专利名称：生产高纯碳的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产高纯碳的方法，属于高纯碳生产技术领域。
背景技术：
矿热炉生产高纯金属硅须用高纯碳，而目前的工业用碳纯度达不到要求，其基本不作提纯除杂措施就直接应用于工业 ，或者只对碳做简单的酸洗除杂处理，碳的含量只能达到99. 50%左右，远远不能满足生产高纯金属硅用碳的需要。因此，为了满足生产高纯金属硅用碳的需要，科研人员进行了大量的研究工作，如申请号为200810058806. O的专利申请公开了一种由工业碳制取高纯碳的方法，其可以制备得到99. 999%的高纯碳，纯度远远高于普通工业碳。但是，随着对金属硅纯度要求的提高，99. 999%的高纯碳也不能满足需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生产高纯碳的方法，其能生产得到纯度更闻的碳。本发明生产高纯碳的方法包括如下步骤a、高温处理碳质材料于1100 1300°C无氧条件下保温3 5h ;b、粉碎将经过高温处理后的碳质材料粉碎；C、除杂b步骤所得粉末与苛性碱按重量比10 20:1 2混匀，然后熔融，冷却，洗涤，然后依次用硝酸、盐酸浸泡，最后洗涤、干燥，得到高纯碳；其中所述的苛性碱为氢氧化钠或氢氧化钾。其中，上述方法的a步骤中，所述的碳质材料可以为常规的碳质材料，所述的碳质材料优选为石油焦、木炭、焦炭中至少一种。进一步的，上述方法的a步骤中，如果高温处理温度过高，则成本太高，而高温处理温度过过低，则挥发分杂质难以去除完全，1100 1300°C的温度较为合适，其中，为了达到最好的除杂效果，a步骤中，碳质材料优选于1200°C无氧条件下保温3h。其中，上述b步骤中，粉碎是为了增加与酸碱接触面积，使接下来的反应更充分，速率更高，作为优选的技术方案，b步骤中将经过高温处理后的碳质材料粉碎至能过100目筛的粉末。其中，上述c步骤中用硝酸、盐酸处理的目的是去除各种与酸反应的杂质，所用的硝酸、盐酸的浓度优选为4 6wt% ;所用的硝酸、盐酸的浓度更优选为5wt%。其中，为了降低成本，c步骤中，所述的苛性碱优选为氢氧化钠。进一步的，为了使反应更彻底，速率更高，c步骤中，优选于高压反应釜中用硝酸、盐酸浸泡经过氢氧化钠处理的粉末。常规的市售高压反应釜即可满足要求，处理时，高压反应釜的压力范围为常规范围即可。本发明提供了一种生产高纯碳的方法，可以生产得到纯度为99. 99999%的高纯碳，能满足生产高纯金属硅用碳的需要。本发明为高纯碳的生产提供了一种新的方法，具有广阔的应用前景。
具体实施例方式本发明生产高纯碳的方法包括如下步骤a、高温处理碳质材料于1100 1300°C无氧条件下保温3 5h ;b、粉碎将经过高温处理后的碳质材料粉碎；C、除杂b步骤所得粉末与苛性碱按重量比10 20:1 2混匀，然后熔融，冷却，洗涤，然后依次用硝酸、盐酸浸泡，最后洗涤、干燥，得到高纯碳；其中所述的苛性碱为氢氧化钠或氢氧化钾。其中，上述方法的a步骤中，所述的碳质材料可以为常规的碳质材料，所述的碳质 材料优选为石油焦、木炭、焦炭中至少一种。进一步的，上述方法的a步骤中，如果高温处理温度过高，则成本太高，而高温处理温度过过低，则挥发分杂质难以去除完全，1100 1300°C的温度较为合适，其中，为了达到最好的除杂效果，a步骤中，碳质材料优选于1200°C无氧条件下保温3h。其中，上述b步骤中，粉碎是为了增加与酸碱接触面积，使接下来的反应更充分，速率更高，作为优选的技术方案，b步骤中将经过高温处理后的碳质材料粉碎至能过100目筛的粉末。其中，上述c步骤中用硝酸、盐酸处理的目的是去除各种与酸反应的杂质，所用的硝酸、盐酸的浓度优选为4 6wt% ;所用的硝酸、盐酸的浓度更优选为5wt%。其中，为了降低成本，c步骤中，所述的苛性碱优选为氢氧化钠。进一步的，为了使反应更彻底，速率更高，c步骤中，优选于高压反应釜中用硝酸、盐酸浸泡经过氢氧化钠处理的粉末。常规的市售高压反应釜即可满足要求，处理时，高压反应釜的压力范围为常规范围即可。下面结合实施例对本发明的具体实施方式
