石墨坩堝的純度如何提高
石墨坩堝的純度怎樣行進(jìn)
行進(jìn)石墨坩堝純度可從以下方面著手:
資料選擇與預(yù)處理
選用高純資料:選用純度抵達(dá)99%以上的石墨作為原資料,從源頭上減少雜質(zhì)含量。
優(yōu)化選礦辦法:選用浮選法,運(yùn)用石墨天然疏水性,憑仗氣泡浮力使石墨與雜質(zhì)礦藏分別。先用正浮選,再對(duì)精選產(chǎn)品進(jìn)行反浮選,一起選用適合的浮選藥劑,如煤焦油作捕收劑,2#油、4#油作起泡劑,水玻璃和氟硅酸鈉作抑制劑。
化學(xué)提純辦法
堿酸法:將堿和石墨按必定配比混合均勻進(jìn)行煅燒,使堿與石墨中部分雜質(zhì)反響生成可溶性硅酸鹽,再清洗脫硅。然后將脫硅后的產(chǎn)品進(jìn)行酸法浸出,使金屬氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鹽,畢竟脫水、洗刷。此法一次性出資少、工藝適應(yīng)性強(qiáng),產(chǎn)品純度一般可抵達(dá)99%以上,但高溫焙燒動(dòng)力耗費(fèi)大、純化功率低。
氫氟酸法:將石墨與液態(tài)氫氟酸混合,使雜質(zhì)與氫氟酸反響生成溶于水的化合物及揮發(fā)物,然后水洗除去雜質(zhì)化合物,脫水干燥。此法提純功率高、產(chǎn)品純度較高、能耗低,但HF易揮發(fā)且有毒性,存在工藝凌亂、本錢高、腐蝕性強(qiáng)、環(huán)境污染較大等缺陷。
氯化焙燒法:在石墨粉中添加必定量的還原劑,在高溫文特定氛圍下焙燒,使氧化物雜質(zhì)與氯氣發(fā)生氯化反響,生成氯化物并汽化逸出。此法具有節(jié)省動(dòng)力、提純功率高、回收率高級(jí)利益,但工藝條件不穩(wěn)定、純化本錢較高、尾氣難處理造成空氣污染嚴(yán)峻。
高溫提純辦法
一般高溫提純:運(yùn)用石墨耐高溫的特性及其與雜質(zhì)之間的熔沸點(diǎn)差異,將石墨添加到石墨化的石墨坩堝中,在通入惰性氣體和維護(hù)氣體的特定條件下,加熱到2700℃左右,使雜質(zhì)氣化從石墨中溢出。該技術(shù)可將產(chǎn)品純度提升至99.99%以上,但高溫法僅限于對(duì)高純度資料提純,需求特定的高溫爐,出資、出產(chǎn)本錢高,對(duì)操作技術(shù)要求嚴(yán)峻。
分段接連排雜:分階段接連排雜,將天然石墨在不同溫度下進(jìn)行排雜處理,行進(jìn)提純效果。
氣熱提純:先進(jìn)行高溫提純處理,然后在不同溫度階段通入純化氣體進(jìn)行提純。例如,先在2800℃以上、真空條件下進(jìn)行高溫提純反響,再分階段選用不同的純化氣體和溫度進(jìn)行氣熱提純,并在政策溫度條件下進(jìn)行多次氣體循環(huán)進(jìn)程,包含通入新鮮的純化氣體、保壓以及抽出純化氣體進(jìn)程,以行進(jìn)提純功率,使石墨坩堝純度得以保證。
優(yōu)化出產(chǎn)加工工藝
改善破碎與研磨工藝:運(yùn)用清潔設(shè)備,守時(shí)整理維護(hù),避免設(shè)備磨損發(fā)生雜質(zhì)。控制好破碎和研磨的粒度,保證石墨顆粒均勻,有利于后續(xù)成型和燒結(jié)進(jìn)程中雜質(zhì)的清掃。
準(zhǔn)確配料與混合:按照準(zhǔn)確配方配料,選擇純度高的添加劑,保證各種資料充沛均勻混合,避免部分成分不均。
改善成型工藝:選用等靜壓成型等辦法,使石墨顆粒在坩堝坯體中分布均勻,減少內(nèi)部孔隙和缺陷。控制好成型壓力和時(shí)刻等參數(shù),保證坯體標(biāo)準(zhǔn)精度和形狀穩(wěn)定性。
控制燒結(jié)條件:準(zhǔn)確控制溫度、氣氛和時(shí)刻等參數(shù),選擇適合的燒結(jié)溫度和維護(hù)氣氛,合理控制燒結(jié)時(shí)刻,保證雜質(zhì)充沛排出,一起避免動(dòng)力浪費(fèi)和坩堝功用下降。
出產(chǎn)環(huán)境管理
堅(jiān)持出產(chǎn)車間清潔:守時(shí)清掃和除塵,選用空氣凈化設(shè)備過濾空氣中的細(xì)微顆粒。
避免交叉污染:對(duì)出產(chǎn)設(shè)備、東西等進(jìn)行分類運(yùn)用和管理,守時(shí)清潔和消毒,合理安排出產(chǎn)流程,保證高純度產(chǎn)品的出產(chǎn)區(qū)域與其他區(qū)域有用隔絕。
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