石墨是重要的戰略礦產，用途廣泛，特別是在高精度、尖端領域。 這就日益要求對石墨進行深加工，積極開發高純、超細等高檔石墨產品。 目前，石墨提純一般包括物理提純和化學提純。 物理凈化包括堿酸法、氫氟酸法、氯化物燒結法； 化學純化包括低溫法（也稱熱法）。 不同的凈化工藝適合不同的凈化武器。

石墨的熔點為3850±50℃，沸點為4500℃。 它是自然界中熔點和沸點最高的物質之一。 硅酸鹽礦物的沸點在2750℃以下。 石墨的熔點和沸點遠低于其中所含雜質的熔點和沸點。 沸點。 因此，理論上，利用它們的熔點和沸點的差異，可以將石墨放入石墨化的石墨坩堝中。 在一定氣氛下，借助特定的儀器和設備，加熱至2700℃，雜質即可從石墨中汽化逸出。 ，達到凈化效果。

該技術可將石墨提純至99.99%以上。 低溫石墨化爐成套設備主要包括以下部分：爐體、感應加熱器、中頻電源（二極管變頻裝置）、真空系統、測溫控溫、液壓進出水機構、水冷卻該設備的關鍵技術是感應加熱器的設計，包括感應線圈、加熱元件、絕熱熔池、石墨坩堝等部件。 感應加熱器與電源的合理組合是加熱和保溫的關鍵。 鑰匙。 在提純工藝方面，具有代表性的是陳懷軍發明的天然石墨分級低溫提純工藝。 他們利用石墨本身沸點高，其他雜質沸點低的原理，不斷地階段性地去除天然石墨中的雜質。 將含碳量80%左右的天然石墨放入溫度1500℃的提純爐中，將低沸點的雜質汽化排出。 然后，凈化爐內的溫度為2500~2800℃，相應沸點的雜質被汽化并排出。 部分，然后進入溫度2800~3200℃的凈化爐，同時通入適量的HF和HCl二氧化碳，在低溫下與高沸點金屬雜質進行置換反應，生成低沸點金屬雜質。沸點氯化物和溴化物，因此蒸發并排出。 從而將天然石墨純化為含碳量為99.99%~99.9998%的石墨。

但該方法生產超高純石墨主要受以下幾點影響：

(1)石墨原料的雜質濃度。 原料的雜質濃度不同，所得產品的堿度不同。 含碳量高的石墨凈化效果較好。 因此，低溫法常采用選礦法或堿酸法提純。 含碳量≥99%石墨為原料；

(2)石墨坩堝的質量。 石墨的堿度濃度低于石墨坩堝的堿度，有利于石墨中堿度的汽化和逸出。 否則，從石墨坩堝材料中逸出的堿度將通過坩堝達到較低的含量。 待提純的石墨物質擴散，導致石墨提純效果差；

(3)石墨化過程的加熱曲線采用大電壓升溫，石墨溫度下降快，有利于石墨中堿度的汽化逸出；

(4)原料粒度。 一般來說，粒徑越小，凈化效果越好。

石墨低溫提純電感應加熱器示意圖

低溫石墨化爐成套設備主要包括以下部分：爐體、感應加熱器、中頻電源（二極管變頻裝置）、真空系統、測溫控溫、液壓上下料機構、水冷卻該設備的關鍵技術是感應加熱器的設計，包括感應線圈、加熱元件、絕熱熔池、石墨坩堝等部件。 感應加熱器與電源的合理組合是加熱、保溫的關鍵。

艾奇遜爐

優點：設備簡單，產值大

缺點：生產周期長，不同地區質量不同，廢氣無組織排放，污染嚴重。

推船式連續低溫凈化爐

優點：連續生產，無需頻繁的加熱和冷卻過程，煤耗低； 生產周期短； 廢氣集中處理。

連續式低溫石墨提純爐

優點：可靠性高、產品含量高、質量穩定、能耗低、產量大、環保。

采用低溫法生產超高純石墨時，生產規模受到限制。 電爐加熱技術要求嚴格，需要與空氣隔絕。 否則，石墨在熱空氣中加熱到450℃時就會開始氧化。 溫度越高，石墨的損失越大。 大的。 低溫法最大的優點是產品含碳量極高，可達99.995%以上。 其缺點是需要專門設計建造的低溫爐，設備昂貴，一次性投資大，煤耗大。 并且隨著國防、航空航天、超高速硬質材料等行業的快速發展，產生了對超高純石墨產品的日益增長的需求，這也促進了超高純石墨的工業化生產。 -純石墨制品。

更詳細的信息請參閱以下報告：

【突發新聞】2019年天然石墨行業研究年度報告