СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКИ РАСШИРЕННОГО ГРАФИТА Советский патент 1995 года по МПК C01B31/04 

Изобретение относится к технологии получения расширенного графита, используемого для изготовления прессованных графитовых изделий, например, фольги, труб, а также в качестве легкого наполнителя, придающего изделию электропроводность и магнитные свойства.

Целью изобретения является придание расширенному графиту магнитных свойств при сохранении высокой электропроводности и низкого объемного веса.

Дисперсный железографитсодержащий отход металлургических производств, содержащий оксиды железа FeO и Fe₂O₃ и углерод С и примеси SiO₂, CaO, Al₂O₃, MnO помещают в смесь концентрированной серной кислоты и окислителя бихромата калия на 2-10 мин.

Окисление ведут при перемешивании в течение 2-10 мин. Твердый продукт отделяют на фильтре и отмывают водой до рН=7, сушат на воздухе или под вакуумом при 100-200^оС в течение 2-3 ч. Полученный материал нагревают в режиме теплового удара при 600-1100^оС.

П р и м е р. Дисперсный железографитсодержащий отход металлургического производства комбината "Азовсталь" состава в мас. углерод 15, железо 60, примеси остальное, с чешуйчатым строением частиц графита с насыпной плотностью 2,5 г/см³, обрабатывают при интенсивном перемешивании окислительной смесью из концентрированной серной кислоты (ρ= 1,84 г/см³) и 5% бихромата калия при отношении масс отхода и окислителя 1:5 (на 1 кг отхода взято 5 кг смеси, включающей 0,25 кг бихромата и 4,75 кг кислоты) в течение 5 мин.

Твердый остаток отделяют на вакуумном нутч-фильтре и промывают при этом водой до рН 7. Материал сушат при 115^оС в сушильном шкафу, а затем термообрабатывают в режиме подающего слоя при 1000^оС без подачи газов извне. Этот процесс можно проводить и с подачей воздуха или инертного газа. Время термообработки составляет 1-10 с. При этом происходит термическое расширение графита, а содержание железа меняется незначительно.

Охлаждение происходит в процессе движения материала под действием силы тяжести. Скорость охлаждения примерно 3-10 ˙ 10² град/с.

Свойства полученного графита: степень расширения 30, зольность 82% удельная намагниченность насыщения 43 А ˙ м²/кг, удельное электросопротивление 11,83 ˙ 10^-4 Ом ˙ м, насыпной вес 10-23 кг/м³.

В таблице представлены результаты данного и других примеров по изобретению.

Использование: для изготовления прессованных графитовых изделий, например фольги, труб, а также в качестве легкого наполнителя, придающего изделию электропроводность и магнитные свойства. Сущность изобретения: способ получения термически расширенного графита из дисперсного железографитсодержащего отхода металлургического производства включает окислительную обработку отхода концентрированной серной кислотой и бихроматом калия, отделение твердого продукта от раствора, сушку его и термообработку при 600 - 1000°С. С целью придания целевому продукту магнитных свойств при сохранении высокой электропроводности и низкого объемного веса, указанный отход берут с содержанием железа 10 - 60 мас.%. Окислительную обработку проводят в течение 2 - 10 мин. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКИ РАСШИРЕННОГО ГРАФИТА из дисперсного железографитсодержащего отхода металлургического производства, включающий окислительную обработку отхода концентрированной серной кислотой и бихроматом калия, отделение твердого продукта от раствора, сушку его и термообработку при 600 1000^oС, отличающийся тем, что, с целью придания целевому продукту магнитных свойств при сохранении высокой электропроводности и низкого объемного веса, указанный отход берут с содержанием железа 10 60 мас. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что окислительную обработку проводят в течение 2 10 мин.