废弃酸液绿色提纯天然鳞片石墨的工艺及机理

学术精汇

作者：

孟凡娜1 张海军*2 杨航3

作者单位：

1. 黑龙江科技大学矿业工程学院2. 黑龙江科技大学材料科学与工程学院3. 中国五矿集团萝北县云山石墨新材料有限公司

摘要：

本研究致力于开发一种绿色高效的天然石墨提纯工艺，以解决传统碱酸法中酸浸剂成本高、污染重的问题。创新性地采用石墨企业制备可膨胀石墨过程中产生的废弃酸液（主要成分为硫酸及微量双氧水）替代纯硫酸，对黑龙江鸡西鳞片石墨浮选精矿进行提纯。通过系统优化碱熔温度与时间、废酸浓度及酸浸温度与时间等关键工艺参数，确定了最佳条件：石墨、氢氧化钠与水的质量比为10∶3∶3，碱熔温度450℃、时间2 h，采用30%废硫酸于70℃下酸浸2 h。试验结果表明，该工艺可使石墨固定碳含量提升至99.91%，其提纯效果与纯硫酸相当。X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）与X射线荧光光谱（XRF）分析表征结果证实，废酸提纯过程未破坏石墨晶体及鳞片结构，其中微量双氧水可温和扩张石墨层间距离，促进杂质暴露与浸出。本研究为石墨行业提供了一种低成本、资源化的绿色提纯路径，兼具显著的环保与经济价值。

关键词：

废酸天然鳞片石墨石墨提纯碱酸法酸浸双氧水

刊期：

2025，5（34）

所属栏目：

研究论文

基金资助：

黑龙江省重点研发计划项目(2024ZX06A04),黑龙江省属本科高校基本科研业务费项目(2024-KYYWF-1078)

分类号：

TD97；TD98

DOI：

10.3969/j.issn.1005-7854.2025.05.008

页数：

页码：

763-769

来源期刊

矿冶

Mining and Metallurgy