石墨提纯的各种方法主要有浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法和高温提纯法等。石墨是一种高能结晶碳材料。由于其独特的结构和导电、导热、润滑、耐高温、化学性能稳定等特点，使其在高性能材料中具有很高的应用价值。广泛应用于冶金、机械、环保、化工、耐火材料、电子、医药、军工、航空航天等领域，已成为现代工业发展高、新、新工业不可缺少的非金属材料。和尖端技术，在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。国际行业专家预测：20世纪将是硅的世纪，21世纪将是碳的世纪。我国天然石墨形成地质条件好、分布广、资源丰富、品质优良。其储量和产量均居世界第一，是我国的优势矿产之一。天然石墨按其结晶程度不同可分为晶质石墨（片状）和隐晶质石墨（土状）两大类。晶质石墨矿石的特点是品位不高，固定碳含量一般不超过10%，局部特别富集的地区可达20%以上。但这类石墨矿石具有良好的选择性，浮选精矿品位可达85%以上，是自然界最易浮选的矿石之一。隐晶质石墨品位较高，固定碳含量一般在60%80%，最高可达95%，但矿石选择性较差。

石墨烯分为石墨烯粉和石墨烯薄膜两大类。常见的石墨粉生产方法有机械剥离法、氧化还原法和SiC外延生长法。石墨烯薄膜的生产方法是化学气相沉积（CVD）。一、石墨烯粉末生产方法1、机械剥离法机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动来获得薄层石墨烯材料的方法。该方法操作简单，所得石墨烯通常保持完整的晶体结构。 2、氧化还原法氧化还原法是利用硫酸、硝酸等化学试剂和高锰酸钾、过氧化氢等氧化剂，氧化天然石墨，增大其尺寸。石墨层之间的间距，在石墨层之间插入氧化物，生成氧化石墨。然后，用水洗涤反应物，并将洗涤后的固体在低温下干燥以获得氧化石墨。氧化石墨烯是通过物理剥离、高温膨胀等方法剥离氧化石墨粉末而得到的。最后通过化学方法还原氧化石墨烯，得到石墨烯。该方法操作简单，收率高，但产品质量较低。氧化还原法使用硫酸、硝酸等强酸并使用大量水进行清洗，对环境造成较大污染。 3、SiC外延法SiC外延法是在超高真空的高温环境下，将材料中的硅原子升华出来，剩余的C原子通过自组织重构，得到基于SiC衬底的石墨烯。该方法可以获得高质量的石墨烯，但该方法对设备要求较高。 2、石墨烯薄膜生产方法CVD是一种以含碳有机气体为原料气相沉积生产石墨烯薄膜的方法。这是目前生产石墨烯薄膜最有效的方法。该方法制备的石墨烯具有大面积、高质量的特点，但现阶段成本较高，工艺条件有待进一步完善。由于石墨烯薄膜的厚度很薄，大面积石墨烯薄膜无法单独使用，必须附着在宏观器件上才有价值，例如触摸屏、加热装置等。石墨烯是由以下物质组成的二维晶体：碳原子只有一层原子厚。在2015年石墨烯被发现之前，石墨烯是最薄且最强的材料，其断裂强度比最好的钢高200倍。同时，它具有非常好的弹性，可以拉伸至自身尺寸的20%。它是目前自然界中最薄、最强的材料。如果用一块面积1平方米的石墨烯制作吊床，它可以承受一公斤重量不到1毫克的猫。目前石墨烯最有前途的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管以生产未来的超级计算机。用石墨烯代替硅可以使计算机处理器的运行速度提高数百倍。此外，石墨烯几乎完全透明，仅吸收2.3%的光。另一方面，它的密度非常大，即使是最小的气体原子（氢原子）也无法穿透它。这些特性使其非常适合作为透明电子产品的原材料，例如透明触摸显示器、发光面板和太阳能电池板。作为迄今为止发现的最薄、最强、导电导热性能最好的新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”。

酸洗、高温石墨化

石墨烯是如何提炼的？ 1、去年10月，美佳谈到今年中试石墨烯的年吨位水平。今年，安防公布了研发进展：“已完成制备工艺小试，正在进行中试，并已提交发明专利申请。” “如果梅佳的讲话有夸大的成分，那么保安公告就不会如此详细地描述石墨烯的特性，也不会如此确定地披露开发进展。如果梅佳的讲话有任何误解，保安的公告也可以适当更正。”没必要在历史高位的股价定制股权激励，可以等到股价名不副实的下跌，再实施低价股权激励。我国著名民主人士、中央民建副主席，我们相信他的能力和诚信，我们相信石墨烯发展的进步是真实的。2、从石墨烯提炼原理来看，无论多少用化学的方法来分解它，确实是一个物理的变化过程，它会有成品合格率的高低，以及成品合格率的高低，但事实并非如此。有人谈论失败。现在看来，中试应该是流水线作业的实验，其目的就是：吨的成功预示着年产100吨的可能性！科学家们勤奋的公关不会停止。中试的不理想并不否定对基本炼油技术的掌握。产品仍然可以用愚蠢的方法生产，但数量会更少，成本会更高。也就是说，石墨烯的中试研究两年后仍达不到量产的理想，根本就生产不出石墨烯。这就是证券股票的本质。 3、有人说石墨烯会变便宜。诺贝尔奖得主本人也觉得……

