高性能膨脹石墨、可膨脹石墨制備技術工藝配方資料精選
自從我公司2000年推出每年一期的石墨新技術系列列新技術匯編以來，深受廣大企業的歡迎，在此，我們衷心地感謝致力于創新的新老客戶多年來對我們產品質量和服務的認同，由衷地祝愿大家工作順利!
石墨產業未來市場前景十分廣闊。傳統應用領域對石墨消費拉動、新興領域拓展是石墨產品未來市場的增長點。耐火材料行業是石墨消費的重要領域，鎂碳磚對石墨的需求量占我國石墨消費量的近1/3，電動汽車鋰電池負極材料，鋼鐵行業的持續穩定發展將促進石墨產業持續穩定增長。隨著高新技術的發展、新材料產業將成為石墨產業新的增長點，高性能石墨導電材料、密封材料、環保材料、熱交換材料、石墨烯等新興材料以及制品產業將會得到快速發展。
石墨產品需求結構將不斷升級，球型石墨、柔性石墨、石墨電極、核石墨等加工產品將成為新的市場熱點；利用具有自主知識產權的創新性技術，研究開發優質石墨新材料、廣泛應用于能源、環保、國防等領域。未來產品需求專業化程度不斷加強，滿足下游領域對高性能、專業化石墨材料制品需求將成為發展主流，由石墨原材料向深加工加工及其制品方向發展趨勢明顯，同時，大力發展節能環保、新能源、生物、高端裝備制造、新材料、新能源汽車等戰略新興產業，從而帶動石墨產業快速發展。
本期所介紹的資料，系統全面地收集了到2023年膨脹石墨制備制造最新技術，包括：優秀的專利新產品，新配方、新產品生產工藝的全文資料。其中有許多優秀的新技術在實際應用巨大的經濟效益和社會效益，這些優秀的新產品的生產工藝、技術配方非常值得我們去學習和借鑒。
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2024新版《高性能膨脹石墨、可膨脹石墨制造工藝配方精選匯編》
國際新技術網特收集整理2024年國著名公司消泡劑優秀專利技術精選匯編，資料涉及德國，美國，日本消泡劑優秀技術配方涉及：有機硅消泡劑、聚醚消泡劑、有機硅聚醚改性消泡劑、硅醚復合消泡劑、水處理消泡劑、脫硫消泡劑、涂料消泡劑、塑料消泡劑、造紙消泡劑、紡織消泡劑、金屬加工與表面處理消泡劑，潤滑油消泡劑、水泥混凝土消泡劑、食品用消泡劑、油田用消泡劑、礦物油水性消泡劑配方等等，包括生產工藝、配方、解決技術難題、性能測試數據、配方生產實施例等。歡迎訂購！
【資料內容】 生產工藝、配方
【項目數量】 58項
【資料頁數】 1242頁
【出品單位】 國際新技術資料網
【電 子 版】1680元（PDF文檔，郵件傳送）
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【聯 系 人】梅 蘭 （女士）
高密度高強度石墨國內外研發現狀
美國POCO Graphite Inc 利用超細粉石墨材料在2500℃以上，壓力作用下的蠕變特性，成功開發再結晶石墨。再結晶石墨是在高溫高壓下使多晶石墨晶粒長大并走向排列而得到的高密度材料，石墨體內的缺陷(砂眼、裂紋等)消失，體積密度可達到1. 85-2.15g/cm3。
日本住友金屬公司用MCMB 成功研制體積密度1.98-2.00g/cm3高密度各向同性石墨。日本無機材料研究所在瀝青的苯不溶物添加蒽油和1， 2一苯并菲等高沸點有機化合物，加熱至350-600℃，制成粒徑>1-100 的MCVIB 在4MPa的成型壓力下成型，石墨化后得到高密度各向同性石墨。
揭斐川電氣公司用B階縮合稠芳多核芳烴(COPNA)樹脂為原料，在200 ℃模壓成型，固化后，再在400-500℃的條件下和非氧化性氣氛中熱壓處理，經過后續工作得到高石墨化、導熱性和導電性俱佳的高強高密(1. 85g/cm3) 石墨材料。
與發達國家相比還有很大差距
然而，盡管天然石墨是中國的優勢礦物資源，儲量、產量、國際貿易量均居世界前位，但中國的石墨產業布局嚴重畸形的局面卻亟待改變。民進中央長期調研發現，長期以來國內石墨產業礦產資源資料落后，生產品級劃分不嚴，浪費嚴重，基本上處于采選和初加工階段，技術嚴重落后，產品絕大部分為普通中高炭礦產品。值得注意的是，日、美等發達國家將天然石墨作為戰略資源，卻利用中國的廉價原料，深加工成能夠在電子、能源、環保、國防等領域應用的先進石墨材料，以極高的價格占領國際市場并返銷中國。
我國石墨主要出口國家分別是美國、日本、韓國、德國等，每年出口量占世界各國總出口量的80%以上。日本是全球最大的石墨進口國，其中98%從我國進口，美國天然鱗片石墨完全依靠進口，其中48%來自我國。我國石墨初級產品的出口國又恰恰是我國高附加值石墨產品的進口國。在我國大量出口石墨初級產品的同時，美、日、韓等發達國家卻早早把石墨列為戰略資源，嚴格控制開采，以采代購。
