專利名稱：一種提純石墨的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石墨提純技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)天然石墨進(jìn)行高純度提純的方法及裝置。
背景技術(shù)：
石墨是一種高度結(jié)晶的碳材料，因其獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤(rùn)滑、耐高溫、化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、化工、耐火、電子、軍工、航空航天和核能等領(lǐng)域，成為現(xiàn)代工業(yè)及高、新、尖技術(shù)發(fā)展必不可少的非金屬材料。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)選礦工藝得到的鱗片狀高碳石墨產(chǎn)品已不能滿足某些高新行業(yè)的要求，因此需要進(jìn)一步提高石墨的純度。目前，國(guó)內(nèi)外提純石墨的方法主要有浮選法、酸堿法、氫氟酸法、氯化焙燒法、高溫法等。其中，酸堿法、氫氟酸法與氯化焙燒法屬于化學(xué)提純法，高溫提純法屬于物理提純法?！じ∵x法是利用石墨的可浮性對(duì)石墨進(jìn)行富集提純，主要適應(yīng)于可浮性好的天然鱗片狀石墨，石墨原礦經(jīng)浮選后最終精礦品位通常為90%左右,有時(shí)可達(dá)94% 95%。但使用此法提純石墨只能使石墨的品位得到有限的提高，是因?yàn)椴糠止杷猁}礦物和鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等化合物呈極細(xì)粒狀浸染在石墨鱗片中，即使細(xì)磨也不能完全單體解離，所以采用選礦方法難以徹底除去這部分雜質(zhì)。酸堿法是當(dāng)今我國(guó)高純石墨廠家中應(yīng)用最廣泛的方法，其原理是將NaOH與石墨按照一定的比例混合均勻進(jìn)行煅燒，在50(T70(TC的高溫下石墨中的雜質(zhì)如硅酸鹽、硅鋁酸鹽、石英等成分與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可溶性的硅酸鈉或酸溶性的硅鋁酸鈉，然后用水洗將其除去以達(dá)到脫硅的目的；另一部分雜質(zhì)如金屬的氧化物等，經(jīng)過(guò)堿熔后仍保留在石墨中，將脫硅后的產(chǎn)物用酸浸出，使其中的金屬氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性的金屬鹽，而石墨中的碳酸鹽等雜質(zhì)以及堿浸過(guò)程中形成的酸溶性化合物與酸反應(yīng)后進(jìn)入液相，再通過(guò)過(guò)濾、洗滌實(shí)現(xiàn)與石墨的分離，從而達(dá)到提純的目的。但是此種提純方法的缺點(diǎn)在于需要高溫煅燒，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，石墨流失量大以及廢水污染嚴(yán)重，且難以生產(chǎn)碳含量99. 9%及以上的聞純石墨。氫氟酸提純法是利用氫氟酸能與石墨中幾乎所有的雜質(zhì)反應(yīng)生成溶于水的化合物及揮發(fā)物，然后用水沖洗除去雜質(zhì)化合物，從而達(dá)到提純的目的。使用氫氟酸法提純石墨，除雜效率聞、能耗低，提純所得的石墨品位聞、對(duì)石墨的性能影響小。但由于氧氣酸有劇毒和強(qiáng)腐蝕性，生產(chǎn)過(guò)程中必須有嚴(yán)格的安全防護(hù)措施，對(duì)于設(shè)備要求嚴(yán)格導(dǎo)致成本升高；另外氫氟酸法產(chǎn)生的廢水毒性和腐蝕性都很強(qiáng)，需要嚴(yán)格處理后才能排放，環(huán)保環(huán)節(jié)的投入又使氫氟酸法的成本大大增加，如污水處理稍不到位，會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大污染。氯化焙燒法是將石墨礦石在一定高溫和特定的氣氛下焙燒，再通入氯氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使石墨中的雜質(zhì)進(jìn)行氯化反應(yīng)，生成熔沸點(diǎn)較低的氣相或凝聚物的氯化物及絡(luò)合物逸出，從而達(dá)到提純的目的。由于氯氣的毒性、嚴(yán)重腐蝕性和污染環(huán)境等因素，在一定程度上限制了氯化焙燒工藝的推廣應(yīng)用。
