Способ получения расширенного графита

 

Изобретение относится к технологии получения расширенного графита, который может быть использован для изготовления низкоплотного углеродного порошка и других углеродных материалов, например, в черной и цветной металлургии, в химическом машиностроении, электротехнике, теплотехнике. Цель изобретения - повышение степени расширения графита. Это достигается способом получения расширенного графита, включающим суспендирование графита в концентрированной серной кислоте, добавление в суспензию окислителя кислородозонной смеси с содержанием озона 3 - 10 об. % , отделение твердой фракции от жидкости, промывку ее и сушку, термообработку полученного при этом окисленного графита при 1000С. Плотность полученного расширенного графита 0,001 - 0,002 г/см³, степень расширения 350 - 700. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области производства графита, а именно расширенного графита, который может быть использован для изготовления низкоплотного углеродного порошка и других материалов в черной и цветной металлургии, в химическом машиностроении, электротехнике, теплотехнике. Целью изобретения является повышение степени расширения графита. П р и м е р. 100 г Природного графита марки ГСМ (ГОСТ 18191-78) помещают в кислотостойкий реактор, приливают 300 мл концентрированной Н₂SO₄ (d= 1,83 г/см³), перемешивают и через образовавшуюся суспензию барботируют газовую смесь О₃-О₂ с концентрацией озона (О₃) 1 об. % со скоростью подачи газовой смеси 15 л/ч. Обработку ведут в течение 25 ч при комнатной температуре, затем прекращают подачу газа, отфильтровывают избыток серной кислоты, а твердый осадок промывают 180 мл холодной воды, промывные воды отделяют и далее промывают горячей водой до нейтральной реакции. Полученный продукт представляет собой окисленный графит, содержащий гидроксил и карбоксилфункиональные группы, а также остаточные сульфат и гидросульфатионы, высушивают при 100±10^оС. Получают 107 г окисленного графита, который расширяют при 1000^оС в течение 3 с вертикальной печи с электронагревом в потоке газа-носителя. В результате получают 97 г расширенного графита, К= 100. В таблице представлены результаты расширения графита по изобретению и в качестве сравнения пример по прототипу. Изобретение позволяет повысить степень расширения графита, исключить взрывоопасность процесса и повысить его производительность. При этом данный способ позволяет значительно снизить расход серной кислоты: на 100 г графита берут 300 мл Н₂SO₄ (d = 1,83 г/см³), после проведения операции химической обработки и отделения твердой фракции от жидкости в фильтрате получают 220 мл Н₂SO₄ (d = 1,81 г/см³), которую используют вторично. После промывки окисленного графита холодной водой в фильтрате получают 227 мл Н₂SO₄ (d = 1,4 г/см³), которая также может быть использована. Таким образом, изобретение повышает воспроизводимость процесса, удешевляет его и не наносит вред окружающей среде. (56) Авторское свидетельство СССР N 767023, кл. С 01 В 31/04, 1978. Патент США N 4091083, кл. С 01 В 31/04, 1978. Патент Японии N 54-38292, кл. С 01 В 31/04, 1979. Авторское свидетельство СССР N 1256376, кл. С 01 В 31/04, 1984.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСШИРЕННОГО ГРАФИТА, включающий обработку графита концентрированной серной кислотой и окислителем при перемешивании образовавшейся суспензии, отделение твердой фракции от жидкости, промывку, сушку полученного при этом окисленного графита и термообработку его при 1000^oС, отличающийся тем, что, с целью повышения степени расширения, в качестве окислителя используют кислородно-озонную смесь с содержанием озона 3 - 10 об. % , которую барботируют через суспензию. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термообработку осуществляют в течение 3 с.

РИСУНКИ

Рисунок 1