm —2mm、5μm的微槽后，用光刻胶将其粘到玻璃衬底上， 再用透明胶带反复撕揭，然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声，最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中，利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 但是这种方法存在一些缺点，如所获得的产物尺寸不易控制，无法可靠地制备出长度足够的石墨烯，因此不能满足工业化需求。
1.2取向附生法—晶膜生长 PeterW.Sutter等使用稀有金属钌作为生长基质，利用基质的原子结构“种”出了石墨烯。首先在1150°C下让C原子渗入钌中，然后冷却至850°C，之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，在整个基质表面形成镜片形状的单层碳原子“孤岛”，“孤岛”逐渐长大，最终长成一层完整的石墨烯。第一层覆盖率达80%后，第二层开始生长，底层的石墨烯与基质间存在强烈的交互作用，第二层形成后就前一层与基质几乎完全分离，只剩下弱电耦合，这样制得了单层石墨烯薄片。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响制得的石墨烯薄片的特性。 1.3液相和气相直接剥离法 液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000°C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中，借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。Coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将墨分散在N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中，超声1h后单层石墨烯的产率为1%，而长时间的 超声(462h)可使石墨烯浓度高达1.2mg/mL。研究表明，当溶剂与石墨烯的表面能相匹配时，溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量，能够较好地剥离石墨烯
详情请登陆www.135********.com或联系：朱总135******** 如果您有石墨提纯工厂，如果您想降低成本、提高产量、保证高纯产品的高纯度，可以联系我们。 王酸氢氟酸高纯石墨提纯工厂工艺 王酸氢氟酸高纯石墨提纯工艺将碳含量≥95%的球形石墨.鳞片石墨粉体，提纯至碳含量99.95~99.96%。 该工艺工艺流程简单，易于操作，生产规模在1000~10000吨/年，具有单位产品酸投入量少，产品质量稳定，企业经济效益显著等诸多特征。 该工艺可与碱酸法嫁接使用。碱酸法是石墨行业普通采用的成熟工艺，但该工艺方法只能提纯中碳→高碳石墨。王酸氢氟酸提纯工艺与碱酸法相结合，恰恰可以填补碱酸法中高碳→高纯石墨这个环节的空白，中碳→高碳石墨用碱酸法，高碳→高纯石墨用王酸氢氟酸法。技术进步将给产品带来高附加值，它的经济效益与社会效益是巨大的。 一、王酸氢氟酸提纯工艺路线。 二、工艺准则 1、工艺介质 2、工艺步骤与工艺参数 三、工艺原则性与灵活性 四、各类化学法提纯工艺碱酸成本解析 1、碱酸法 2、氢氟酸硫酸盐酸混酸法 3、氢氟酸硝酸盐酸混酸法 4、王酸氢氟酸法 5、碱法+王酸氢氟酸法 6.酸碱法+王酸氢氟酸法
王酸氢氟酸工艺经过提纯企业的大规模生产，凸显出其优异的工艺效果，它不仅适用于天然石墨粉体提纯，也适用于人造石墨粉体提纯。工艺价值决定企业价值，降低成本就意味着提高利润，它使一个年产5000吨提纯产品的企业在原工艺基础上年节省资金500~600万元人民币。 因此：天然石墨、人造石墨提纯行业选择更佳的生产工艺，推动产业升级，对于优化环境，降低成本，拓展市场份额，提高企业经济效益与社会效益，都有着重要的意义。朱公和长期从事化工建设与开发，独创性的研发出王酸氢氟酸高纯石墨提纯工艺。主要论文：试论如何正确编制与审核工程预算5000M3油罐