高純石墨 發展高附加值石墨制品的關鍵
中國生產的天然石墨產品中，絕大部分是最初級的加工產品。這些初級加工產品，都面臨著產能過剩的問題，而產能過剩又壓制了價格。伴隨初級產品出口為主，中國石墨的高附加值產品研發和生產則明顯缺失，隨著科學技術的不斷進步，高純微細石墨的用途越來越廣。普通的高碳石墨產品已不能滿足原子能，核工業的飛速發展急需大量的高純石墨。
據2011年不完全統計，中國高純石墨年需求量約為20萬噸左右。國外以其技術優勢在高純石墨方面占據領先地位，并在石墨高技術產品方面對中國進行禁運。目前中國高純石墨技術只能勉強達到純度99.95%，而99.99%乃至以上的純度只能全部依賴進口。2011年，中國天然石墨產量達到約80萬噸，均價約為4000元/噸，產值約為32億元。目前，進口99.99%以上高純石墨的價格超過20萬元/噸。其進出口由于技術壁壘導致的價差非常驚人。
加強技術研發，提高產品質量
高密度高強度石墨較傳統石墨除了具有高密度，高強度的強度外，還具有良好的熱穩定性。良好的熱穩定性是使石墨高溫使用中抗氧化性能大幅度提高，特別在模具行業，比傳統石墨可延長20-50% 的壽命。
對于中國石墨行業而言，技術進步是其發展的重心和關鍵。許多國家，尤其是一些發達國家，不斷致力于提高技術水平來開發石墨新產品和新用途，甚至由于多年積累，已經形成寡頭壟斷的態勢。例如氟化石墨主要由美、日、俄生產；膨脹石墨主要由美、日、德、法等國壟斷；其中高純膨脹石墨只有日本生產。
近幾年，我國涌現出許多石墨新技術和優秀科技成果，高純石墨材料開發與應用取得了可喜的進步。只有不斷依靠技術創新提高企業核心競爭力作為生存發展之道，不斷培育技術人才，加大科技投入，提高科技轉化、創新能力，才是石墨企業發展的根本。 為幫助國內石墨生產企業提高產品質量，發展高端產品，我們特收集整理精選了本專集資料。
? 石墨提純 現有工藝存在缺陷
?? ? 隨著技術的不斷發展，通過選礦工藝得到的鱗片狀高碳石墨產品己不能滿足某些高新行業的要求，因此需要進一步提高石墨的純度。目前，國內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提純法，高溫提純法屬于物理提純法。
1、 浮選法：是利用石墨的可浮性對石墨進行富集提純，適應于可浮性好的天然鱗片狀石墨，石墨原礦經浮選后最終精礦品位通常為90%左右，有時可達94%~95% 。使用此法提純石墨只能使石墨的品位得到有限的提高，是因為部分硅酸鹽礦物和鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等化合物里極細粒狀浸染在石墨鱗片中，即使細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。
2、 酸堿法：是當今我國高純石墨廠家中應用最廣泛的方法，其原理是將NaOH與石墨按照一定的比例混合均勻進行鍛燒，在500-700℃氯化焙燒法的高溫下石墨中的雜質如硅酸鹽、硅鋁酸鹽、石英等成分與氫氧化鈉發生化學反應，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到脫硅的目的;另一部分雜質如金屬的氧化物等，經過堿熔后仍保留在石墨中，將脫硅后的產物用酸浸出，使其中的金屬氧化物轉化為可溶性的金屬鹽，而石墨中的碳酸鹽等雜質以及堿浸過程中形成的酸溶性化合物與酸反應后進入液相，再通過過濾、洗滌實現與石墨的分離，從而達到提純的目的。但是此種提純方法的缺點在于需要高溫鍛燒，設備腐蝕嚴重，石墨流失量大以及廢水污染嚴重，且難以生產碳含量99.9%及以上的高純石墨。
3、 氫氟酸提純法：是利用氫氟酸能與石墨中幾乎所有的雜質反應生成溶于水的化合物及揮發物，然后用水沖洗除去雜質化合物，從而達到提純的目的。使用氫氟酸法提純石墨，除雜效率高、能耗低，提純所得的石墨品位高、對石墨的性能影響小。但由于氫氟酸有劇毒和強腐蝕性，生產過程中必須有嚴格的安全防護措施，對于設備要求嚴格導致成本升高;另外氫氟酸法產生的廢水毒性和腐蝕性都很強，需要嚴格處理后才能排放，環保環節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，會對環境造成巨大污染。
4、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，再通入氯氣進行化學反應，使石墨中的雜質進行氧化反應，生成熔沸點較低的氣相或凝聚物的氯化物及絡合物逸出，從而達到提純的目的。由于氯氣的毒性、嚴重腐蝕性和污染環境等因素，在一定程度上限制了氯化焙燒工藝的推廣應用。
