1.本發(fā)明屬于石墨提純技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種酸堿法提純石墨沖洗裝置及沖洗方法。

背景技術(shù)：

2.在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中，石墨提純主要有化學法和物理法，化學法常用的是酸堿法。在酸堿法工藝中，主要包括naoh

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hcl、naoh

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h2so4、naoh

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hcl

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hno3等體系，其中naoh

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hcl法最常見。

3.法提純主要利用石墨中雜質(zhì)如sio2、al2o3、fe2o3、mgo、cao在高溫下與naoh反應(yīng)進行提純，部分雜質(zhì)生成溶于水的產(chǎn)物，用水浸取洗滌而被除去。另外一部分雜質(zhì)不反應(yīng)或生成不溶于水的氫氧化物，再用鹽酸浸泡使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘穆然铮盟礈於?。在酸解過程中，石墨與硫酸充分混合反應(yīng)后，卸到中間倉，再用濕料泵打到?jīng)_洗罐。在沖洗罐中反復(fù)沖洗，洗去酸（堿）得到高純石墨粉料。

4.在實際工藝中，酸（堿）消耗量很大，為了保證純度，酸（堿）的加入量要求比理論值高15%以上，致使堿熔和酸解工藝步驟后，物料中含有大量的酸（堿），為了使成品物料達到中性，需要將攜帶大量酸或堿的石墨粉料反反復(fù)復(fù)用水沖洗，水的消耗量很大，對于這種水洗后的酸（堿）液體無法再利用，同時還需要進行凈化處理后排放。現(xiàn)有技術(shù)的沖洗工藝步驟是將待沖洗的物料注入沖洗罐中，在罐中進行水和石墨的接觸，然后將水放出，如果沒有達到?jīng)_洗效果，繼續(xù)注入水，直到石墨純度符合標準。改進的沖洗裝置是將排放出去的水繼續(xù)進行凈化處理，循環(huán)使用。這種改進裝置結(jié)構(gòu)龐大，占用較大的空間，增加水凈化設(shè)備，也使高純石墨制備的成本高、廢液多、用水量大。

5.由此可以看出，在酸堿法提純技術(shù)中，多個工藝步驟需要水洗，用到大量的水，沖洗的效果直接影響石墨提純后的純度，同時水資源的消耗是影響成本的重要因素。為此研究一種機構(gòu)緊湊、沖洗效果好，可連續(xù)出料生產(chǎn)的石墨沖洗裝置，研發(fā)一種科學合理的沖洗方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明通過如下技術(shù)方案解決技術(shù)問題。所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，包括沖洗罐、石墨罐、中間罐、水箱、回水管、斜板、進料口、進料管、水泵、進水管、進水口、石墨水交口、混料管、噴頭、人孔、框式攪拌器、出料閥、驅(qū)動裝置、出料管、泡沫攪拌驅(qū)動裝置、泡沫攪拌器、出料閥、渣漿泵、卸料管、排水閥、排污口、排污閥、回水圍堰、攪拌軸。

7.沖洗罐為圓柱形，包括斜板池和石墨池，斜板池的直徑大于石墨池，石墨池由上下兩部分構(gòu)成，上部分為圓柱形，即為圓柱形池，下部分為錐形，即為錐形池；斜板設(shè)置在斜板池內(nèi)，對水質(zhì)進行過濾；斜板池上端連接回水管和回水圍堰，經(jīng)過斜板過濾后的水從回水圍堰流出。在石墨池的側(cè)壁上開設(shè)進料口和進水口，進料管與進料口相連，進水管連接在進水口上。石墨池內(nèi)還設(shè)置有混料管，呈l型，在混料管上開設(shè)有石墨

水交口，進料管和進水管在石墨水交口處匯集在一起，混料管的另一端設(shè)置噴頭，可以將石墨和水的混合液噴出；在噴頭下方設(shè)置框式攪拌器，框式攪拌器呈倒置的梯形框，位于石墨池的錐形池內(nèi)；框式攪拌器連接攪拌軸，攪拌軸與驅(qū)動裝置相連接；該發(fā)明的裝置設(shè)置兩個中間罐，從錐形池流出的物料直接通過出料管進入中間罐；在錐形池下端兩側(cè)設(shè)置出料閥，出料閥連接出料管，出料管連接到中間罐的上部，物料直接從中間罐的上部進入。中間罐內(nèi)部設(shè)置泡沫攪拌器，泡沫攪拌器上連接泡沫攪拌驅(qū)動裝置，中間罐上部側(cè)面設(shè)置排水閥，下面設(shè)置出料閥，出料閥對面設(shè)置排污口，排污口與排污閥連接；側(cè)壁排污口上面，設(shè)置人孔；出料閥與渣漿泵相連，渣漿泵的另一端連接卸料管。