高溫法提純石墨，是因?yàn)槭亲匀唤缰腥埸c(diǎn)、沸點(diǎn)最高的物質(zhì)之一，熔點(diǎn)為3850±50°C，沸點(diǎn)為4500°C，遠(yuǎn)高于所含雜質(zhì)的熔沸點(diǎn)，它的這一特性正是高溫法提純石墨的理論基礎(chǔ)。將石墨粉直接裝入石墨坩堝，在通入惰性保護(hù)氣體和少量氟利昂氣體的純化爐中加熱到2300 3000°C，保持一段時(shí)間，石墨中的雜質(zhì)因氣化而溢出，從而實(shí)現(xiàn)石墨的提純。雖然高溫法能夠生產(chǎn)99. 99%以上的超高純石墨，但因煅燒溫度極高，須專門設(shè)計(jì)建造高溫爐，設(shè)備昂貴、投資巨大，對(duì)電加熱技術(shù)要求嚴(yán)格，需隔絕空氣，否則石墨在熱空氣中升溫到450°C時(shí)就開始被氧化，溫度越高，石墨的損失就越大。另外，這種設(shè)備的熱效率不高，電耗極大，電費(fèi)高昂也使這種方法的應(yīng)用范圍極為有限，只有對(duì)石墨質(zhì)量要求非常高的特殊行業(yè)(如國(guó)防、航天等)才采用高溫法小批量生產(chǎn)高純石墨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提純石墨的方法及其裝置，該方法能耗低，所得到的石墨的純度高，其裝置簡(jiǎn)單。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種提純石墨的方法，其特征在于它包括如下步驟·
1)提純石墨的裝置的準(zhǔn)備；
2)隔絕空氣關(guān)閉閃動(dòng)閥、噴氣管上的進(jìn)氣閥、尾氣排放口以及保護(hù)氣進(jìn)氣口，往料斗中裝入石墨原料(為了提高提純效率，一般用碳質(zhì)量含量> 90%的石墨精礦作為原料)，將真空泵連接到抽真空連接口處，啟動(dòng)真空泵將爐體內(nèi)抽成真空狀態(tài)(真空度為0. 01
0.05MPa),抽真空完畢后，往保護(hù)氣進(jìn)氣口通保護(hù)氣體，使?fàn)t體內(nèi)壓力恢復(fù)到大氣壓力，完畢后關(guān)閉保護(hù)氣進(jìn)氣口；
3)產(chǎn)生高溫等離子體焰流向等離子體噴槍的工作氣進(jìn)氣口加載工作氣體，等離子體噴槍點(diǎn)火，工作氣體被電離擊穿導(dǎo)通，從等離子體噴槍中噴射出高溫等離子體焰流，溫度高達(dá) 4000 8500°C ；
4)利用高溫等離子體焰流提純石墨打開閃動(dòng)閥，并向噴氣管脈沖式通入具有一定壓力的氣體，噴氣管上的進(jìn)氣閥與閃動(dòng)閥聯(lián)動(dòng)，當(dāng)閃動(dòng)閥開啟時(shí)進(jìn)氣閥同時(shí)開啟，閃動(dòng)閥閉合時(shí)進(jìn)氣閥關(guān)閉；石墨原料落下通過(guò)高溫等離子體焰流，落入爐體的底部，得到提純后的石墨；待爐體冷卻后打開取料口取出提純的石墨。所述步驟2)中加入的保護(hù)氣體可以是氬氣、氮?dú)庵械囊环N，優(yōu)選為氮?dú)?，為提高提純效率需混入一定量的氟利昂氣體，氟利昂氣體的體積含量在0. 05% 0. 5%之間，也即保護(hù)氣體可以是氬氣和氟利昂氣體，或是氮?dú)夂头簹怏w。所述步驟3)中通入的工作氣體為氬氣或者氮?dú)?優(yōu)選為氮?dú)狻Ｋ霾襟E4)中通入的具有一定壓力的氣體為氬氣或者氮?dú)?，?yōu)選為氮?dú)猓粴怏w壓力為 0. 8MPa 2. 5MPa。為了獲得更高純度的石墨，將提純后的石墨重新回到料斗中再次進(jìn)入爐體內(nèi)，多次重復(fù)步驟2) 4)進(jìn)行多次提純，所述多次為I 20次。