5、高溫法提純石墨，是因為石墨是自然界中熔點、沸點最高的物質之一，熔點為3850 士50℃，沸點為4500℃，遠高于所含雜質的熔沸點，它的這一特性正是高溫法提純石墨的理論基礎。將石墨粉直接裝入石墨士甘鍋，在通入惰性保護氣體和少量氟利昂氣體的純化爐中加熱到2300~3000℃，保持一段時間，石墨中的雜質因氣化而溢出，從而實現石墨的提純。雖然高溫法能夠生產99.99%以上的超高純石墨，但因鍛燒溫度極高，須專門設計建造高溫爐，設備昂貴、投資巨大，對電力口熱技術要求嚴格，需隔絕空氣，否則石墨在熱空氣中升溫到450℃時就開始被氧化，溫度越高，石墨的損失就越大。這種設備的熱效率不高，電耗極大，電費高昂也使這種方法的應用范圍極為有限，只有對石墨質量要求非常高的特殊行業(如國防、航天等)才采用高溫法小批量生產高純石墨。
（二） 低能耗石墨提純技術 國內最新研制
??? 據恒志信網消息：針對石墨提純現有技術存在的問題。武漢工程大學研制成功一種對天然石墨進行高純度提純的方法及裝置。該方法能耗低，所得到的石墨的純度高，其裝置簡單。
與現有技術相比，新工藝的有益效果是:
1、工藝新穎、裝置簡單、能耗低、升溫迅速，是采用等離子體炬加熱技術，利用熱等離子體局部超過4000℃的高溫，使石墨原料中的雜質在短時間內充分氣化，實現提純石墨目的，可以實現石墨的連續提純。
2、原理與現行高溫提純法一致，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，并被散發到環境中。
3、采用新技術工藝，石墨的純度高(碳質量含量≥98.7%)。初始碳質量含量90% 、粒度100目的石墨，經過一次提純后碳質量含量98.7% ;經過第二次提純碳質量含量99.5% 經過第三次提純碳質量含量99.9%;如再經過幾次循環石墨提純到碳質量含量99.99%。
資料中詳細描述石墨提純的方法及其裝置，其能耗遠低于現行高溫提純法。石墨的純度高，裝置簡單。
（三）天然隱晶質石墨(礦)剝離提純方法
天然隱晶質石墨是我國的優勢礦產資源之一，主要用于鑄造、石墨電極、電池碳棒、耐火材料、鉛筆和增碳劑等方面。隱晶質石墨晶體極小，石墨顆粒嵌于粘土中，很難分離。由于隱晶質石墨原礦品位高(一般含碳60%-80%)，部分可達95%，平均粒徑。.01-0.1μm，用肉眼很難辨別，故稱隱晶質石墨，俗稱土狀石墨。與鱗片石墨相比，土狀石墨碳含量高，灰分多，晶粒小，提純技術難度大，使其應用范圍受到極大限制。在我國，通常都是將開采出來的石墨礦石經過簡單子選后，直接粉碎成產品出售。因此天然隱晶質石墨資源得不到充分的利用，甚至盲目出口，造成資源的浪費。鑒于天然隱晶質石墨的技術含量和附加值極低，而我國市場需要的高純超細石墨則多數依賴進口，開展天然隱晶質石墨的提純新方法尤為緊迫。
據恒志信網消息：湖南大學最新研制成功天然隱晶質石墨的提純新方法，解決了現有技術中天然石墨礦，特別是隱晶質石墨提純技術難度大、成本高、污染大、資源浪費嚴重的問題，適用于不同品味、不同礦質的天然石墨的提純，且成本低，環境污染小，低能耗，簡單易行，具有廣泛的應用前景。
天然隱晶質石墨的提純新方法具有如下優點:
1、新技術所采用的插層劑原料價格低，可循環使用或回收利用。
2、新技術對石墨結構無明顯破壞，也不會產生明顯缺陷，對大尺寸鱗片石墨具有保護作用。
3、新技術所生產的產品多元化(高碳石墨、高純石墨、石墨烯和石墨烯納米片) ，可根據市場需求調整產品結構。
4、新技術可在現有石墨浮邊生產線上增添一定工藝設備進行實施，工藝簡單，設備要求低，條件溫和，成本低。
5、新技術不使用酸和堿，污染物產生少，對環境友好。
6、新技術適用于不同的固定碳含量的天然石墨礦，也可用于與輝鉬礦的剝離提純。
技術指標:原料:高碳隱晶質石墨粉(固定碳含量為43.2% 200目)
成品:高純石墨(碳含量99.95% )，石墨回收率72% 。
? 【資料描述】
? ???資料中詳細描述了天然隱晶質石墨的提純新方法、礦漿液調制方法、超聲剝離的礦漿液、浮選、提純等等步驟、以及生產實施例等等。
純度≥99.999% 天然石墨高溫提純新技術
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?? 【石墨高溫提純技術背景】
