石墨提纯方法的优缺点
(一)碱酸提纯法
1、优点:目前在我国应用中最普遍的方法就是碱酸提纯法。用碱酸法提纯后的石墨含碳量可达99%以上,特点是一次性投资少、产品品位较高、工艺适应性强等。除此之外还有设备常规、通用性强等优点。
2、缺点:碱酸提纯法会造成能量耗费大、反应速度慢、石墨流失量大和废水污染环境严重的问题。
(二)氢氟酸法
1、优点:具有高效率除杂、对石墨产品的性能影响小、能耗低是氢氟酸法最主要的优点。
2、缺点:氟氢酸是一种具有剧毒和强腐蚀性的物质,在生产过程中必须安排严格的安全防护措施,这就加大了生产成本。此外氢氟酸法产生的废水毒性和腐蚀性都十分强,只有严格处理后才能进行排放,同时也加大了环保投入成本。
(三)氯化焙烧法
1、优点:低的焙烧温度和较小的氯气消耗量可以降低石墨的生产成本,此外石墨产品的含碳量与用氢氟酸法处理后的相当,对比之下氯化焙烧法的回收率会更高。
2、缺点:氯气有毒性,很强的腐蚀性,所以对设备操作的要求会比较高,在操作时需要严格密封,并且对尾气妥善处理,在推广应用上受到一定的限制作用。
(四)高温法。
1、优点:产品的含碳量极高,可达99.995%以上。
2、缺点:必须专门设计建造高温炉,设备花费大,一次性投资多。此外,能量消耗大,高额的电费使生产成本增加了。并且严格的生产条件也让这种方法的应用范围受到限制,只有国防、航天等对石墨产品纯度有特别要求的场合才会考虑采用该方法进行石墨的小批量生产,在工业上还没办法实现推广。
综上所述,石墨提纯的四种方法各有千秋,也都具有一定的缺陷。