8.進水管另一端連接水泵，水泵與水箱相連。

9.該裝置在工作時，水泵將水箱中的水打入進水管中，與從進料管送來的待洗石墨物料在石墨水交口相遇，一同進入混料管。需清洗的物料，從進料管與進水管混合后，從中心線方向通過噴頭進入到石墨罐的錐形池中，在攪拌軸帶動框式攪拌器的作用下進行清洗，清洗的過程中攪拌軸帶動水料旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下物料貼壁旋轉(zhuǎn)向下運動，通過控制攪拌軸轉(zhuǎn)速，控制物料向下運動的速度，控制清洗效果。清洗好的物料從出料管出來，進入到中間罐，通過渣漿泵進入卸料管出料，進入下一步工序中，進行壓濾機脫水、烘干、裝袋，等到?jīng)_洗后的成品。

10.利用如上的沖洗裝置采用如下的方法進行酸堿法石墨提純中間物料的沖洗，可以達到很好的技術(shù)效果。具體沖洗方法如下：第一步，打開水泵，將水箱中的清水注入進水管中，進水量是進料管中石墨混合物物料量的1.5

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3倍，進料速率為v1；第二步，將待沖洗的石墨混合物物料注入進料管中，進料速率為v2，v1> v2；第三步，啟動框式攪拌器的驅(qū)動裝置，框式攪拌器的轉(zhuǎn)速為80

?

300轉(zhuǎn)/分；第四步，框式攪拌器攪拌20

?

40min后，打開一個出料閥，使石墨物料通過出料管進入石墨罐中，待一個石墨罐中物料超過石墨罐體積的一半時，打開另一個出料閥，使石墨進入到另外一個石墨罐中，交替使用；第五步，啟動泡沫攪拌驅(qū)動裝置，泡沫攪拌器開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為100

?

300轉(zhuǎn)/分；第六步，打開出料閥，啟動渣漿泵，將沖洗后的石墨物料輸送到下一步工序中。

11.在如上操作過程中，回水圍堰流出的水澄清，在石墨水洗過程中，沖洗廢水也進行了連續(xù)性凈化；定期利用排污口、排污閥進行石墨罐排污。

12.該發(fā)明沖洗效果好，減小占地面積，結(jié)構(gòu)緊湊，可連續(xù)出料生產(chǎn)。在實際應(yīng)用中，表現(xiàn)出明顯的環(huán)保、節(jié)能效果，解決了石墨酸堿提純廢水環(huán)境污染的問題，同時降低了石墨提純成本，具有明顯的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。

附圖說明

13.附圖1為本發(fā)明石墨沖洗裝置示意圖。

14.圖示：1沖洗罐、2石墨罐、3中間罐、4水箱、5回水管、6斜板、7進料口、8進料管、9水泵、10進水管、11進水口、12石墨水交口、13混料管、14噴頭、15人孔、16框式攪拌器、17出料閥、18

驅(qū)動裝置、19出料管、20泡沫攪拌驅(qū)動裝置、21泡沫攪拌器、22出料閥、23渣漿泵、24卸料管、25排水閥、26排污口、27排污閥、28回水圍堰、29攪拌軸；1

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1斜板池、1

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2石墨池；1

?2?

1圓柱形池、1

?2?

2錐形池。

具體實施方式

15.如附圖1所示，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案解決技術(shù)問題。所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置及沖洗方法，包括沖洗罐1、石墨罐2、中間罐3、水箱4、回水管5、斜板6、進料口7、進料管8、水泵9、進水管10、進水口11、石墨水交口12、混料管13、噴頭14、人孔15、框式攪拌器16、出料閥17、驅(qū)動裝置18、出料管19、泡沫攪拌驅(qū)動裝置20、泡沫攪拌器21、出料閥22、渣漿泵23、卸料管23、排水閥25、排污口26、排污閥27、回水圍堰28、攪拌軸29。

16.沖洗罐1為圓柱形，包括斜板池1

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1和石墨池1

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2，斜板池1

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1的直徑大于石墨池1

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2，石墨池1

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2由上下兩部分構(gòu)成，上部分為圓柱形，即為圓柱形池1

?2?

1，下部分為錐形，即為錐形池1

?2?

2；斜板6設(shè)置在斜板池1

?

1內(nèi)，對水質(zhì)進行過濾；斜板池1

?

1上端連接回水管5和回水圍堰28，經(jīng)過斜板6過濾后的水從回水圍堰28流出。在石墨池1

?

