[go: up one dir, main page]

SU1765114A1 - Method of expanded graphite production - Google Patents

Method of expanded graphite production Download PDF

Info

Publication number
SU1765114A1
SU1765114A1 SU894767846A SU4767846A SU1765114A1 SU 1765114 A1 SU1765114 A1 SU 1765114A1 SU 894767846 A SU894767846 A SU 894767846A SU 4767846 A SU4767846 A SU 4767846A SU 1765114 A1 SU1765114 A1 SU 1765114A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
graphite
sulfur content
solution
ammonia
water
Prior art date
Application number
SU894767846A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Сергеевич Кутовой
Алексей Алексеевич Чуйко
Иван Иванович Карпов
Валентин Владимирович Тоболич
Иван Григорьевич Черныш
Геннадий Прохорович Приходько
Юрий Федорович Голодный
Галина Евгеньевна Павлик
Николай Николаевич Заяц
Original Assignee
Институт Химии Поверхности Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Химии Поверхности Ан Усср filed Critical Институт Химии Поверхности Ан Усср
Priority to SU894767846A priority Critical patent/SU1765114A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1765114A1 publication Critical patent/SU1765114A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  термически расщепленного графита (ТРГ). Цель - снижение содержани  серы. Сущность способа заключаетс  в том, что бисульфат графита обрабатывают 5-10%- ным водным раствором аммиака в течение 10-20 мин с последующей промывкой его водой, сушкой и термообработкой. Предложенный способ позвол ет снизить содержание серы в ТРГ до 0,0008 мае.% и улучшить этим его потребительские свойства. 1 табл.The invention relates to methods for producing thermally split graphite (TRG). The goal is to reduce the sulfur content. The essence of the method is that the graphite bisulfate is treated with 5-10% aqueous ammonia solution for 10-20 minutes, followed by washing it with water, drying and heat treatment. The proposed method allows to reduce the sulfur content in the TWG to 0.0008% w / w and thereby improve its consumer properties. 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к неметаллическим элементам, в частности к способам очистки термически расширенного графита (ТРГ), используемого дл  изготовлени  пластичных термо- и теплопроводных прокладочных элементов, стойких к действию агрессивных сред и примен емых в химической промышленности, криогенной технике и других област х техники.The invention relates to non-metallic elements, in particular to methods for cleaning thermally expanded graphite (TRG), used to make plastic thermally and thermally conductive gasket elements resistant to corrosive media and used in the chemical industry, cryogenic technology and other engineering fields.

Известно, что определ ющим параметром , вли ющим на коррозионную стойкость изделий из ТРГ,  вл етс  наличие примесей , в частности серы. Поэтому при получении ТРГ актуальным  вл етс  снижение серы в конечном продукте.It is known that the determining parameter influencing the corrosion resistance of articles from TRGs is the presence of impurities, in particular sulfur. Therefore, upon receipt of TRG, reduction of sulfur in the final product is relevant.

В качестве прототипа выбран способ очистки соединени  графита путем обработки бисульфата графита (С24+ HS04 nHaS04) водой при температуре свыше 100 С в автоклаве или водным раствором азотной кислоты или нитратов при 30° С в течение нескольких часов. Затем обработанный таким способом бисульфат графита промывали водой, сушили при 80° С в течение 4 ч и термически обрабатывали при 1000° С.As a prototype, a method was chosen for purifying a graphite compound by treating graphite bisulfate (C24 + HS04 nHaS04) with water at a temperature above 100 ° C in an autoclave or with an aqueous solution of nitric acid or nitrates at 30 ° C for several hours. Then, the graphite bisulfate treated in this way was washed with water, dried at 80 ° C for 4 hours, and thermally treated at 1000 ° C.

Полученный ТРГ имел рН водой выт жки 3,5 и содержание серы в ТРГ удалось снизить до 0,0025 мае. %.The obtained TRG had a pH of 3.5 draw water and the sulfur content in the TWG was reduced to 0.0025 May. %

Недостатком этого способа  вл етс  недостаточно высока  очистка ТРГ от серы.The disadvantage of this method is not high enough purification of the TRG from sulfur.