去除石墨中的杂质通常采用两种方法。一是提高石墨化温度，延长石墨化时间。通过将石墨化温度提高到3000左右并保持1550小时，可以将灰分含量降低到0.07以下，并且可以将硼(B)含量降低到0.5PPm。 Si、Ca、Al、Mg等低沸点杂质已挥发。更麻烦的是难熔金属，它们会形成高熔点的碳化物，例如碳化硼（B4C），其熔点为2350C，但要到3500C才会沸腾，并在石墨中形成稳定的替代固溶体结构。钒的中子俘获截面为5bar，形成的碳化物直到2800T才溶解。为了去除这些极其有害的杂质，目前世界各国广泛采用卤素气体净化方法。除杂原则： (1)不增加：不添加新的杂质； (2)不减少：纯化后的物质不能减少； (3)分离容易：操作简单，分离容易；常见物质的原始杂质总结用除杂试剂去除杂质的方法(1) N2 (O2) ---------- 热铜丝网擦洗(2) CO2 (H2S) ---------- 铜硫酸盐溶液洗涤(3)CO(CO2)--------石灰水或烧碱液洗涤(4)CO2(HCl)--------饱和小苏打溶液洗涤(5)H2S(HCl) --- ----饱和NaHS溶液洗涤(6) SO2 (HCl) ---------- 饱和NaHSO3溶液洗涤(7) Cl2 (HCl) ------- 饱和NaCl溶液洗涤(8) CO2 (SO2) ------- 气体洗涤用饱和小苏打溶液(9) 碳粉(MnO2) ------- 浓盐酸加热并过滤(10) MnO2 (碳粉) --- ------ --加热并燃烧(11) 碳粉(CuO) ------- 盐酸或硫酸过滤器(12) Al2O3 (Fe2O3) ------- NaOH溶液(过量) ，然后滤过CO2，加热固体（13）Fe2O3（Al2O3）--------NaOH溶液过滤（14）Al2O3（SiO2）--------盐酸NH3H2O过滤，加热固体（15） ) SiO2 (ZnO) -------盐酸过滤(16) CuO (ZnO) ------- NaOH溶液过滤(17) BaSO4 (BaCO3) ------- 稀硫酸过滤(18)NaOH(Na2CO3)-------Ba(OH)2溶液(适量)过滤(19)NaHCO3(Na2CO3)--------倒入过量的CO2(20)Na2CO3(NaHCO3) -------加热(21)氯化钠(NaHCO3)-----蒸发结晶盐酸(22)NH4Cl[(NH4)2SO4]--------BaCl2溶液(适量) 过滤器(23)FeCl3(FeCl2)------ -通入过量的Cl2 (24) FeCl3 (CuCl2) ------- 铁粉、Cl2 过滤器(25) FeCl2 (FeCl3) ---- ---铁粉过滤器(26)Fe(OH)3胶体(FeCl3)-----(半透膜)透析(27)CuS(FeS)-----稀盐酸或稀硫酸过滤(28)I2(NaCl)------升华(29) NaCl (NH4Cl) ------- 加热(30) KNO3 (NaCl) ------- 用蒸馏重结晶(31)乙烯(SO2、H2O)碱石灰洗涤(32)乙烷(乙烯)--------溴水洗气(33)溴苯(溴)--------稀NaOH溶液分离( 34) 硝基苯(NO2) ------- NaOH溶液的稀分离(35) 甲苯(苯酚) ------- NaOH溶液的分离(36) 乙醛(乙酸) ------ - 饱和Na2CO3溶液的蒸馏(37) 乙醇（水） -- -----新鲜生石灰的蒸馏(38) 苯酚（苯）------NaOH溶液与CO2的分离(39) 乙酸乙酯（醋酸）--------饱和Na2CO3溶液的分离（40）溴乙烷（乙醇）--------蒸馏水液体（41）肥皂（甘油）--------盐过滤（42） ) 葡萄糖(淀粉) ------- (半透膜) 透析气体中杂质去除原则： (1) 不引入新的杂质(2) 不减少待纯化气体量注意事项： 当待净化气体含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如氯化氢气体、CO2、SO2等，最后必须除去水蒸气。 选择去除杂质的方法时，要保证杂质被彻底去除。例如：去除CO2最好用NaOH代替Ca(OH)2溶液，因为Ca(OH)2是微溶物质，石灰水中Ca(OH)2浓度较小。完全吸收CO2并不容易。