石墨作為工業原料，尤其在一些特殊行業以及原子能工業、汽車工業、航天技術、生物技術等高新技術工業，不但對石墨的碳含量要求極高，同時也要求在石墨的成分中不能含有過多的微量元素，必須是99.9%以上的高純度石墨，然而現在一般的天然石墨含碳量均無法滿足這些行業對高純度石墨的要求，目前對天然石墨采取的提純法仍是利用石墨的耐高溫的性能，從而使用高溫電熱法提高石墨純度，由于此工藝復雜，需要建設大型電爐，電力資源浪費嚴重，同時需要不斷通入惰性氣體，造成成本高昂。尤其重要一點，是當石墨純度達到99.93%時，己達到極限，無法使石墨的固定碳含量繼續提高。目前對于氯氣提純尚未形成工業化生產。
現有技術存在工藝復雜、對原料的顆粒選擇過大等缺點。國內外有采用高溫提純天然鱗片石墨，即將天然石墨裝入己石墨化過的石墨士甘塌內進行石墨化提純，利用石墨士甘鍋具有良好的導電、導熱以及耐高溫特性，石墨灰粉2700℃度以上高溫氣化逸出，該方法能將純度提高至99.99% 以上，但高溫石墨純化存在純化時間長、工藝流程復雜、要求較高的溫度同時嚴重浪費電力資源，然而化學提純石墨的方法由于工藝落后，對于小顆粒的石墨不能較好的回收，對環境造成污染，并且純度亦不能滿足市場對產品的需求。
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? 【高純度天然石墨的提純新方法 研制成功】
??? 據恒志信網消息：針對上述現有技術存在的問題中。國內新研制成功一種純度高、工藝簡單、節省電力資源、利于石墨回收的高純度天然石墨的提純方法。是采用高溫提純石墨的方法，經過高溫反應、化學提純、洗滌、脫水后獲得高純度的石墨，利用氧化劑、絡合劑與天然石墨進行反應，去除原料中雜質，得到微量元素含量低，性能穩定的石墨。新工藝對含碳量>60%的石墨原料進行純化，得到純度大于99.9991%，灰粉<1PPM,微量元素<0.5PPM的石墨，具有工藝簡單，易于操作，生產效率高，耗電量低，不需要大型的加工設備，節約生產成本。
? 【新技術優點】
在石墨提純工藝中均采用化學提純或氧化提純工藝，對于6000目以上的天然石墨則提純的純度很難達到99.9以上。
1、新提純工藝利用氧化劑和絡合劑與天然石墨原料進行化學反應，去除原料中Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO 等雜質，從而生產出微量元素含量低，性能穩定的產品。而現有國內石墨提純工藝中均采用化學提純或氧化提純工藝，對于6000目以上的天然石墨則提純的純度很難達到99.9以上。
2、目前國內大多在提純過程中采用自來水用于石墨的提純工藝中，由于一般的水質中均含有Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等離子物質，不利于去除石墨中本身所含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205 、CuO等雜質，新技術方案的工藝中采用經過離子交換樹脂處理過的不含Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等雜質離子的純水，更好的去除石墨中所含有的Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+ 等雜質離子，同時可以使石墨中的pH 值達到6.4-6.9 。從而得到純度高達99.999% 以上，灰粉<1PPM，微量元素<0.5PPM的石墨。
3、新技術方案工藝中將反應釜內的溫度加熱至85-90℃，可以是石墨與所加入的氫氟酸、鹽酸、硝酸和乙二胺四乙酸與石墨中的所含的Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等雜質離子能夠進行充分的化學反應，通過洗滌、脫水后，去除石墨中含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO等雜質，新技術方案中所選用的溫度范圍，并按照所述的溫度范圍進行提純，能夠使提純達到最佳效果。絡合劑具有分散、懸浮作用和很強的絡合能力，在較小用量甚至極小用量就能達到需要的絡合程度，絡合劑還能有Ca2+、Mg2+等金屬離子發生絡合，形成金屬絡合物，從而達到去除金屬離子的目的。
4、新技術方案工藝中加入的絡合劑能是絡合劑與石墨中的Ca2+、Mg2+等離子發生絡合，形成金屬絡合物，通過洗滌、脫水去除石墨中含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO等雜質，技術方案選用合適的絡合劑，并按照所述的比例加入進行提純夠進一步提高純化的效果.
