专利名称：低硫可膨胀石墨的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种低硫可膨胀石墨的制造方法，属于石墨的化学处理。
目前制备可膨胀石墨大都采用化学和电解方法。化学方法是将天然鳞片石墨浸渍于100-105℃的浓硝酸和98%的浓硫酸的混合液中，反应1-3小时，然后水洗至PH为3-6。在60-100℃下烘干，再在900-1000℃下进行膨胀处理，产生出蠕虫状膨胀石墨。这种方法的缺点是在100-105℃下使用浓硫酸和浓硝酸的混合液易产生酸雾等有害气体，且操作危险而且该方法制得的膨胀石墨中含有2-3%的硫。为了克服上述方法的不足，又出现了公开号为CN-1068152的电解方法，即将天然鳞片石墨装入放有硫酸的电解槽中，硫酸浓度为90-98%。在电解槽中反复进行阳极氧化和阴极还原处理，定时换向。(其直流电流为300A，电流密度为20-50mA/cm2，槽电压为2.5-6伏)然后经水洗、干燥制得可膨胀石墨。此种方法存在的不足是含硫量偏高，即硫含量为2-2.65%。耗电量大。
本发明的目的在于提供一种含硫量低、耗能少、污染小的可膨胀石墨的制造方法。
本发明的目的是这样实现的本发明的方法包括a、氧化将鳞片石墨浸泡在45-60℃的浓硫酸(浓度90%-98%，用量为石墨重量份数的2.5-5倍)中，搅拌均匀，再在不断搅拌下加入可溶性的过二硫酸盐(用量为石墨重量份数的0.1-0.23倍)，反应时间为0.5-3小时，反应温度为45-60℃，制得酸性石墨。
b脱硫将氧化后的酸性石墨离心脱酸(脱酸量为所加入硫酸重量份数的0.6-0.9倍)后置入硝酸(浓度为65%-68%，用量为石墨重量份数的0.5-1.1倍)和草酸(用量为所用石墨重量份数的0.02-0.07倍)的混合液，搅拌均匀，静止反应2-6小时，反应温度为25-30℃，反应后的石墨离心脱酸，用水冲洗直至PH值4-7后，离心甩干，c、膨化将脱硫后的石墨在40-60℃的温度下干燥，含水量控制在0.5%-1%重量份数，最后在900-950℃下进行膨化。
可溶性过二硫酸盐可选下述之一过二硫酸铵、过二硫酸钠、过二硫酸钾。可溶性过二硫酸盐的最佳用量为石墨重量份数的0.15-0.18倍。草酸的最佳用量为石墨重量份数的0.03-0.05倍。
氧化后回收的硫酸液可多次循环使用，即在回收的硫酸液中添加硫酸(浓度为90%-98%，用量为原用硫酸重量份数的0.1-0.4倍)和过二硫酸铵(用量为石墨重量份数的0.1-0.15倍)。另外，对脱硫水洗所产生的稀酸溶液中加入碳酸氢铵(用量为石墨重量份数的0.5-1.2倍)生成硫酸铵和硝酸铵的混合液。
本发明与已有技术相比，具有以下显著的优点其一，这种生产过程制造的可膨胀石墨含硫量低。其二，降低了环境污染，耗能低。另外该方法简单，易于撑握，产品质量稳定。
现以下面的具体实施例，对本发明做进一步阐述。例中所用的石墨为天然鳞片石墨。
实施例1将10克石墨浸泡在温度为50℃、重量为40克的硫酸(浓度为98%)溶液中，搅拌均匀后，再在不断搅拌下加入1.5克的固体过二硫酸铵。反应40分钟，反应温度为50℃。待反应完成后，将制得的酸性石墨离心脱硫，脱去33克的硫酸后，再加入10克硝酸(浓度为65%)和0.5克草酸的混合液，搅拌均匀，静止反应3小时，反应温度为25℃，将反应后的石墨离心脱酸，用水冲洗直至PH值为6后，离心甩干，并在60℃下干燥，直至含水量为石墨重量份数的0.8%，再经950℃的高温膨胀50秒，即可生产出膨胀容积为220毫升/克，含硫量为0.8%的可膨胀石墨。为降低成本，可多次循环使用氧化后回收的硫酸液，即在回收的硫酸液中添加硫酸(浓度为90%-98%，用量为原用硫酸重量份数的0.1-0.4倍)和过二硫酸铵(用量为石墨重量份数的0.1-0.15倍)。另外，对脱硫水洗所产生的稀酸溶液中加入碳酸氢铵(用量为石墨重量份数的0.5-1.2倍)生成硫酸铵和硝酸铵的混合液。