2的側(cè)壁上開設(shè)進料口7和進水口11，進料管8與進料口7相連，進水管10連接在進水口11上。石墨池1

?

2內(nèi)還設(shè)置有混料管13，呈l型，在混料管13上開設(shè)有石墨水交口12，進料管8和進水管10在石墨水交口12處匯集在一起，混料管13的另一端連接噴頭14，可以將石墨和水的混合液噴出；在噴頭14下方設(shè)置框式攪拌器16，框式攪拌器16呈倒置的梯形框，位于石墨池1

?

2的錐形池1

?2?

2內(nèi)；框式攪拌器16連接攪拌軸29，攪拌軸29與驅(qū)動裝置18相連接；該發(fā)明的裝置設(shè)置兩個中間罐3，從錐形池1

?2?

2流出的物料直接通過出料管19進入中間罐3；在錐形池1

?2?

2下端兩側(cè)設(shè)置出料閥17，出料閥17連接出料管19，出料管19連接到中間罐3的上部，物料直接從中間罐3的上部進入。中間罐3內(nèi)部設(shè)置泡沫攪拌器21，泡沫攪拌器21上連接泡沫攪拌驅(qū)動裝置20，中間罐3上部側(cè)面設(shè)置排水閥25，下面設(shè)置出料閥22，出料閥22對面設(shè)置排污口26，排污口26與排污閥27連接；側(cè)壁排污口26上面，設(shè)置人孔15；出料閥22與渣漿泵23相連，渣漿泵23的另一端連接卸料管24。

17.進水管10另一端連接水泵9，水泵9與水箱4相連。

18.該裝置在工作時，水泵9將水箱4中的清水打入進水管10中，與從進料管10送來的待洗石墨物料在石墨水交口12相遇，一同進入混料管13。需清洗的物料，在進料管8與進水管10混合后，從中心線方向通過噴頭14進入到石墨罐2的錐形池1

?2?

2中，在攪拌軸29帶動框式攪拌器16的作用下進行清洗，清洗的過程中攪拌軸29帶動水料旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下物料貼壁旋轉(zhuǎn)向下運動，通過控制攪拌軸29轉(zhuǎn)速，控制物料向下運動的速度，控制清洗效果。清洗好的物料從出料管24出來，進入到中間罐3，通過渣漿泵23進入卸料管24出料，進入下一步工序中，進行壓濾機脫水、烘干、裝袋，等到?jīng)_洗后的成品。

19.利用如上的沖洗裝置采用如下的方法進行酸堿法石墨提純中間物料的沖洗，可以達到很好的技術(shù)效果。具體沖洗方法如下：第一步，打開水泵9，將水箱4中的清水注入進水管10中，進水量是進料管中石墨混合物物料量的1.5

?

3倍，進料速率為v1；

第二步，將待沖洗的石墨混合物物料注入進料管8中，進料速率為v2，v1> v2；第三步，啟動框式攪拌器16的驅(qū)動裝置18，框式攪拌器16的轉(zhuǎn)速為80

?

300轉(zhuǎn)/分；第四步，框式攪拌器16攪拌20

?

40min后，打開一個出料閥17，使石墨物料通過出料管19進入石墨罐2中，待一個石墨罐2中物料超過石墨罐2體積的一半時，打開另一個出料閥17，使石墨進入到另外一個石墨罐2中，交替使用；第五步，啟動泡沫攪拌驅(qū)動裝置20，泡沫攪拌器21開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為100

?

300轉(zhuǎn)/分；第六步，打開出料閥22，啟動渣漿泵23，將沖洗后的石墨物料輸送到下一步工序中。

20.在如上操作過程中，回水圍堰流出是澄清的水，在石墨水洗過程中，沖洗廢水同時進行連續(xù)凈化；定期利用排污口、排污閥進行石墨罐排污。

21.該發(fā)明沖洗效果好，減小占地面積，結(jié)構(gòu)緊湊，可連續(xù)出料生產(chǎn)。在實際應(yīng)用中，表現(xiàn)出明顯的環(huán)保、節(jié)能效果，解決了石墨酸堿提純廢水環(huán)境污染的問題，同時降低了石墨提純成本，具有明顯的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。技術(shù)特征：