一種實(shí)現(xiàn)上述方法的提純石墨的裝置，其特征在于它包括爐體、料斗、等離子體噴槍；料斗固定安裝在爐體的頂部，料斗的出料口與爐體內(nèi)的空腔相通，在料斗的出料口處設(shè)置有閃動(dòng)閥，閃動(dòng)閥固定在爐體上、位于爐體的空腔內(nèi)；爐體的上端部設(shè)有噴氣管和尾氣排放口，尾氣排放口位于噴氣管的下方；爐體的下端部設(shè)有保護(hù)氣進(jìn)氣口和用于與真空泵連接的抽真空連接口，抽真空連接口位于保護(hù)氣進(jìn)氣口的下方，在爐體的底部設(shè)有可密閉的取料口 ；等離子體噴槍側(cè)向設(shè)置在爐體上，等離子體噴槍的噴口與爐體的空腔相通，等離子體噴槍的上端部設(shè)置有工作氣進(jìn)氣口。所述爐體是由內(nèi)襯和外殼組成的雙層立式中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu)，外殼采用不銹鋼制作而成，內(nèi)襯為一層附著在外殼內(nèi)壁上的石墨磚。所述等離子體噴槍通過(guò)電纜依次連接控制柜及電源柜，由電源柜向等離子體噴槍供給動(dòng)力，通過(guò)控制柜控制工作氣體流量、壓力、電流、電壓等參數(shù)進(jìn)而調(diào)節(jié)等離子體噴槍噴出的焰流的溫度。所述噴氣管的一端延伸到爐體的內(nèi)部，噴氣管的一端套接有風(fēng)帽，風(fēng)帽位于閃動(dòng)閥的下方。該風(fēng)帽起著布風(fēng)的作用，從風(fēng)帽噴出的脈沖式高壓氣流能夠?qū)⑹洗瞪?，更利于石墨的純化?所述爐體上延伸出一段與等離子體噴槍傾斜角度一致的爐體延伸段，爐體延伸段的中心軸線與等離子體噴槍的中心軸線為同一軸線，該爐體延伸段位于與等離子體噴槍相對(duì)的爐體的另一側(cè)，爐體延伸段的底部通過(guò)通道與爐體相互連通。當(dāng)石墨原料從料斗中散落通過(guò)等離子體焰流時(shí)，等離子體焰流的氣流會(huì)將一部分的石墨帶入到爐體延伸段內(nèi)，然后順著通道落入爐體的底部。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是工藝新穎、裝置簡(jiǎn)單、能耗低、升溫迅速，是采用等離子體炬加熱技術(shù)，利用熱等離子體局部超過(guò)4000°C的高溫，使石墨原料中的雜質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)充分氣化，從而實(shí)現(xiàn)提純石墨的目的，還可以實(shí)現(xiàn)石墨的連續(xù)提純。本發(fā)明的原理與現(xiàn)行高溫提純法一致，但由于是將石墨粉直接送入具有極高溫度的等離子體焰流中直接加熱，因此熱利用率極高。而采用現(xiàn)有高溫爐提純，熱能除了加熱物料外更多的是在加熱爐體，并被散發(fā)到環(huán)境中。因此本發(fā)明能耗遠(yuǎn)低于現(xiàn)行高溫提純法。所得到的石墨的純度高(碳質(zhì)量含量彡98. 7%)。初始碳質(zhì)量含量90%、粒度100目的石墨，經(jīng)過(guò)一次提純后碳質(zhì)量含量98. 7% ;經(jīng)過(guò)第二次提純碳質(zhì)量含量99. 5% ;經(jīng)過(guò)第三次提純碳質(zhì)量含量99. 9% ;如再經(jīng)過(guò)幾次循環(huán)石墨提純到碳質(zhì)量含量99. 99%o


圖I為本發(fā)明提純石墨的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1 —爐體；11 —內(nèi)襯；12 —外殼；13 —噴氣管；14 —尾氣排放口 ；15 —保護(hù)氣進(jìn)氣口 ；16 —抽真空連接口 ； 17-取料口 ；2 —料斗；3 —閃動(dòng)閥；4 一風(fēng)帽；5 —等離子體噴槍；51 —工作氣進(jìn)氣口 ；6 —控制柜；7 —電源柜；8 —爐體延伸段；81 —通道。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例I,參閱圖I所示，
一種提純石墨的方法，它包括如下步驟