Цель изобретени  - уменьшение содержани  серы в ТРГ.The purpose of the invention is to reduce the sulfur content in the TWG.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе очистки соединени  графита, включающем обр зотку бисульфата графита водным раствором, согласно за вл емому способу обработки ведут 5 - 10%-ным водным раствором аммиака в течение 10 - 20 мин.This goal is achieved by the fact that in a known method of purification of a graphite compound, which involves the processing of graphite bisulfate with an aqueous solution, according to the method of treatment, a 5 to 10% aqueous solution of ammonia is carried out for 10 to 20 minutes.

В качестве исходного материала брали бисульфат графита, полученный из природного графита Завальевского месторождени  марки ГАК-2 (ГОСТ 18191-78) с размером частиц 50 - 250 мкм путем электрохимического анодного окислени  в растворе серной кислоты. Растворы электролита готовили на основе технической серной кислоты (ГОСТ 2184-77). Электрохимическую обработку графита проводили в электрохимической  чейке с разделеннымиGraphite bisulphate obtained from natural graphite of the Zavalevskoye deposit GAK-2 (GOST 18191-78) with a particle size of 50–250 µm by electrochemical anodic oxidation in a solution of sulfuric acid was taken as the starting material. Electrolyte solutions were prepared on the basis of technical sulfuric acid (GOST 2184-77). Electrochemical processing of graphite was carried out in an electrochemical cell with separated

СПSP

сwith

« "

СЛSL

катодной и анодной камерами. Катодом служила титанова  пластина, анодом-платино- ва . В качестве источника посто нного тока использовали стабилизированный источник питани  ЛИПС 35-1. Величину измер ли с помощью комбинированного прибора Щ 4300.cathode and anode chambers. A titanium plate, a platinum anode, served as the cathode. A stabilized power source LIPS 35-1 was used as a direct current source. The value was measured using a combined device Sch 4300.

Дл  приготовлени  водного раствора аммиака использовали аммиак марки ЧДА с концентрацией 25% (ГОСТ 3760-79), содержащий серы не более 0,0003 мас.%.For the preparation of an aqueous solution of ammonia, an analytical grade analytical grade ammonia was used with a concentration of 25% (GOST 3760-79) containing not more than 0.0003 wt.% Sulfur.

Процесс получени  бисульфата графита включал такие последовательные операции: дозировка порошкообразного графита в растворе серной кислоты; электрохимическа  обработка графита в растворе серной кислоты в анодной камере электролизера до момента получени  бисульфата графита синего цвета; фильтраци  и промывка бисульфата графита водой.The process of obtaining graphite bisulfate included the following operations: dosage of powdered graphite in a solution of sulfuric acid; electrochemical treatment of graphite in a solution of sulfuric acid in the anode chamber of the electrolyzer until the moment of obtaining blue graphite bisulfate; filtration and washing of graphite bisulfate with water.

Затем интеркалированное соединение графита согласно за вл емому способу обрабатывали водным раствором аммиака. После этого отмывали продукт водой до рН 6,5 - 7, сушили продукт в сушильном шкафу при 80° С в течение нескольких часов. Термическую обработку высушенного продукта проводили в электропечи при температуре 1000° С в течение 1 мин (имеетс  в виду врем  нахождени  загруженной массы бисульфата графита в гор чей зоне печи). Затем ТРГ вынимали из печи и охлаждали на воздухе. После этого определ ли значение насыпной плотности ТРГ по методике, описанной в ГОСТ 14922-77, и содержание серы согласно ГОСТ 8606-72.Then, the intercalated graphite compound was treated with an aqueous ammonia solution according to the method. After that, the product was washed with water to a pH of 6.5 - 7, the product was dried in an oven at 80 ° C for several hours. The heat treatment of the dried product was carried out in an electric furnace at a temperature of 1000 ° C for 1 min (this refers to the residence time of the loaded mass of graphite bisulfate in the hot zone of the furnace). Then TRG was removed from the furnace and cooled in air. After that, the bulk density value of TEG was determined by the method described in GOST 14922-77 and the sulfur content according to GOST 8606-72.