1.一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，其特征在于：包括沖洗罐、石墨罐、中間罐、水箱、回水管、斜板、進料口、進料管、水泵、進水管、進水口、石墨水交口、混料管、噴頭、人孔、框式攪拌器、出料閥、驅(qū)動裝置、出料管、泡沫攪拌驅(qū)動裝置、泡沫攪拌器、出料閥、渣漿泵、卸料管、排水閥、排污口、排污閥、回水圍堰、攪拌軸；沖洗罐為圓柱形，包括斜板池和石墨池，斜板池的直徑大于石墨池，石墨池由上下兩部分構(gòu)成，上部分為圓柱形池，形狀為圓柱形，下部分為錐形池，形狀為錐形；斜板設(shè)置在斜板池內(nèi)，斜板池上端連接回水管和回水圍堰；石墨池內(nèi)設(shè)置有混料管；在混料管上開設(shè)石墨水交口，進料管和進水管在石墨水交口處匯集在一起，混料管的另一端設(shè)置噴頭；在噴頭下方設(shè)置框式攪拌器；在錐形池下端兩側(cè)設(shè)置出料閥，出料閥連接出料管，出料管連接到中間罐的上部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，其特征在于：在石墨池的側(cè)壁上開設(shè)進料口和進水口，進料管與進料口相連，進水管連接在進水口上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，其特征在于：石墨池設(shè)置的混料管呈l型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，其特征在于：框式攪拌器呈倒置的梯形框，位于石墨池的錐形池內(nèi)；框式攪拌器連接攪拌軸，攪拌軸與驅(qū)動裝置相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，其特征在于：設(shè)置兩個中間罐，從錐形池流出的物料直接通過出料管進入中間罐。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，其特征在于：設(shè)置兩個中間罐，從錐形池流出的物料直接通過出料管進入中間罐。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，其特征在于：中間罐內(nèi)部設(shè)置泡沫攪拌器，泡沫攪拌器上連接泡沫攪拌驅(qū)動裝置，中間罐上部側(cè)面設(shè)置排水閥，下面設(shè)置出料閥，出料閥對面設(shè)置排污口，排污口與排污閥連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，其特征在于：側(cè)壁排污口上面，設(shè)置人孔；出料閥與渣漿泵相連，渣漿泵的另一端連接卸料管。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酸堿法提純石墨沖洗裝置，其特征在于：進水管另一端連接水泵，水泵與水箱相連。10.根據(jù)權(quán)利要求1

?

9所述的一種酸堿法提純石墨沖洗方法，其特征在于：沖洗方法如下：第一步，打開水泵，將水箱中的清水注入進水管中，進水量是進料管中石墨混合物物料量的1.5

?

3倍，進料速率為v1；第二步，將待沖洗的石墨混合物物料注入進料管中，進料速率為v2，v1> v2；第三步，啟動框式攪拌器的驅(qū)動裝置，框式攪拌器的轉(zhuǎn)速為80

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300轉(zhuǎn)/分；第四步，框式攪拌器攪拌20

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40min后，打開一個出料閥，使石墨物料通過出料管進入石墨罐中，待一個石墨罐中物料超過石墨罐體積的一半時，打開另一個出料閥，使石墨進入到另外一個石墨罐中，交替使用；第五步，啟動泡沫攪拌驅(qū)動裝置，泡沫攪拌器開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為100

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300轉(zhuǎn)/分；第六步，打開出料閥，啟動渣漿泵，將沖洗后的石墨物料輸送到下一步工序中；回水圍堰流出是澄清的水，在石墨水洗過程中，沖洗廢水同時進行連續(xù)凈化；定期利用排污口、排污閥進行石墨罐排污。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種酸堿法提純石墨沖洗裝置及沖洗方法，用于石墨提純技術(shù)領(lǐng)域。包括沖洗罐、石墨罐、中間罐、水箱、回水管、斜板、進料口、進料管、水泵、進水管、進水口、石墨水交口、混料管、噴頭、人孔、框式攪拌器、出料閥、驅(qū)動裝置、出料管、泡沫攪拌驅(qū)動裝置、泡沫攪拌器、出料閥、渣漿泵、卸料管、排水閥、排污口、排污閥、回水圍堰、攪拌軸。該發(fā)明沖洗方法簡單，效果好，占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，可連續(xù)出料生產(chǎn)。在實際應(yīng)用中，表現(xiàn)出明顯的環(huán)保、節(jié)能效果，解決了石墨酸堿提純廢水環(huán)境污染的問題，同時降低了石墨提純成本，具有明顯的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。經(jīng)濟效益。經(jīng)濟效益。

技術(shù)研發(fā)人員：徐元成 徐振 徐岳 馬強 徐威 徐強 徐剛 江志國 王增洋 鞏倫江 李祥龍 候盛凱 池金亮 李沙沙 徐德英 付忠偉

受保護的技術(shù)使用者：雞西市普祥新材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.06.08

技術(shù)公布日：2021/9/21