I)提純石墨的裝置的準(zhǔn)備；2)隔絕空氣關(guān)閉閃動(dòng)閥3、噴氣管13上的進(jìn)氣閥、尾氣排放口14以及保護(hù)氣進(jìn)氣口15，往料斗2中裝入石墨原料(為了提高提純效率，一般用碳質(zhì)量含量> 90%的石墨精礦作為原料)，將真空泵連接到抽真空連接口 16處，啟動(dòng)真空泵將爐體I內(nèi)抽成真空狀態(tài)(真空度為0.01 0.05MPa)，抽真空完畢后，往保護(hù)氣進(jìn)氣口 15通保護(hù)氣體，使?fàn)t體I內(nèi)壓力恢復(fù)到大氣壓力，完畢后關(guān)閉保護(hù)氣進(jìn)氣口 15 ;為了確保爐內(nèi)的非氧化氣氛，可多次抽真空——充保護(hù)氣體；
3)產(chǎn)生高溫等離子體焰流向等離子體噴槍5的工作氣進(jìn)氣口51加載工作氣體，開啟電源柜7使等尚子體噴槍5點(diǎn)火,工作氣體被電尚擊穿導(dǎo)通，從等尚子體噴槍5中噴射出聞溫等離子體焰流，高溫高達(dá)4000 8500°C ；
4)利用高溫等離子體焰流提純石墨打開閃動(dòng)閥3，并向噴氣管13脈沖式通入具有一定壓力的氣體，噴氣管13上的進(jìn)氣閥與閃動(dòng)閥3聯(lián)動(dòng)，當(dāng)閃動(dòng)閥3開啟時(shí)進(jìn)氣閥同時(shí)開啟，閃動(dòng)閥3閉合時(shí)進(jìn)氣閥關(guān)閉，從而達(dá)到將料斗2中落下的石墨原料吹散呈沸騰狀的效果； 石墨原料落下通過(guò)高溫等離子體焰流，在散開的石墨原料下落通過(guò)高溫等離子體焰流的過(guò)程中，石墨及其中雜質(zhì)被瞬間加溫到極高溫度，原料中的雜質(zhì)被氣化轉(zhuǎn)化為揮發(fā)物質(zhì)，該揮發(fā)物質(zhì)在高溫反應(yīng)氣壓的作用下，通過(guò)尾氣排放口 14排出爐外，經(jīng)凈化系統(tǒng)處理后排入大氣，而落入爐體I底部的即為經(jīng)高溫提純后的石墨；待爐體I冷卻后打開取料口 17取出提純的石墨。所述步驟2)中加入的保護(hù)氣體可以是氬氣、氮?dú)庵械囊环N，優(yōu)選為氮?dú)?，為提高提純效率需混入一定量的氟利昂氣體，氟利昂氣體的體積含量在0. 05% 0. 5%之間，也即保護(hù)氣體可以是氬氣和氟利昂氣體，或是氮?dú)夂头簹怏w。所述步驟3)中通入的工作氣體為氬氣或者氮?dú)猓瑑?yōu)選為氮?dú)?。所述步驟4)中通入的具有一定壓力的氣體為氬氣或者氮?dú)?，?yōu)選為氮?dú)?；氣體壓力為 0. 8MPa 2. 5MPa。初始碳質(zhì)量含量90%、粒度100目的石墨，經(jīng)過(guò)一次提純后碳質(zhì)量含量98. 7%。上述一種實(shí)現(xiàn)上述方法的提純石墨的裝置，它包括爐體I、料斗2、等離子體噴槍5 ;料斗2固定安裝在爐體I的頂部，料斗2的出料口與爐體I內(nèi)的空腔相通，在料斗2的出料口處設(shè)置有閃動(dòng)閥3，閃動(dòng)閥3固定在爐體I上、位于爐體I的空腔內(nèi)；爐體I的上端部設(shè)有噴氣管13和尾氣排放口 14，尾氣排放口 14位于噴氣管13的下方；爐體I的下端部設(shè)有保護(hù)氣進(jìn)氣口 15和用于與真空泵連接的抽真空連接口 16，抽真空連接口 16位于保護(hù)氣進(jìn)氣口 15的下方，在爐體I的底部設(shè)有可密閉的取料口 17，用于取出提純后的物料；等離子體噴槍5側(cè)向設(shè)置在爐體I上，等離子體噴槍5的噴口與爐體I的空腔相通，等離子體噴槍5的上端部設(shè)置有工作氣進(jìn)氣口 51。所述爐體I是由內(nèi)襯11和外殼12組成的雙層立式中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu)，外殼12采用不銹鋼制作而成，內(nèi)襯11為一層附著在外殼12內(nèi)壁上的石墨磚。所述等離子體噴槍5通過(guò)電纜依次連接控制柜6及電源柜7，由電源柜7向等離子體噴槍5供給動(dòng)力，通過(guò)控制柜6控制工作氣體流量、壓力、電流、電壓等參數(shù)進(jìn)而調(diào)節(jié)等離子體噴槍5噴出的焰流的溫度。所述噴氣管13的一端延伸到爐體I的內(nèi)部(空腔內(nèi))，噴氣管13的一端套接有風(fēng)帽4，風(fēng)帽4位于閃動(dòng)閥3的下方。