石墨高溫提純法優(yōu)缺點(diǎn)
石墨是自然界中熔沸點(diǎn)最高的物質(zhì)之一,熔點(diǎn)為3850±50℃,沸點(diǎn)為4500℃,而硅酸鹽礦藏的沸點(diǎn)都在2750℃(石英沸點(diǎn))以下,石墨的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于所含雜質(zhì)硅酸鹽的沸點(diǎn)。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,在通入惰性氣體和氟利昂保護(hù)氣體的純化爐中加熱到2300~3000℃,堅(jiān)持一段時(shí)間,石墨中的雜質(zhì)會(huì)溢出,從而實(shí)現(xiàn)石墨的提純。高溫法一般選用經(jīng)浮選或化學(xué)法提純過(guò)的含碳99%以上的高碳石墨作為原材料,可將石墨提純到99.99%,如通過(guò)進(jìn)一步改進(jìn)工藝條件,進(jìn)步坩鍋質(zhì)量,純度可達(dá)到99.995%以上。
高溫法能夠出產(chǎn)99.99%以上的超高純石墨,但要求原料的固定碳要在99%以上,而且設(shè)備貴重,出資巨大,出產(chǎn)規(guī)模又受到限制,電爐加熱技術(shù)要求嚴(yán)厲,需隔絕空氣,不然石墨在熱空氣中升溫到450℃時(shí)就開始被氧化,溫度越高,石墨的損失就越大。只要對(duì)石墨質(zhì)量要求非常高的特別行業(yè)(如國(guó)防、航天等)選用高溫法小批量出產(chǎn)高純石墨。