以天然鳞片石墨为原料,硝酸、磷酸为插层剂,高锰酸钾为氧化剂,采用化学法经氧化酸化插层制备无硫可膨胀石墨,利用正交试验方法确定较佳工艺条件,并对产品进行XRD、SEM测试。结果表明:在反应温度75℃,反应时间30min,石墨(g):KMnO_4(g):HNO_3(mL):H_3PO_4(mL)=10:1.0:22:32条件下,可以制备出膨胀体积达150mL/g的无硫膨胀石墨。相关影响因素的大小依次为:高锰酸钾、反应温度、反应时间、硝酸用量、磷酸用量。XRD测试表明膨胀石墨晶体未受破坏,SEM可见蠕虫状膨胀石墨结构。
石墨作为一种战略性的非金属矿产资源,具有抗辐射、导电导热、抗腐蚀、耐高低温等优异性能,被广泛应用于冶金、汽车、原子能、化工、国防、核电及航空航天等领域。石墨的纯度决定着石墨制品的性能和应用,我国石墨中固定碳的含量较低,而高新产业要求石墨中固定碳的含量在99%以上,因此,对石墨的提纯要求越来越高。综述了鳞片石墨的提纯研究和工业应用现状,讨论了浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法、高温提纯法的原理和优缺点,并指出采用磨浮技术对原料进行预处理,后续选用无毒环保药剂、低耗节能高效设备对其进一步纯化是鳞片石墨高纯化的发展方向。
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