風(fēng)帽4起著布風(fēng)的作用，從風(fēng)帽4噴出的脈沖式高壓氣流能夠?qū)⑹洗瞪?，更利于石墨的純化。所述爐體I上延伸出一段與等離子體噴槍5傾斜角度一致的爐體延伸段8，爐體延伸段8的中心軸線與等離子體噴槍5的中心軸線為同一軸線，該爐體延伸段8位于與等離子體噴槍5相對(duì)的爐體I的另一側(cè)，即等離子體噴槍5位于爐體I的一側(cè)，該爐體延伸段8位于爐體I的另一側(cè)。爐體延伸段8的底部通過(guò)通道81與爐體I相互連通，當(dāng)石墨原料從料斗2中散落通過(guò)等離子體焰流時(shí)，等離子體焰流的氣流會(huì)將一部分的石墨帶入到爐體延伸段8內(nèi)，然后順著通道81落入爐體I的底部。實(shí)施例2，
與實(shí)施例I基本相同，不同之處在于為了獲得更高純度的石墨，重復(fù)步驟2) 4)進(jìn)行一次提純[將提純后的石墨重新回到料斗2中再次進(jìn)入爐體I內(nèi)，即經(jīng)過(guò)第二次提純]。初始碳質(zhì)量含量90%、粒度100目的石墨，經(jīng)過(guò)一次提純后碳質(zhì)量含量98. 7% ;經(jīng)過(guò)第二次提純碳質(zhì)量含量99. 5%。實(shí)施例3，·
與實(shí)施例I基本相同，不同之處在于為了獲得更高純度的石墨，重復(fù)步驟2) 4)進(jìn)行二次提純[將提純后的石墨重新回到料斗2中再次進(jìn)入爐體I內(nèi)，即經(jīng)過(guò)第三次提純]。初始碳質(zhì)量含量90%、粒度100目的石墨，經(jīng)過(guò)一次提純后碳質(zhì)量含量98. 7% ;經(jīng)過(guò)第二次提純碳質(zhì)量含量99. 5% ;經(jīng)過(guò)第三次提純碳質(zhì)量含量99. 9%。實(shí)施例4，
與實(shí)施例I基本相同，不同之處在于為了獲得更高純度的石墨，重復(fù)步驟2) 4)進(jìn)行20次提純[將提純后的石墨重新回到料斗2中再次進(jìn)入爐體I內(nèi)，即經(jīng)過(guò)20次循環(huán)石墨提純]。初始碳質(zhì)量含量90%、粒度100目的石墨,經(jīng)過(guò)20次循環(huán)石墨提純到碳質(zhì)量含量99. 99%o
權(quán)利要求
1.一種提純石墨的方法，其特征在于它包括如下步驟 1)提純石墨的裝置的準(zhǔn)備； 2)隔絕空氣關(guān)閉閃動(dòng)閥(3)、噴氣管(13)上的進(jìn)氣閥、尾氣排放口(14)以及保護(hù)氣進(jìn)氣口(15)，往料斗(2)中裝入石墨原料，將真空泵連接到抽真空連接口(16)處，啟動(dòng)真空泵將爐體(I)內(nèi)抽成真空狀態(tài)，抽真空完畢后，往保護(hù)氣進(jìn)氣口(15)通保護(hù)氣體,使?fàn)t體(I)內(nèi)壓力恢復(fù)到大氣壓力，完畢后關(guān)閉保護(hù)氣進(jìn)氣口(15)； 3)產(chǎn)生高溫等離子體焰流向等離子體噴槍(5)的工作氣進(jìn)氣口(51)加載工作氣體，等離子體噴槍(5)點(diǎn)火，工作氣體被電離擊穿導(dǎo)通，從等離子體噴槍(5)中噴射出高溫等離子體焰流； 4)利用高溫等離子體焰流提純石墨打開閃動(dòng)閥(3)，并向噴氣管(13)通入氣體，噴氣管(13)上的進(jìn)氣閥與閃動(dòng)閥(3)聯(lián)動(dòng)；石墨原料落下通過(guò)高溫等離子體焰流，落入爐體(I)的底部，得到提純后的石墨；待爐體(I)冷卻后打開取料口( 17)取出提純的石墨。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提純石墨的方法，其特征在于，所述步驟2)中加入的保護(hù)氣體是氬氣、氮?dú)庵械囊环N；或是氬氣和氟利昂氣體，或是氮?dú)夂头簹怏w，其中氟利昂氣體的體積含量為0. 05% 0. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提純石墨的方法，其特征在于，所述步驟3)中通入的工作氣體為氬氣或者氮?dú)狻?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提純石墨的方法，其特征在于，所述步驟4)中通入氣體為氬氣或者氮?dú)?，氣體壓力為0. 8MPa 2. 5MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種提純石墨的方法，其特征在于，將步驟4)提純后的石墨重新回到料斗(2)中再次進(jìn)入爐體(I)內(nèi)，重復(fù)步驟2) 4)進(jìn)行多次提純。
