专利名称：一种天然3r型石墨矿的提纯方法
技术领域：
本发明属于一种石墨矿石的的提纯方法。
自然界的石墨大多以六方晶系存在，而我国吉林磐石地区的原矿石墨经结构分析属于一种菱面晶系石墨，此种石墨结构虽也是由六角网状多层叠合体构成，但其层间结合呈ABCABC……重叠。其性质既不同于一般的土状石墨，又与普通的鳞片状石墨迥异，是属于一种3R型隐晶质石墨。矿石所含3R型隐晶质石墨高达30～50％。理论证明3R型隐晶质石墨比2H型石墨更易于转化为金刚石，因此，这种3R型石墨是合成高品位金刚石的重要原料。现有的石墨矿提纯方法一般是将石墨矿磨成矿粉，然后用氢氟酸处理，再用NaOH中和，再用盐酸处理，再进行水洗等。此种提纯方法工艺复杂，消耗大量试剂，成本很高。
本发明的目的在于提供一种工艺简单，节省原材料，降低成本，特别适合于处理天然3R型石墨矿的提纯方法。
本发明是根据原矿中的固定碳(3R和2H)与灰分间的结构特点，采用氢氟酸和盐酸液对矿粉进行一次处理，然后用水清洗，烘干后分级包装。
本发明的工艺步骤包括粉碎、酸处理、水清洗、烘干和分级包装。
粉碎是将采选的天然3R型石墨矿石破碎，成石墨矿粉，其粒度要求达到100～200目；酸处理是将粉碎好的矿粉放入酸处理容器内，将按比例配好的氢氟酸和盐酸混合液倒入容器中，倒入量要没过矿粉。混合液配比为氢氟酸∶盐酸为2.5∶0～3∶1。将矿粉在容器中用HF和HCL混合液浸泡20～30小时，同时对容器进行搅动并加温，一般温度要求30～80℃即可。石墨矿粉经过酸处理即可去除矿石中的硅酸盐类金属氧化物杂质。其化学反应如下式中的Me代表碱金属。
经过酸处理后，再将经过提纯的3R石墨矿粉用水进行清洗，然后低温烘干，烘干温度一般为80～150℃，烘干时间为3～5小时，经过烘干使矿粉含水量达到0.5％以下。对烘干以后的矿粉再用标准筛进行筛分分级，分级后按粒度不同，分级进行包装。经过本发明方法处理过的天然3R型石墨矿，含天然3R石墨可达到80％以上，其固定碳含量可达到99.9％，完全满足合成高品位微晶、超微晶金刚石的要求。本发明有工艺流程短，生产周期短，不需要酸、碱交替反复多次处理，设备简单，操作方便，成本低等优点。
权利要求
1.一种天然3R型石墨矿的提纯方法，包括粉碎、酸处理、水清洗、烘干、分级包装等步骤，其特征在于本方法的酸处理是采用氢氟酸和盐酸混合液对天然3R型石墨矿进行一次性处理，待处理矿石粒度要求为100～200目，混合液配比为氢氟酸∶盐酸为2.5∶0.5～3∶1，反应温度为30～80℃，浸泡时间为20～30小时。
2.如权利要求1所述的一种天然3R型石墨矿的提纯方法其特征在于所说的酸处理过程要进行搅动。
3.如权利要求1或2所述的一种天然3R型石墨矿的提纯方法，其特征在于所说的酸处理和水洗后进行烘干，其烘干温度一般为80～150℃，烘干时间为3～5小时，烘干后的矿粉含水量要求达到0.5％以下。
全文摘要
一种天然3R型石墨矿的提纯方法,包括粉碎、酸处理、水清洗、烘干和分级包装等步骤,该方法的酸处理过程是采用氢氟酸和盐酸液对3R型矿粉进行一次处理,该方法流程短,不需要酸、碱交替反复多次处理,设备简单,操作方便,成本低,可获得含3R石墨达到80%以上,固定碳含量可达到99.9%的纯天然3R型石墨矿粉,完全满足合成高品位微晶和超微晶金刚石的要求。
文档编号C01B31/00GK1331048SQ0011058
公开日2002年1月16日 申请日期2000年6月30日 优先权日2000年6月30日
发明者郭东章, 李贵, 朱贵增, 朱家永 申请人:郭东章, 李贵