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910282652.1 (22)申请日 2019.04.10 (71)申请人 哈尔滨理工大学 地址 150040 黑龙江省哈尔滨市香坊区林 园路4号 (72)发明人 吴泽 刘宇佳 吴启明 单连伟 (51)Int.Cl. C01B 32/215(2017.01) (54)发明名称一种高纯石墨的制备方法(57)摘要一种高纯石墨材料制备方法，涉及一种高纯石墨的制备方法，本发明的目的是为了解决现有的高纯石墨材料制备过程中存在的一些问题。该方法包括以下具体步骤：(1)取原料石墨，放入自制石墨纯化装置中，在氮气保护下升温至1000℃，在1000-1800℃条件下由氮气载入一定量含卤混合气体处理0.5-2.0h；(2)经步骤(1)处理后所得的固体产物继续升温至2300℃，在2000-2300℃条件下通入一定量气体处理1-2.0h，即得高纯石墨。本发明提供的高纯石墨的制备方法可降低高温法对石墨纯化温度的要求，为含碳量99.99％以上高纯石墨的工业化生产创造条件，同时具备综合成本较低，适合于工业化生产和工业化推广，并且本发明方法制备工艺简单、能耗较低，环保压力小， 具有很好的实际推广价值。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109867281 A 2019.06.11 C N 109867281 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109867281 A 1.一种高纯石墨材料制备方法，其特征在于，该高纯石墨的碳含量在99.99％以上。 2.一种高纯石墨的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行： 步骤一：取原料石墨，通入密闭式石墨提纯装置，在1000-1800 ℃条件下某温度保温处理0.5 - 1.0 h，得固体产物；所述温度优选为1600 – 1800 ℃； 步骤二： 将经步骤一处理所得的固体产物继续升温，在1800-2300 ℃条件下某温度保温处理1～2 h，即得高纯石墨，所述温度优选为2000 -2300 ℃。 3.根据权利要求2 所述的方法，其特征在于，步骤一所述温度为1000 – 1800 ℃。 4.根据权利要求2 所述的方法，其特征在于，步骤二所述温度为1800 -2300 ℃。 5.根据权利要求1～3 任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤一还包括：原料石墨需进行研磨预处理，所述研磨预处理为研磨至粒径小于300μm，优选为粒径100 – 200 μm。 6.根据权利要求1～5 任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤一或步骤二)处理过程中持续通入含卤气体。 7.根据权利要求6 所述的方法，其特征在于，所述气体的通入量为0.5～2 m3/h。 8.根据权利要求6 所述的方法，其特征在于，在步骤一 中以流量0.5～1.5 m3/h 通入含卤混合气，在步骤二 中的以流量1～2 m3/h 通入纯度99％以上的氯气。 2
球形石墨及高纯石墨生产工艺 4.1原材料条件 球形石墨及高纯石墨生产的主要原料是鳞片石墨干精矿，是天然鳞片石墨经选矿后成品，符合石墨牌号LG（-）147-95，粒度为100目筛下物，含碳量95%（高碳范围）。 生产球形石墨及高纯石墨（各为10000t/a）时，年需要LG（-）147-95石墨干精矿44238t。 4.2产品方案 根据要求石墨干精矿经过加工形成球形石墨后需要进行高温及高温化学提纯形成高纯成分。高纯石墨则采用石墨干精矿直接进行高温及高温化学提纯形成高纯石墨。其产品方案如下表： 产品方案表 初步确定各产品中含碳量99.9%，99.99%各占50%，即各为5000t。 为确保球形石墨初始产品颗粒为球形，应采取如下方式： 限于原料粒度为（－）147mm，确定球形石墨初始产品粒度为d50=30mm，碳含量95%。石墨粉料的平均颗粒大小用体积累积值达