6.一種實(shí)現(xiàn)上述方法的提純石墨的裝置，其特征在于它包括爐體(I)、料斗(2)、等離子體噴槍(5 );料斗(2 )固定安裝在爐體(I)的頂部，料斗(2 )的出料口與爐體(I)內(nèi)的空腔相通，在料斗(2)的出料口處設(shè)置有閃動(dòng)閥(3);爐體(I)的上端部設(shè)有噴氣管(13)和尾氣排放口(14)，尾氣排放口(14)位于噴氣管(13)的下方；爐體(I)的下端部設(shè)有保護(hù)氣進(jìn)氣口(15)和用于與真空泵連接的抽真空連接口(16)，抽真空連接口(16)位于保護(hù)氣進(jìn)氣口(15)的下方，在爐體(I)的底部設(shè)有可密閉的取料口(17);等離子體噴槍(5)側(cè)向設(shè)置在爐體(I)上，等離子體噴槍(5)的噴口與爐體(I)的空腔相通，等離子體噴槍(5)的上端部設(shè)置有工作氣進(jìn)氣口(51)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提純石墨的裝置，其特征在于，所述爐體(I)是由內(nèi)襯(11)和外殼(12)組成的雙層立式中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu)，外殼(12)采用不銹鋼制作而成，內(nèi)襯(11)為一層附著在外殼(12)內(nèi)壁上的石墨磚。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提純石墨的裝置，其特征在于，所述等離子體噴槍(5)通過(guò)電纜依次連接控制柜(6)及電源柜(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提純石墨的裝置，其特征在于，所述噴氣管(13)的一端延伸到爐體(I)的內(nèi)部，噴氣管(13)的一端套接有風(fēng)帽(4)，風(fēng)帽(4)位于閃動(dòng)閥(3)的下方。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提純石墨的裝置，其特征在于，所述爐體(I)上延伸出一段與等離子體噴槍(5)傾斜角度一致的爐體延伸段(8)，爐體延伸段(8)位于與等離子體噴槍(5)相對(duì)的爐體(I)的另一側(cè)，該爐體延伸段(8)的底部通過(guò)通道(81)與爐體(I)相互連通
全文摘要
本發(fā)明屬于石墨提純技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)天然石墨進(jìn)行高純度提純的方法及裝置。一種提純石墨的方法，其特征在于它包括如下步驟1)提純石墨的裝置的準(zhǔn)備；2)隔絕空氣；3)產(chǎn)生高溫等離子體焰流向等離子體噴槍的工作氣進(jìn)氣口加載工作氣體，等離子體噴槍點(diǎn)火，工作氣體被電離擊穿導(dǎo)通，從等離子體噴槍中噴射出高溫等離子體焰流；4)利用高溫等離子體焰流提純石墨打開閃動(dòng)閥，并向噴氣管通入氣體，噴氣管上的進(jìn)氣閥與閃動(dòng)閥聯(lián)動(dòng)；石墨原料落下通過(guò)高溫等離子體焰流，落入爐體的底部，得到提純后的石墨；待爐體冷卻后打開取料口取出提純的石墨。該方法能耗低，所得到的石墨的純度高，其裝置簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C01B31/04GK102745681SQ20121025037
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者曹宏, 李先福, 薛俊, 鮑世聰 申請(qǐng)人:武漢工程大學(xué), 武漢鉑瑞科技有限公司