5、新技術工藝可對粒度為100-10000目，含碳量>60% 的石墨原料進行純化，得到純度為99.999% 的石墨成品，具有工藝簡單，易于操作，反應時間短，生產效率高，耗電量低，在提純過程中不需要大型的加工設備，節約生產成本。所得產品可應用于電子工業、國防尖端工業、化學分析工業、核工業、航天工業等高科技領域。
【高純度天然石墨的提純方法】部分摘要
??? 提純步驟為:
????步驟一、取含碳量>60% 的石墨400公斤，放入反應釜Ⅰ內，按石墨的重量百分比依次加入30公斤乙二胺四乙酸、50公斤氫氟酸（濃度40%）、2公斤硝酸（濃度98%）。鹽酸（濃度30%），后加入100L水，開機攪拌，轉速200轉/分鐘，攪拌時間20分鐘;
????步驟二、升溫反應，開啟反應釜上溫控裝置，使反應釜內的溫度升至85℃，反應4小時，反應過程中每隔50分鐘攪拌一次，每次攪拌時間3分鐘，攪拌速度200轉/分鐘，反應完成后，再靜置3小時，靜置完成后排出反應釜內尾氣，制得混合料漿A;
????步驟三、將混合料漿A 置入冷卻塔Ⅱ內，向冷卻塔Ⅱ內注入重量為混合料漿A兩倍量的純水，形成混合料漿A-2，邊注水邊攪拌，攪拌速度200轉/分鐘，攪拌至冷卻塔II內的溫度降至35℃止，完成降溫后，打開冷卻塔II 的放料閥，將混合料漿A-2 置入洗滌器Ⅲ內;
????步驟四、將混合料漿A-2置入洗滌器Ⅲ中后，向洗滌器Ⅲ中注入純水，邊注水邊洗滌，洗滌器Ⅲ的洗滌轉速500轉/分鐘，洗滌至混合料漿A-2 的pH值呈6.4止，后將洗滌器III的轉速設置為1000轉/分鐘，進行離心脫水，脫水至混合料漿A-2的含水量為20%止，停止脫水，制得混合料漿B;
????步驟五、混合料漿B 重新放入反應釜Ⅰ內，按石墨重量百分比加入80公斤硫酸（濃度98%）、40公斤氫氟酸（濃度40%），然后加入純水100L，攪拌20分鐘，攪拌速度為200轉/分鐘;
????步驟六、第二次升溫反應，開啟反應釜Ⅰ的溫控裝置，使反應釜Ⅰ內的溫度升至85℃，反應2小時，反應過程中每隔1小時進行一次攪拌，每次攪拌時間3分鐘，每次攪拌速度為200轉/分鐘，反應結束后，關閉電源，打開反應釜I 上的尾氣排放閥，將反應釜I內的廢氣排出，制得混合料漿C;
步驟七、 步驟八、步驟九、步驟十、步驟十一、步驟十二
...............略 詳細步驟請見本資料專集
步驟十三、將脫水后的混合料漿H 送至烘干設備上烘干，烘干溫度為150-350 ℃，烘干后的含水量<0.1% ，碳含量為99.9991% -99.9995%，制得產品;
? 【資料描述】
????資料中詳細描述了高純度天然石墨的提純技術的制備方法、現有技術所存在的問題，性能和優點、實施例等等。
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? 我們的業務
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