方法：A、杂质转化法：若想从苯中脱除苯酚，可加入氢氧化钠将苯酚转化为酚钠，利用酚钠易溶于水而与苯分离； B、吸收洗涤法；如果要除去，可以先将混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液，再通过浓硫酸，除去二氧化碳中混合的少量氯化氢和水； C、沉淀过滤法：除去混入硫酸亚铁溶液中的少量硫酸铜，加入少量铁粉，待充分反应，然后过滤除去不溶物； D、加热升华法：如果要去除碘中的沙子，可以采用此法； E、溶液萃取法：如果想除去水中含有的少量溴，可以采用此法； F、结晶和重结晶：如果要除去硝酸钠溶液中的少量氯化钠，可以利用两者溶解度的差异，降低溶液的温度，使硝酸钠结晶出来，而可获得纯硝酸钠晶体； G、分馏法：如果想除去乙醚中的少量醇，可以采用多次蒸馏的方法； H.液体分离法：如果要分离不同密度且互不相溶的液体混合物，可以采用这种方法，如苯和水分离； K.透析法：该方法可去除胶体中的离子。如除去氢氧化钠胶体中的氯离子。

高纯石墨是指含碳量大于99.99%的石墨。高纯石墨具有耐高温、耐腐蚀、抗热震、热膨胀系数小、自润滑、阻力系数小、易于机械加工等优点。开展高纯石墨生产技术研究，提高产品质量，对我国高纯石墨产业发展具有深远意义。 1nbsp;生产高纯石墨的一般工艺流程nbsp;具体内容可以在中国粉体技术网查看。高纯石墨的主要生产工艺流程如图1所示。显然，高纯石墨的生产工艺与石墨电极的生产工艺不同。高纯石墨需要结构各向同性的原材料。原料需要研磨成更细的粉末。需要应用等静压成型技术。烘烤周期长。为了达到所需的密度，需要多次浸渍-烘烤循环。石墨化的时间也比普通石墨长得多。 1.1nbsp;原材料生产高纯石墨的原材料包括骨料、粘结剂和浸渍剂。骨料通常为针状石油焦和沥青焦。这是因为针状石油焦具有灰分低（一般小于1%）、高温下易石墨化、导电导热性能好、线膨胀系数小等特点；用沥青焦在相同石墨化温度下得到的石墨，其电阻率大，但机械强度高。因此，在生产石墨化产品时，除了石油焦外，一般还使用一定比例的沥青焦，以提高产品的机械强度。粘合剂通常使用煤沥青，它是煤焦油蒸馏过程的产物。室温下为黑色固体，无固定熔点。 1.2nbsp;锻烧/提纯锻烧是将各种固体碳原料在隔绝空气的条件下加热至高温。所选骨料因其炼焦温度或成煤地质年代不同，内部结构不同程度地含有水分、杂质或挥发物。这些物质需要提前消除，否则会影响产品质量和使用。性能方面，所选骨料应进行煅烧或提纯。 1.3nbsp;磨料是用于石墨生产的固体材料。经煅烧或提纯后的固体物料虽已减少，但粒径仍较大，波动较大，成分不均匀。骨料粒度需破碎至配料要求。 1.4nbsp;捏合研磨后的粉料需与煤沥青粘结剂按一定比例混合后放入加热搅拌机中捏合，使物料分布均匀。 1.5nbsp;主要成型方法有挤出成型（图2a）、压缩成型（图2b）、振动成型、等静压成型（图2c）。 1.6nbsp;焙烧成型后的碳制品必须经过焙烧工序，即将压制成型的坯体在隔绝空气的条件下进行热处理（1000左右），使粘结剂碳化成粘结剂焦炭。 1.7nbsp;浸渍的目的是将熔融沥青等浸渍剂填充到制品内部在焙烧过程中形成的微小孔隙和骨料焦炭颗粒中原有的开放孔隙中，以提高制品的体积密度、导电率和机械强度。产品。耐化学腐蚀等1.8nbsp;石墨化石墨化是指通过热活化将热力学不稳定的非石墨碳转变为石墨碳的高温热处理工艺。