做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例I取石油焦lOOOKg，于1250°C无氧条件下保温4h，然后将经过高温处理后的碳质材料粉碎成能过100目筛的粉末；所得粉末加入50Kg氢氧化钠，然后熔融，冷却，洗涤，然后于高压反应釜中依次用浓度为4wt%的硝酸、盐酸浸泡，最后洗涤、干燥，得到高纯碳，碳的比例为 99. 99999%ο实施例2取石油焦2000Kg，于1300°C无氧条件下保温5h，然后将经过高温处理后的碳质材料粉碎成能过100目筛的粉末；所得粉末加入120Kg氢氧化钠，然后熔融，冷却，洗涤，然后于高压反应釜中依次用5wt%的硝酸、盐酸浸泡，最后洗涤、干燥，得到高纯碳，碳的比例为99.99999%。实施例3取木炭500Kg，于120(TC无氧条件下保温3h，然后将经过高温处理后的碳质材料粉碎成能过100目筛的粉末；所得粉末加入30Kg氢氧化钠，然后熔融，冷却，洗涤，然后于高压反应釜中依次用6wt%的硝酸、盐酸浸泡，最后洗涤、干燥，得到高纯碳，碳的比例为99.99999%。
实施例4取焦炭500Kg，于1200°C无氧条件下保温4h，然后将经过高温处理后的碳质材料粉碎成能过100目筛的粉末；所得粉末加入30Kg氢氧化钠，然后熔融，冷却，洗涤，然后于高压反应釜中依次用5wt%的硝酸、盐酸浸泡，最后洗涤、干燥，得到高纯碳，碳的比例为99.99999%。
权利要求
1.生产高纯碳的方法，其特征在于包括如下步骤 a、高温处理碳质材料于1100 1300°C无氧条件下保温3 5h; b、粉碎将经过高温处理后的碳质材料粉碎； C、除杂b步骤所得粉末与苛性碱按重量比10 20:1 2混匀，然后熔融，冷却，洗涤，然后依次用硝酸、盐酸浸泡，最后洗涤、干燥，得到高纯碳；其中所述的苛性碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
2.根据权利要求I所述的生产高纯碳的方法，其特征在于所述的碳质材料为石油焦、木炭、焦炭中至少一种。
3.根据权利要求I或2所述的生产高纯碳的方法，其特征在于a步骤中，碳质材料于1200 °C无氧条件下保温3h。
4.根据权利要求I 3任一项所述的生产高纯碳的方法，其特征在于b步骤中将经过高温处理后的碳质材料粉碎至能过100目筛的粉末。
5.根据权利要求I 4任一项所述的生产高纯碳的方法，其特征在于c步骤中所用的硝酸、盐酸的浓度为4 6wt%。
6.根据权利要求I 4任一项所述的生产高纯碳的方法，其特征在于c步骤中所用的硝酸、盐酸的浓度为5wt%。
7.根据权利要求I 6任一项所述的生产高纯碳的方法，其特征在于c步骤中，所述的苛性碱为氢氧化钠。
8.根据权利要求I 7任一项所述的生产高纯碳的方法，其特征在于c步骤中，于高压反应釜中用硝酸、盐酸浸泡经过氢氧化钠处理的粉末。
全文摘要
本发明涉及一种生产高纯碳的方法，属于高纯碳生产技术领域。本发明所解决的技术问题是提供了一种生产高纯碳的方法，其能生产得到纯度更高的碳。本发明生产高纯碳的方法包括如下步骤a、高温处理碳质材料于1100～1300℃无氧条件下保温3～5h；b、粉碎将经过高温处理后的碳质材料粉碎；c、除杂b步骤所得粉末与苛性碱按重量比10～20:1～2混匀，然后熔融，冷却，洗涤，然后依次用硝酸、盐酸浸泡，最后洗涤、干燥，得到高纯碳；其中所述的苛性碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
文档编号C01B31/02GK102897749SQ20121042846
公开日2013年1月30日 申请日期2012年11月1日 优先权日2012年11月1日
发明者羊泰宇, 朱洸宇 申请人:羊泰宇, 朱洸宇