实施例2与实施例1相比，不同之处在于所用硫酸量为35克，温度为55℃，加入1.7克的固体过二硫酸钠，反应1小时，脱去31克的硫酸，草酸用量为0.3克，静止反应时间为4小时。制得含硫量为0.5%的可膨胀石墨。
实施例3与实施例1相比，不同之处在于所用温度为45℃，加入2.1克的过二硫酸钾，反应50分钟，脱去30克的硫酸，硝酸用量为11克，草酸用量为0.4克，静止反应时间为3.5小时。制得膨胀容积为225毫升/克，含硫量为0.52%的可膨胀石墨。
权利要求
1.一种低硫可膨胀石墨的制造方法，它包括有氧化、脱硫、膨化处理工序，其特征在于a、氧化将鳞片石墨浸泡在45-60℃的浓硫酸(浓度90%-98%，用量为石墨重量份数的2.5-5倍)中，搅拌均匀，再在不断搅拌下加入可溶性的过二硫酸盐(用量为石墨重量份数的0.1-0.23倍)，反应时间为0.5-3小时，反应温度为45-60℃，制得酸性石墨。b脱硫将氧化后的酸性石墨离心脱酸(脱酸量为所加入硫酸重量份数的0.6-0.9倍)后置入硝酸(浓度为65%-68%，用量为石墨重量份数的0.5-1.1倍)和草酸(用量为所用石墨重量份数的0.02-0.07倍)的混合液，搅拌均匀，静止反应2-6小时，反应温度为25-30℃，反应后的石墨离心脱酸，用水冲洗直至PH值4-7后，离心甩干，c、膨化将脱硫后的石墨在40-60℃的温度下干燥，含水量控制在0.5%-1%重量份数，最后在900-950℃下进行膨化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的可溶性过二硫酸盐可选下述之一过二硫酸铵、过二硫酸钠、过二硫酸钾。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所说的可溶性过二硫酸盐的最佳用量为石墨重量份数的0.15-0.18倍。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所说草酸的最佳用量为石墨重量份数的0.03-0.05倍。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于氧化后回收的硫酸液可多次循环使用，即在回收的硫酸液中添加硫酸(浓度为90%-98%，用量为原用硫酸重量份数的0.1-0.4倍)和过二硫酸铵(用量为石墨重量份数的0.1-0.15倍)。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于将脱硫水洗所产生的稀酸溶液中加入碳酸氢铵(用量为石墨重量份数的0.5-1.2倍)生成硫酸铵和销酸铵的混合液。
全文摘要
本发明涉及一种含硫量低可膨胀石墨的制造方法，属于石墨的化学处理。本发明采用分别依次用硫酸和可溶性的过二硫酸盐浸泡天然鳞片石墨，离心脱酸，再置入硝酸和草酸的混合液中，经水清洗后低温烘至含水量小于1％，膨化处理后制得含硫量低的可膨胀石墨。这种石墨适于制作各种密封件等，不宜产生对密封面金属的腐蚀，本方法降低了环境污染，易于撑握，产品的质量稳定。
文档编号C01B31/04GK1102398SQ9311975
公开日1995年5月10日 申请日期1993年11月5日 优先权日1993年11月5日
发明者宋克敏, 路文义, 高淑英 申请人:宋克敏, 路文义, 高淑英