50%的值表示，可用激光衍射法得出，其平均粒径在10μm-40μm 之间。 确保石墨颗粒为球形，可采用比表面积法进行测定。单位质量（体积）的样本中所有的颗粒表面积和所有颗粒体积和，得出总面积S，总体积V。则可得出比表面积值。SSA=S/V，球形颗粒质量（体积）比表面积值SSA=6/9ds。 生产球形石墨需要在相应严格的检验制度下进行。其产品率约在35%左右。其余经加工、检验不合格的产品，可作为冶金工业的增炭剂，或作为其他行业的原料。但在生产球形石墨过程中成为废弃物料。 生产的初始产品球形石墨和部分石墨干精矿，经过在纯化炉高温提纯后，可成为高纯球形石墨及高纯石墨成品。 4.3生产工艺流程 生产工艺流程如下框图： （1）球形石墨 球形石墨需经过两个工序过程，一是在球形石墨车间中将石墨干精矿经粗碎、修整、磁选后形初始产品球形石墨，再进入纯化车间经高温纯化后成为球形石墨（高纯）。 （2）高纯石墨
石墨换热器 1.不透性石墨加工制造工艺 不透性石墨设备及其元件的加工制造工艺，随设备结构的不同而异。不透性石墨的机械加工性能与铸铁相似，它比铸铁硬度小，一般采用金属切削工具就能进行加工。由于石墨本身的强度较差、性脆。一般采用两次浸渍和两次加工的方法，以提高其强度，保证加工精度。因此石墨材料及其任何制品和元件，在任何搬运过程中，要做到轻搬轻放，严禁乱仍乱摔，严禁用金属锤敲打，在必须敲打的场合，应采用带有橡皮的木槌敲打。 1.1材料的选择 制作不透性石墨设备国内目前主要以人造石墨为主，在制造过程中，由于高温焙烧而逸出挥发物，以致形成许多细致的孔隙，有时会产生裂纹，孔隙率过大势必在浸脂时浸脂数量过大，制造的产品传热会较差。国外采用压型石墨的也较多。 1.2材料的拼接 当零件的最大尺寸超过石墨毛坯的最大尺寸时，石墨件需要进行拼接，在石墨块拼接过程中，将粘结面进行仔细的精加工，甚至磨光，使粘结面充分接触，而粘结剂匀且薄，从而获得良好的粘结效果。1.3换热设备的制造 1.3.1制造工艺
列管式换热器制造工艺流程 1.3.2组装 组装方法目前有两种。一种是将管板、管束、折流板等在支架上用粘结剂粘成一体，然后待粘结剂固化后再装进钢壳体内，通常称之为壳外组装。另一种是直接在壳体内试装后用粘结剂在壳体内粘结。换热面积大于200m2，一般均采用壳内组装。 管壳式换热器组装流程 2.石墨换热设备简介 2.1管壳式石墨换热器简介 目前世界上制造石墨换热器的厂家并不多，世界上有影响的公司是德国的西格里公司和法国的卡朋罗兰公司；国内有大连振兴石墨防腐设备厂和沈阳化工机械厂等。国外公司都采用浸渍石墨化管，管子
高纯石墨的原材料及生产工艺简介 （点击免费下载） 1.原材料石油焦、针状焦、煤沥青 （1）、石油焦：是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物，黑色多空。主要元素为碳，灰分含量很低。石油焦属于易石墨化碳一类，石油焦在化工、冶金中广泛应用，是生产人造石墨制品及电解铝用碳素制品的主要原材料。 石油焦按热处理温度分为：生焦和煅烧焦2种。前者由延迟焦化所得的石油焦，含有大量灰分,机械强度低，煅烧焦是生焦经煅烧而得。中国多数炼油厂只生产生焦，煅烧作业在碳素厂进行。 石油焦按硫分的高低区分，可分为高硫焦（含硫1.5%以上）、中硫焦（含硫0.5-1.5%）、和低硫焦（含硫0.5%以下）三种。人造石墨生产一般使用低硫焦。 （2）、针状焦 针状焦是外观具有明显纤维纹理，热膨胀系数特别低和容易石墨化的一种优质焦炭，焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒。