一种连续式工业化天然石墨提纯设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103172060A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103172060103172060A(43)申请公布日2013.06.26(21)申请号201310128084.2(22)申请日2013.04.15(71)申请人文中华地址423000湖南省郴州市北湖区国庆南路34号郴电国际院内(72)发明人文中华(51)Int.Cl.C01B31/04(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种连续式工业化天然石墨提纯设备(57)摘要本发明涉及一种连续式工业化天然石墨提纯设备，属于石墨提纯技术领域。其炉体为一个由高到低向下分段倾斜的封闭长筒体，该长筒体内从高端开始到低端依次划分为进料区、进料缓冲区、低温加热区、中温加热区、高温加热区、熟料缓冲区和冷却降温排料区；在上述封闭长筒体的低、中、高温加热区上连接有惰性气体提供装置；在进料缓冲区设有副产品回收装置和惰性气幕，在熟料缓冲区也设置一台结构相同惰性气幕。使用本发明可生产99％、99.9％、99.99％的高纯微晶石墨粉；没有大气排放物，实现常压高温低成本连续提纯高质量天然石墨。CN103172060ACN103726ACN103172060A权利要求书1/1页1.一种连续式工业化天然石墨提纯设备，包括原料入口仓（1）、炉体和出口仓（2）；其特征在于：炉体为一个由高到低向下分段倾斜的封闭长筒体，该长筒体内从高端开始到低端依次划分为进料区（3）、进料缓冲区（4）、低温加热区（5）、中温加热区（6）、高温加热区（7）、熟料缓冲区（8）和冷却降温排料区（9）；在上述封闭长筒体的低、中、高温加热区（7）上连接有惰性气体提供装置（10）；所述的进料区（3）为一段最高端有封头的筒体，筒体的周壁是一个由壳体外层、高温绝缘绝热填料夹层、高纯石墨碳管内层所组成的三层结构，筒体的上方设有原料入口仓（1）；所述的低、中、高温加热区（5、6、7）分别为一段以上的筒体依次串联组成，排在最前面的低温加热区（5）接进料缓冲区（4），最后的一段高温加热区（7）接熟料缓冲区（8），每段加热区均由壳体外层、液体冷却管层、高温绝缘绝热填料夹层、高纯石墨碳管炉膛内层所组成，高纯石墨碳管炉膛的周围布设有加热设备（11）；在进料缓冲区（4）壳体外层的相应位置上还设有副产品回收装置（12），所述的副产品回收装置（12）由惰性气体冷却器、管道、吸气泵和切换阀连接组成；所述的冷却降温排料区（9）也是由两段以上筒体依次串联组成，每段降温区或冷却排料区均由双层壳体、内层高纯石墨碳管所组成，双层壳体夹层内布设液体冷却管；第一段降温区的双层壳体夹层内除布设液体冷却管外，还布设有盘管式或膜腔式蒸发器（13），蒸发器（13）内充填冷媒并通过管与炉体外的制冷压缩机（14）连接；最后一段冷却降温排料区（9）连接有一个全封闭高纯石墨出口仓（2）；上述低、中、高温加热区（5、6、7）液体冷却管层的管道和冷却降温排料区（9）双层壳体夹层的液体冷却管彼此串联相同，通过进液总管（15）、回液总管（16）以及液体循环泵（17）连接到炉体外的冷却塔（18）；在上述进料缓冲区（4）石墨碳管内层的横断面上方和熟料缓冲区（8）石墨碳管内层的横断面上方各设置一台结构相同惰性气幕装置（19）。2.根据权利要求1所述的连续式工业化天然石墨提纯设备，其特征在于：所述的惰性气幕装置（19）由耐高温叶轮、背板，驱动电机和导流板所组成；导流板半包围耐高温叶轮，导流板的上边与石墨碳管内层表面形成回气口，导流板的下边与背板形成呈长方形状的出气口，其长向与石墨碳管内层的横断面平行并且口端朝下；驱动电机位于炉体外，通过主轴连接炉体石墨碳管内层的耐高温叶轮。2CN103172060A说明书1/4页一种连续式工业化天然石墨提纯设备技术领域[0001]本发明涉及天然石墨提纯的专用设备，特别涉及一种连续式工业化天然石墨提纯设备。背景技术[0002]近几年来，由于国内外对高纯石墨需求量的增大，石墨提纯又受到许多专家学者的重视，纷纷投入试验研究。天然石墨含碳量为70-90％时，称为中碳石墨，其杂质为金属铁，铝和非金属硅等，将中碳石墨的碳含量提高到98-99％乃至99.9％，即称之为高碳石墨或高纯石墨。石墨提纯，前人已经做过很多试验，不同时期不同的条件，得到不同的结果。根据发明人的调查了解，早在80年代末，就有人利用化学方法提纯加工，采用强酸HF或强碱(NaOH)+盐酸(HCl)与石墨的杂质起反应，生成可溶性物质，然后经水洗将杂质除去。这种方法，通常称作化学湿法提纯。采取这种方法提纯后的石墨品位最好时也可达到99％，但大量生产时，由于原矿杂质含量及成份不尽相同，酸、碱的比例难以掌