入反應池，靜止浸泡5h，攪拌下可見光光照1.5h，石墨礦楽料送入壓濾機中壓濾；將濾餅與2kg NH4C1、20L H2O混合攪拌均勻，裝入50L密閉反應釜，靜止浸泡24h。啟動反應釜加熱設備，加熱至200°C保溫6h，循環(huán)加熱、冷卻5次。將加熱完的石墨礦漿料送入壓濾機中壓濾，將濾餅搗碎，轉入到超聲裝置中，加入30L水超聲剝離12h，將已超聲石墨礦漿液轉入100L容器中，加入50L水，攪拌0.5h，靜止6ho
[0092]將上層分散液離心分離，得到石墨烯及石墨烯納米片(收率42%);收集下層沉淀，加入捕收劑煤油、抑制劑、起泡劑和調(diào)整劑等攪拌，進行浮選分離，得到高純石墨(碳含量99.90% )，石墨回收率65%。
[0093]實施例十三
[0094]將實施例二所得高碳隱晶質(zhì)石墨粉3kg(固定碳含量為43.2% 200目)、HNO3(1.2kg)、甲酸胺(0.5kg) *H20(30kg)混合攪拌均勻裝入反應池，靜止浸泡24h，攪拌下可見光光照lh，石墨礦漿料送入壓濾機中壓濾；將濾餅與8.0kg (NH4) 2HP04、20L H2O混合攪拌均勻，裝入50L密閉反應釜，靜止浸泡30h。啟動反應釜加熱設備，加熱至120°C保溫8h，循環(huán)加熱、冷卻5次。將加熱完的石墨礦漿料送入壓濾機中壓濾，將濾餅搗碎，轉入到超聲裝置中，加入30L水超聲剝離8h，將已超聲石墨礦漿液轉入100L容器中，加入50L水，攪拌0.5h，靜止 6ho
[0095]將上層分散液離心分離，得到石墨烯及石墨烯納米片(收率38% );收集下層沉淀，加入捕收劑煤油、抑制劑、起泡劑和調(diào)整劑等攪拌，進行浮選分離，得到高純石墨(碳含量99.98% )，石墨回收率70%。
[0096]實施例十四
[0097]將實施例三所得高碳隱晶質(zhì)石墨粉3kg(固定碳含量為43.2% 200目)、H2O2 (1.2kg)、乙酸銨(0.5kg) *H20(30kg)混合攪拌均勻裝入反應池，靜止浸泡24h，攪拌下可見光光照lh，石墨礦漿料送入壓濾機中壓濾；將濾餅與5.0kg NH4Cl,20L H2O混合攪拌均勻，裝入50L密閉反應釜，靜止浸泡30h。啟動反應釜加熱設備，加熱至180°C保溫5h，循環(huán)加熱、冷卻5次。將加熱完的石墨礦漿料送入壓濾機中壓濾，將濾餅搗碎，轉入到超聲裝置中，加入30L水超聲剝離12h，將已超聲石墨礦漿液轉入100L容器中，加入50L水，攪拌
0.5h，靜止 6ho
[0098]將上層分散液離心分離，得到石墨烯及石墨烯納米片(收率40% );收集下層沉淀，加入捕收劑煤油、抑制劑、起泡劑和調(diào)整劑等攪拌，進行浮選分離，得到高純石墨(碳含量99.95% )，石墨回收率72%。
[0099]實施例十五
[0100]將實施例一所得高碳隱晶質(zhì)石墨粉3kg(固定碳含量為43.2% 200目)、(NH4)2S208(1.2kg)、、間苯二甲酸銨(0.5kg) *H20(30kg)混合攪拌均勻裝入反應池，靜止浸泡24h，攪拌下可見光光照lh，石墨礦漿料送入壓濾機中壓濾；將濾餅與12kg NH4Cl,20LH2O混合攪拌均勻，裝入50L密閉反應釜，靜止浸泡30h。啟動反應釜加熱設備，加熱至100°C保溫2h，循環(huán)加熱、冷卻5次。將加熱完的石墨礦漿料送入壓濾機中壓濾，將濾餅搗碎，轉入到超聲裝置中，加入30L水超聲剝離5h，將已超聲石墨礦漿液轉入100L容器中，加入50L水，攪拌0.5h，靜止6ho
[0101]將上層分散液離心分離，得到石墨烯及石墨烯納米片(收率28%);收集下層沉淀，加入捕收劑煤油、抑制劑、起泡劑和調(diào)整劑等攪拌，進行浮選分離，得到高純石墨(碳含量99.96% )，石墨回收率65%。
【主權項】