在偏光显微镜下可观察到各项异性的纤维状结构，因而称之为针状焦。 针状焦物理机械性制的各项异性十分明显，平行于颗粒长轴方向具有良好的导电导热性能，热膨胀系数小，抗热震性能好。 针状焦分为以石油油渣为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青原料生产的煤系针状焦。（3）、煤沥青 煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。为多种碳氢化合物的混合物，常温下为黑色高粘度半固体或固体，无固定的熔点，受热后软化，继而融化，密度为1.25-1.35克每平方厘米。（g/cm3）按其软化点的高低分为低温、中温和高温三种。中温沥青的产量为煤焦油的54-56%。煤沥青的组成极为复杂，与煤焦油的性质及杂原子的含量有关，又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。表征煤沥青特性的指标很多，如沥青的软化点、甲苯不溶物、结焦值和煤沥青流变性等。 煤沥青在他素工业中作为粘结剂和浸渍剂使用，其性能对碳素制品生产工艺和产品质量品质影响极大。粘结剂沥青一般使用软化点适中、结焦值高的中温或中温改质沥青，浸渍剂使用软化点较低、流变性好的中温沥青。 2.制作工艺 （1）、煅烧 碳质原料在高温下进行热处理，排除所含水分和挥发分，并相应提高原料理化性能的生产工序称为煅烧。一般碳质原料采用燃气及自身挥发分作为热源进行煅烧，最高温度为1250℃-1350℃。 ①、煅烧使碳质原料的组织结构和物理化学性能发生深刻变化，主要体现在提高了焦炭的密度、机械强度和导电性，提高了焦炭的化学稳定性和抗氧化性能，为后续工序奠定了基础。煅烧设备主要有罐式煅烧炉、回转窑和电煅烧炉。煅烧质量控制指标是石油焦真密度不小于2.07g/cm3，电阻率不大于550μΩ.m，针状焦真密度不小于2.12g/cm3，电阻率不大于500μΩ.m。 ②、原料的破碎处理和配料 在配料之前，须对大块煅后石油焦和针状焦进行中碎、磨粉、筛分处理 中碎：通常是将50mm左右的物料通过颚式破碎机、锤式破碎机等破碎设备进一步破碎到
根据要求石墨干精矿经过加工形成球形石墨后需要进行高温及高温化学提纯形成高纯成分。高纯石墨则采用石墨干精矿直接进行高温及高温化学提纯形成高纯石墨。其产品方案如下表： 离子色谱仪 工作制度：每天一班 GPa 颚式破碎机技术性 能参数如下： 60~70 99.9， 99.99 生产能 力： 4~5t/h 1 天 然石墨电极质量要 求 4.1原材料条 件 各类磨 机、磁选 机 和焙烧 后，再经 过颚式破 碎机和双 齿辊破碎 机破碎至 0-4mm粒 度而成， 破碎后的 骨料由斗 式提升机 运至原料 间的高位 料仓储 存。 5.7工艺流程年产11060t球形石墨车间组成情况如下表。 3 85 需要原料量（t/a） 台 指标 kg/t ＜0.3% 进料口： 600×900
5.6主要设备选择 序号单位 生产球形 石墨需要 在相应严 格的检验 制度下进 行。其产 品率约在 35%左右。 其余经加 工、检验 不合格的 产品，可 作为冶金 工业的增 炭剂，或 作为其他 行业的原 料。但在 生产球形 石墨过程 中成为废 弃物料。 2．加入粘 结剂后， 混捏使所 有炭质骨 粉和粉料 表面吸附 一层粘结 剂，依靠 其粘结力 把不同粒 径骨料和 粉料粘结 在一起， 形成均质 的可塑性 糊料。 1 指标 名称 20000 2．坚持 先进适 用、稳定 可靠的 原则； 高纯石 墨 台 4——生 产能力 (t/h)产 品方案 表 辊子直径：φ 450×500 70——炉室产能(t/室) 吊车配置 84 灰分 ≥1.6 通过以 上工艺 流程可 生产出 高纯度， 高容量， 循环稳 定性好 的负极 材料（国 际要求 标准）。 产品名称 沥青