浮选法是传统选矿方法中能耗和试剂消耗最少、成本最低的一种方法。这是浮选法提纯石墨的最大优点。但采用浮选提纯石墨只能实现有限的石墨品位提高。对于鳞片状石墨，采用多级研磨不仅不能将单体完全分离，而且也不利于保护大片石墨。因此，采用浮选进一步提高石墨品位既不经济也不科学。要获得含碳量99%以上的高碳石墨，必须对石墨进行化学提纯。 (1)碱酸提纯法。碱酸法提纯的石墨含碳量可达99%以上。具有一次性投资低、产品档次高、工艺适应性强等特点。它还具有常规设备的优点，通用性强（除石墨外，许多非金属矿物都可以采用碱酸法提纯）。碱酸法是当今我国应用最广泛的方法；它的缺点是消耗大量能量。反应时间长，石墨损失大，废水污染严重。 (2)氢氟酸法。氢氟酸法的主要优点是除杂效率高、所得产品品位高、对石墨产品性能影响小、能耗低。缺点是氢氟酸具有剧毒和腐蚀性，生产过程中必须采取严格的安全防护措施。对设备的严格要求也导致成本的增加。另外，氢氟酸法产生的废水具有很大的毒性和腐蚀性。它的实力很强，需要严格治疗才能出院。环保方面的投入也大大削弱了氢氟酸法的低成本优势。 (3)氯化焙烧法。氯化焙烧法焙烧温度低、氯耗小，大大降低了石墨的生产成本。同时石墨制品的碳含量与氢氟酸处理后的碳含量相当。相比较而言，氯化焙烧法的回收率较高。但由于氯气有毒、有腐蚀性，对设备操作要求较高、密封严格、废气处理得当，在一定程度上限制了其推广应用。 (4)高温法最大优点是产品含碳量极高，可达99.995%以上。其缺点是需要专门设计建造的高温炉，设备昂贵，一次性投资较大。此外，它消耗大量能源，电费也很高。生产成本增加。而且，苛刻的生产条件也使得该方法的应用范围受到极大限制。只有国防、航天等对石墨产品纯度有特殊要求的场合才会考虑采用该方法进行石墨的小批量生产，无法在工业上推广。对比分析表明，几种石墨提纯方法各有优缺点。碱酸法操作简便，生产成本低，对生产条件要求较低。但生产的石墨固定碳含量较低，目前达不到99.9%。氢氟酸法除杂效果好，产品固定碳含量高。但氢氟酸具有剧毒、腐蚀性强，需要严格的安全防护措施和生产条件，废水处理难度大。

您想问一下它是如何制备或如何筛选的吗？制备方法：用胶带粘下大块石墨，用肼或锂还原氧化石墨，用甲烷气相沉积在镍或铜片上，用碳化硅热解……筛选方法：在显微镜下选择，用离心机分离，用聚甲基丙烯酸甲酯转移

石墨提纯：化学提纯和物理提纯。 (1)化学提纯利用石墨的耐酸、耐碱、耐腐蚀的特性，用酸、碱处理石墨精矿，溶解杂质，然后洗去，提高精矿品位。通过化学提纯可得到品位99%的高碳石墨。化学纯化的方法有很多种。国内应用最广泛的方法是氢氧化钠高温熔融法。其基本原理是石墨中的杂质（主要是硅酸盐矿物）与烧碱即NaOH在500以上的高温条件下反应生成水溶性反应物。通过用水浸出反应物可以除去部分反应物。杂质，另一部分杂质，如氧化铁等，碱熔后用HCl中和，生成水溶性三氯化铁，用水洗涤即可除去。上述工艺流程中，NaOH浓度约为50%，与石墨按1:0.8的比例混合，即生产1吨高碳石墨消耗NaOH约0.4t。 HCl的添加量约为石墨的30%。燃料用煤量约为0.6至0.7吨。碱熔法所用设备主要有锚式搅拌机、熔化炉、螺旋桨搅拌机、V型洗涤槽等，回收率85-90%，投资15万-20万元。这种技术虽然比较先进，但也存在用水量大、石墨损失大、生产率低、碱耗大、排放废液污染环境等缺点。由于以上原因，成本较高。为了解决或改善上述缺点，河南省地矿厅岩矿检测中心开发了高碳石墨提纯新工艺，用离心洗涤代替V型洗涤槽，并回收利用处理后的废液。采用这一新工艺，可降低材料成本约50%，节约用水约50%，提高生产率约10%，并减少废液对环境的污染。石墨固定碳含量大于99%，回收率达到92.8%。 （2）物理净化，即高温净化，利用石墨的耐高温性能，将其置于电炉中，隔绝空气加热至2500，使灰分（即杂质）挥发掉，从而提高精矿品位。通过高温提纯可得到品位99.9%的高纯石墨。

浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法、高温提纯法等。