1.一種天然石墨礦剝離提純方法，其特征在于，按照以下步驟進行: 步驟I，按照質(zhì)量百分比，將30?50 %的石墨礦粉、I %?5 %的氧化劑、0.2?5 %的有機插層劑、其余為水在反應池中混合均勻調(diào)成礦漿液，靜止浸漬2-10h ; 步驟2，將步驟I中礦漿液在不斷攪拌下光照l_2h ; 步驟3，將已光照礦漿液泵入壓濾機中壓濾、洗滌、干燥，得到的石墨礦濾餅； 步驟4，按照質(zhì)量百分比，將10-50%的石墨礦濾餅、0.5-40%的無機插層劑、其余為水送入反應釜，混合均勻調(diào)成礦漿液，靜止浸漬5?48h ; 步驟5，將裝有礦漿液的反應釜在50-200°C條件下加熱2?8h，冷卻至室溫，重復加熱、冷卻3?5次； 步驟6，將反應釜中礦漿液送入壓濾機中壓濾、洗滌、干燥，得到的石墨礦濾餅送入下一工序，濾液中插層劑回收或循環(huán)使用； 步驟7，將步驟6的石墨礦濾餅搗碎送入超聲裝置中，加入水，水量為步驟4中水量的3-5倍，超聲剝離0.5?12h ； 步驟8，將已超聲剝離的礦漿液加入水，水量為步驟7水量的2倍，攪拌0.5h，靜止2?1h,上層懸浮液經(jīng)離心分離得到石墨稀和石墨稀納米片，下層沉淀經(jīng)浮選，得到高碳石里.步驟9，將浮選得到的高碳石墨代替步驟I中的石墨礦粉后重復上述步驟1-8，得到高純石墨。2.根據(jù)權利要求1所述的一種天然石墨礦剝離提純方法，其特征在于，所述石墨礦粉為隱晶質(zhì)石墨礦、鱗片石墨或細鱗片-隱晶質(zhì)混合型石墨礦中的一種或兩種以上混合物。3.根據(jù)權利要求1所述的一種天然石墨礦剝離提純方法，其特征在于，所述氧化劑為H2O2' (NH4) 2S208、HNO3的一種或兩種以上混合物。4.根據(jù)權利要求1所述的一種天然石墨礦剝離提純方法，其特征在于，所述有機插層劑為甲酸銨、甲酰胺、乙酸銨、乙酰胺、苯甲酸銨、苯甲酰胺、苯二甲酸銨、苯二甲酰胺、鄰苯二甲酰亞胺、CO (NH2) 2、雙縮脲、硫脲的一種或兩種以上混合物。5.根據(jù)權利要求4所述的一種天然石墨礦剝離提純方法，其特征在于，所述苯二甲酸銨為鄰苯二甲酸銨、間苯二甲酸銨、對苯二甲酸銨的一種或兩種以上混合物。6.根據(jù)權利要求4所述的一種天然石墨礦剝離提純方法，其特征在于，所述苯二甲酰胺是鄰苯二甲酸胺、間苯二甲酸酰胺、對苯二甲酸酰胺的一種或兩種以上混合物。7.根據(jù)權利要求1所述的一種天然石墨礦剝離提純方法，其特征在于，步驟2中光照的光源米用UV光、可見光或太陽光。8.根據(jù)權利要求1所述的一種天然石墨礦剝離提純方法，其特征在于，所述無機插層劑為 NH4Cl、NH4N03、(NH4) 2S04、(NH4) 3P04、(NH4) 2HP04 (NH4) 2C03、NH4HCO3的一種或兩種以上混合物。9.根據(jù)權利要求1所述的一種天然石墨礦剝離提純方法，其特征在于，所述步驟5中，反應Il加熱時，反應Il在密閉或沖入惰性氣體體系中加熱。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種天然石墨礦剝離提純方法，按照質(zhì)量百分比，將30～50％的石墨礦粉、1％～5％的氧化劑、0.2～5％的有機插層劑、其余為水混合，靜止浸漬2-10h；攪拌下光照1-2h；壓濾、洗滌、干燥；將10-50％的石墨礦濾餅、0.5-40％的無機插層劑、其余為水送入反應釜，混合靜止；在50-200℃條件下加熱2～8h，冷卻3～5次；壓濾、洗滌、干燥，搗碎送入超聲裝置中，超聲剝離0.5～12h；加水攪拌，上層懸浮液經(jīng)離心分離得到石墨烯和石墨烯納米片，下層沉淀經(jīng)浮選，得到高碳石墨；重復步驟得到高純石墨。解決現(xiàn)有技術中天然石墨礦特別是隱晶質(zhì)石墨提純技術難度大、成本高、污染大、資源浪費嚴重的問題。
【IPC分類】C01B31/04
【公開號】CN104961123
【申請?zhí)枴緾N201510338603
【發(fā)明人】徐偉箭, 歐恩才, 潘武, 何莉, 張 杰
【申請人】湖南大學
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月18日