高碳石墨提纯 目前高碳石墨提纯主要有种化学提纯和高温提纯两大类，其中化学提纯又主要包括氢氟酸法和碱酸法两种。 一、氢氟酸法 此法目前比较成熟可行的提纯方法，但对设备腐蚀性强，尤其氢氟酸毒性强，生产时必须有严格的安全防护和废水处理系统。 具体工艺过程，已在奥宇学习为例，酸洗大致流程为： 加料—加酸—反应釜反应除杂—离心机水洗脱水—放料—干燥—污水处理 1、加料 加料是用提升架升到高楼平台倒入反应釜中。 2、加酸 加酸过称主要是先把各种酸加入到各自的酸灌中，通过观察酸灌的容量刻度来定量，在准备就绪后打开阀门通过泵或者重力流入反应釜中，具沟通了解酸洗酸主要有四种HF （40%）、Hcl （30%）、HNO 3（30%）、H 2SO 4 （92.5%）。加酸顺序主 要是钙不高先加Hcl ，之后在按顺序加H 2SO 4、HF 、HNO 3，原因是钙碱土含量高费 酸，从成本考虑Hcl 最便宜；如要钙含量正常，就按H 2SO 4、Hcl 、HF 、HNO 3顺序加酸，主要是H 2SO 4放热方面考虑，并且每种酸加入后反应一段时间在加入另一 种酸，据说更加合理。配比上主要是考虑原料中的各种微量元素不同，酸的配比除杂加酸不同，主要有技术部门负责配比，每次都是先有技术部门小样实验，在进行酸量的微调，高碳石墨中杂质虽不完全相同，但大致相同，主要含有硅酸盐矿物和钾、钙、纳、镁、铝、铁等化合物。任何硅酸盐都可以被氢氟酸溶解，生成氟化物和挥发物，但同时氢氟酸会和钾、钙、纳、镁、铝、铁等氧化物反应生产沉淀物，因此在其中加入盐酸、硝酸、硫酸可使沉淀物溶于水，除去这些杂质。 以酸洗两遍为例，总体质量配比大致为HF ：Hcl ：HNO 3：H 2SO 4 =2:2:1:1。以 下为奥宇其中一个产品的酸洗时间和配比数据： 第一遍 质量比HF ：Hcl ：HNO 3：H 2SO 4=250：150：0：150 酸洗时间16小时 第二遍 质量比HF ：Hcl ：HNO 3：H 2SO 4=140：270：100：0 酸洗时间12小时 3、反应釜反应除杂 反应釜内衬主体为塑料材质，极易损坏报废。目前奥宇1线反应釜8个，二
目录 一、石墨电极的原料及制造工艺 二、石墨电极的质量指标 三、电炉炼钢简介及石墨电极的消耗机理 石墨电极的原料及制造工艺 ●石墨电极是采用石油焦、针状焦为骨料，煤沥青为粘结剂，经过混捏、成型、 焙烧、浸渍、石墨化、机械加工等一系列工艺过程生产出来的一种耐高温石墨质导电材料。石墨电极是电炉炼钢的重要高温导电材料，通过石墨电极向电炉输入电能，利用电极端部和炉料之间引发电弧产生的高温作为热源，使炉料熔化进行炼钢。其他一些冶炼黄磷、工业硅、磨料等材料的矿热炉也用石墨电极作为导电材料。利用石墨电极优良而特殊的物理化学性能，在其他工业部门也有广泛的用途。生产石墨电极的原料有石油焦、针状焦和煤沥青 ●石油焦是石油渣油、石油沥青经焦化后得到的可燃固体产物。色黑多孔，主 要元素为碳，灰分含量很低，一般在0.5%以下。石油焦属于易石墨化炭一类，石油焦在化工、冶金等行业中有广泛的用途，是生产人造石墨制品及电解铝用炭素制品的主要原料。 ●石油焦按热处理温度区分可分为生焦和煅烧焦两种，前者由延迟焦化所 得的石油焦，含有大量的挥发分，机械强度低，煅烧焦是生焦经煅烧而得。中国多数炼油厂只生产生焦，煅烧作业多在炭素厂内进行。 ●石油焦按硫分的高低区分，可分为高硫焦（含硫1.5%以上）、中硫焦(含 硫0.5%-1.5%)、和低硫焦(含硫0.5%以下)三种，石墨电极及其它人造石墨制品生
产一般使用低硫焦生产。 ●针状焦是外观具有明显纤维状纹理、热膨胀系数特别低和很容易石墨化的一 种优质焦炭，焦块破裂时能按纹理分裂成细长条状颗粒（长宽比一般在1.75以上），在偏光显微镜下可观察到各向异性的纤维状结构，因而称之为针状焦。 ●针状焦物理机械性质的各向异性十分明显, 平行于颗粒长轴方向具有 良好的导电导热性能，热膨胀系数较低，在挤压成型时，大部分颗粒的长轴按挤出方向排列。因此，针状焦是制造高功率或超高功率石墨电极的关键原料，制成的石墨电极电阻率较低，热膨胀系数小，抗热震性能好。 ●针状焦分为以石油渣油为原料生产的油系针状焦和以精制煤沥青原料 生产的煤系针状焦。 ●煤沥青是煤焦油深加工的主要产品之一。