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石墨提純石墨提純:占化學(xué)提純和物理提純兩種。(1)化學(xué)提純是利用石墨耐酸、堿、抗腐蝕的性質(zhì),用酸、堿處理石墨精礦,使雜質(zhì)溶解,然后洗滌掉,提精礦品位;瘜W(xué)提純可獲品位為99%的碳石墨;瘜W(xué)提純有多種,國內(nèi)應(yīng)用廣的是溫熔融法。
基本原理是在500℃以上溫條件下,使石墨中的雜質(zhì)(以硅酸鹽礦物為主)與燒堿,即naoh起反應(yīng),生成水溶性反應(yīng)物,用水浸取反應(yīng)物,即眶部分雜質(zhì),另一部分雜質(zhì),如鐵的氧化物,堿熔后覥l中和,生成可溶子水的氯化鐵,用水洗滌即可除去。
上述工藝流程中,naoh濃度為50%左右,與石墨按1:0.8的比例混合,即生產(chǎn)1t碳石墨消耗naoh0.4t左右。hcl的加入量約為石墨的30%。燃料用煤約為o.6一o.7t。堿熔法所用設(shè)備主要有錨式攪拌機,熔融爐、螺旋漿攪拌機、v型洗滌槽等。
回收率85—90%,投資15—20萬元。這種,工藝雖較,但也存在耗水量大、石墨流失多,生產(chǎn)率較低,耗堿量大,且排放的廢液污染禱足。由上原因,成本較。為解決或上述不足,河南省地礦廳巖礦中心研制了提純碳石墨新工藝,以離心洗滌取代v型洗滌槽,將廢液處理后循環(huán)使用。
采用這種新工藝,可材料成本50%左右,節(jié)水50%左右,產(chǎn)率提10%左右,并了廢液對的污染。石墨固定碳含量大于99%,回收率達(dá)92.8%。(2)物理提純即溫提純,利用石墨耐溫的性質(zhì),將其置于電爐中,隔絕空氣加熱到2500℃,使灰分(即雜質(zhì))揮發(fā)掉,從而提精礦品位。
溫提純可獲品位為99.9%的純石墨。電極:石墨何以能取代銅做為電極。20世紀(jì)60年代,銅做為電極材料被廣泛應(yīng)用,使用率約占90%,石墨僅有10%左右;21世紀(jì),越來越多的用戶開始選擇石墨作為電極材料,在歐洲,過90%以上的電極材料是石墨。
。1)加工速度更快:通常情況下,石墨的機械加工速度能比銅快2~5倍;而放電加工速度比銅快2~3倍材料更不容易變形:在薄筋電極的加工上;銅的軟化點在1000度左右,容易因受熱而產(chǎn)生變形;石墨的升華溫度為3650度;熱系數(shù)僅有銅的1/30。
銅,這種曾經(jīng)占統(tǒng)治的電極材料,和石墨電極相比它的優(yōu)勢幾乎消失殆盡。是什么了這個戲劇性的變化。當(dāng)然是石墨電極的諸多優(yōu)勢。(2)重量更輕:石墨的密度只有銅的1/5,大型電極進(jìn)行放電加工時,能有效機床(edm)的負(fù)擔(dān);更適合于在大型模具上的應(yīng)用。
。3)放電消耗更;由于火花油中也含有c原子,在放電加工時,溫火花油中的c原子被分解出來,轉(zhuǎn)而在石墨電極的表面形成保護(hù)膜,補償了石墨電極的損耗。(4)沒有毛刺;銅電極在加工完成后,還需手工進(jìn)行修整以去除毛刺,而石墨加工后沒有毛刺,節(jié)約了大量成本,同時更容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
(5)石墨更容易研磨和拋光;由于石墨的切削阻力只有銅的1/5,更容易進(jìn)行手工的研磨和拋光。(6)材料成本,價格更;由于近幾年銅價上漲,如今各向同性石墨的價格比銅,相同體積下,東洋炭素的普遍性石墨產(chǎn)品的價格比銅的價格低30%~60%,并且價格更,短期價格波動非常小。
正是這種無可比擬的優(yōu)勢,石墨逐漸取代銅成為edm電極的材料。
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