为多种碳氢化合物的混合物，常温 下为黑色高粘度半固体或固体，无固定的熔点，受热后软化，继而熔化，密度为1.25－1.35g/cm3。按其软化点高低分为低温、中温和高温沥青三种。中温沥青产率为煤焦油的54－56％。煤沥青的组成极为复杂，与煤焦油的性质及杂原子的含量有关，又受炼焦工艺制度和煤焦油加工条件的影响。表征煤沥青特性的指标很多，如沥青软化点、甲苯不溶物（TI）、喹啉不溶物（QI）、结焦值和煤沥青流变性等。 ●煤沥青在炭素工业中作为粘结剂和浸渍剂使用，其性能对炭素制品生产 工艺和产品质量影响极大。粘结剂沥青一般使用软化点适中、结焦值高、β树脂高的中温或中温改质沥青，浸渍剂要使用软化点较低、QI低、流变性能好的中温沥青。 ● ●
石墨的提纯 石墨是一种高能晶体碳材料，因其独特的结构和导电、导热、润滑、耐高温、化学性能稳定等特点，使其在高性能材料中具有较高应用价值，广泛应用于冶金、机械、环保、化工、耐火、电子、医药、军工和航空航天等领域，成为现代工业及高、新、尖技术发展必不可少的非金属材料，在国民经济发展中的地位越来越重要，国际业内专家预言：“20世纪是硅的世纪，21世纪将是碳的世纪”。 我国天然石墨成形地质条件好、分布广泛、资源丰富、质量好，储量和产量都居世界首位，是我国优势矿产之一。 天然石墨根据其结晶程度不同，可分为晶质石墨(鳞片)和隐晶质石墨(土状)两类。晶质石墨矿石的特点是品位不高，固定碳含量一般不超过10%，局部特别富集地段可达20%或更多，但该类石墨矿石可选性好，浮选精矿品位可达85%以上，是自然界中可浮性最好的矿石之一。隐晶质石墨的品位较高，固定碳含量一般为60%-80%，最高可达95%，但是矿石可选性较差。 随着技术的不断发展，普通的高碳石墨产品已不能满足各行各业的要求，因此需要进一步提高石墨的纯度。但是我国的石墨加工技术水平较低，产品多以原料和初级产品为主，产品的高杂质含量使其应用范围受限。 这样，一方面国产石墨产品在国际市场价格低廉，造成大量石墨资源外流；另一方面本国市场需要的高纯超细石墨制品则多依赖进口。因此，针对高纯石墨制备工艺进行研究，具有现实意义。 石墨提纯就是采取有效的方法去除含有的杂质。 研究提纯石墨的方法，必须首先查清存在于石墨矿中的杂质组成。尽管各地的天然石墨所含杂质成分不完全相同，但大致成分却是相似的。这些杂质主要是钾、钠、镁、钙、铝等的硅酸盐矿物，石墨的提纯工艺，就是采取有效的手段除去这部分杂质。目前，国内外提纯石墨的方法主要有浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法、高温法等。其中碱酸法、氢氟酸法与氯化焙烧法属于化学提纯法，高温提纯法属于物理提纯法。 1 石墨提纯的主要方法 1.1 浮选法 浮选法是一种比较常用的提纯矿物的方法，由于石墨表面不易被水浸润，因此具有良好的可浮性，容易使其与杂质矿物分离，在中国基本上都是采用浮选方法对石墨进行选矿。 石墨原矿的浮选一般先使用正浮选法，然后再对正浮选精矿进行反浮选。采用浮选法就能
等静压石墨的应用发展及生产工艺简介 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
等静压石墨的应用、发展及生产工艺简介 摘要：本文概括了等静压石墨的特性及主要用途，并对其国内外发展状况作了简单描述。结合部分等静压石墨科研文献及生产专利，对其生产工艺进行了介绍。 关键词：等静压石墨特性用途生产工艺 等静压石墨是上世纪40年代发展起来的一种新型石墨材料，具有一系列优异的性能。等静压石墨的耐热性好，在惰性气氛下，随着温度的升高，其机械强度反而升高，在2500℃左右时达到最高值；与普通石墨相比，结构精细致密，而且均匀性好；热膨胀系数很低，具有优异的抗热震性能；各向同性、耐化学腐蚀性强、导热性能和导电性能良好；具有优异的机械加工性能。正是由于具有这一系列的优异性能，等静压石墨在化工、半导体、电气、冶金、机械、核能及宇航等领域得到广泛应用，而且，随着科学技术的发展，应用领域还在不断扩大。 1.等静压石墨的主要用途 太阳能电池及半导体晶片用石墨 在太阳能、半导体行业中，大量使用等静压石墨，制作单晶直拉炉热场石墨部件，多晶硅熔铸炉用加热器，化合物半导体制造用加热器、坩埚等部件。近年来，太阳能光伏发电发展迅猛，光伏产业中的单晶硅和多晶硅生产对石墨需求量巨大。目前，单晶、多晶硅产品均朝大型化、高端化发展，对等静压石墨也有了更高的要求，即：更大规格、更高强度、更高纯度。 核石墨
等静压石墨具有中等的力学性能，特别出色的高温力学性能，导热系数大，线膨胀系数低。在高温气冷堆中，主要用作反射剂、慢化剂及活性区结构材料，同核燃料一道构成核燃料组件。在400~1200℃的温度下，受高能γ射线和快中子的放射线，时间长达数年之久，容易造成辐照损伤，从而改变石墨的结构和性质，所以要求材料的石墨化度高、各向同性度好、组成均一、弹性模量低。目前，我国只能生产少量的高温气冷反应堆用核石墨，主要还是依赖进口。 电极石墨 石墨无熔点，是电的良导体，抗热震性好，是极佳的电火花加工电极材料。普通石墨材料，为粗颗粒结构低密度各向异性石墨，不能满足电火花加工的需求，而等静压石墨电极结构均匀、致密、加工精度高，可以满足这方面的要求。 连续铸造结晶器石墨及模具石墨 主要用于连续铸造结晶器与超硬材料生产用能耐高温、高压的模具材料。等静压石墨由于它的微粒子结构、较高的机械强度、均匀的热传导，使连铸与模压的产品表面光滑，内在质量高，使用寿命长，是结晶器的最佳材料。而且对于大型烧结材料，模具壁的厚度应尽可能薄，必须使用强度很高的细结构各向同性石墨。 其它用途 在炭刷、机械密封、触轮的集电板等处使用，要求加工精度的同时，高润滑性和高导电性是极其重要的。普通石墨材料，需要用树脂、金属进行浸渍处理，以提高强度和气密性，但在耐腐蚀和耐高温性能上限制其使用范围。等静压石墨摩擦系数低、导热性能好，常用作轴承、机械密封用密封环、活塞环等滑动摩擦材料。此外，等静压石墨还用于
石墨生产工艺的研究与改造 吕一波刘旻陈俊涛姜伟 摘要：本文主要介绍柳毛石墨矿一选厂的矿石性质、石墨分选、生产工艺特点等；并对其存在的问题进行分析和研究，提出一些解决方法。 关键词：石墨；鳞片；浮选；振磨机 1 概述 黑龙江柳毛石墨矿床赋存于麻山群变质—交代杂岩中，石墨呈鳞片状或聚状定向分布，石墨结构主要为鳞片花岗变晶结构和鳞片变晶结构。矿石普氏硬度为5，品位13%—20%；就鳞片状特征而言，柳毛石墨矿属于品位高的富矿，探明的矿石储量可达2亿t，按现在的生产规模(年处理矿石130万t)可以连续生产100多年。其产品主要有：高、中质石墨、石墨电极等。 目前选厂主要存在设备陈旧、管理落后、流程不完善等问题，使石墨损失严重，产品质量不高。 2 矿石性质 2.1 矿石化学成分 主要化学成分为：固定碳C15%—20%、V 2O 5 、TiO 2 、CaO7%—12%、 SiO 245%—53%、Al 2 O 3 6%—9%、FeO<5%、MgO<7%以及K 2 O、Na 2 O、S等。 2.2 矿物组成 柳毛石墨矿的矿物主要是石墨，其次是钙钒榴石、金红石、榍石、石榴石、钛铁矿、晶质铀矿。脉石矿物主要由磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、石英、斜长石、透辉石、黑云母、白云母、黑黝帘石、绿泥石、方解石、磷灰石等构成。 2.3 矿物特征 有用矿物石墨主要分布于脉石矿物颗粒之间，呈鳞片状或聚片状定向排列，局部有穿插关系，只有石墨片径细小的呈星散状及浸染状分布。镜下嵌布粒度测定石墨片径大于0.15mm的占石墨含量56%，石墨与其他矿物间的接触线以圆滑为主，少量呈不规则状或相互穿插。石墨片径在矿体、矿石类型及品级不同时和同一矿体构造部位不同时都有明显变化。光片测定结果表明：大鳞片在富矿中的含量高于贫矿；片径>0.15mm的一般在50%左右，>0.16mm为30%，>0.3mm占20%左右。 3 生产工艺 工艺流程见图1。柳毛石墨是晶质鳞片状石墨，为了既不破坏石墨鳞片结构，又能使石墨与其伴生矿物充分解离，同时在浮选过程中能够