Определение содержани , общей серы в ТРГ проводили следующим образом.The determination of total sulfur content in TEG was carried out as follows.

Навеску термически расширенного графита 1 г смешивали со смесью Эшка в соотношении 1:4. Содержимое тщательно перемешивали и выравненную поверхность дополнительно покрывали 2 г смеси Эшка. Тигель со смесью помещали в муфельную печь, которую постепенно нагревали и выдерживали в течение 3 ч при 815 ± 25° С. После спекани  смеси тигель охлаждали. Содержимое тигл  переносили в стакан (150 см ), тигель тщательно промывали гор чей водой. Содержимое стакана фильтровали через обезоленный фильтр (красна  лента) в стакан (600 см ) и осадок на фильтре не менее 5 раз промывали гор чей водой. Раствор нейтрализовали 20%-ным HCI по индикатору метиловому красному, а затем дополнительно добавл ли еще 1 см 20%- ным HCI. Затем раствор кип тили 5 мин. В кип щий раствор в течение 20 с при посто нном перемешивании добавл ли 10 см раствора BaCl2 и выдерживали раствор вA weighed portion of thermally expanded graphite 1 g was mixed with a mixture of Eshka in the ratio 1: 4. The contents were thoroughly mixed and the leveled surface was additionally covered with 2 g of Eshk's mixture. The crucible with the mixture was placed in a muffle furnace, which was gradually heated and kept for 3 hours at 815 ± 25 ° C. After sintering the mixture, the crucible was cooled. The contents of the crucible were transferred to a glass (150 cm), the crucible was thoroughly washed with hot water. The contents of the glass were filtered through a de-salt filter (red ribbon) into a glass (600 cm) and the filter cake was washed at least 5 times with hot water. The solution was neutralized with 20% HCl with methyl red indicator, and then an additional 1 cm of 20% HCl was added. Then the solution was boiled for 5 min. 10 cm of BaCl2 solution was added to the boiling solution over a period of 20 seconds with constant stirring and the solution was kept in

течение 30 мин при температуре, близкой к температуре кипени . После осаждени  сернокислого бари  и осветлени  раствора на следующий день его фильтровали черезfor 30 minutes at a temperature close to the boiling point. After precipitating barium sulphate and clarifying the solution the next day, it was filtered through

плотный фильтр. Осадок на фильтре дополнительно промывали гор чей водой.tight filter. The filter cake was further washed with hot water.

Мокрый фильтр с осадком помещали в предварительно взвешенный тигель и высушивали . Затем тигель прокаливали в течение 20 мин при температуре 815 ± 25° С. После извлечени  тигл  из муфел  и охлаждени  дл  комнатной температуры его взвешивали ,The wet filter with the precipitate was placed in a pre-weighed crucible and dried. The crucible was then calcined for 20 minutes at a temperature of 815 ± 25 ° C. After removing the crucible from the muffle and cooling it for room temperature, weighed it

Массовую долю серы в аналитическойMass fraction of sulfur in the analytical

пробе (Зтрг) в процентах вычисл ли по формулеthe sample (Ztrg) in percent was calculated by the formula

ЗТРГ (mi 2l°-1374- 100%,ZTRG (mi 2l ° -1374- 100%,

2020

ГПТРГGPTRG

где mi - масса сернокислого бари , полученного при анализе, г;where mi is the mass of barium sulphate obtained in the analysis, g;

та - масса сернокислого бари , полученна  при (холостом) контрольном опыте,that is the mass of barium sulphate obtained by (idle) control experiment,

г,g,

0,1374 - коэффициент пересчета массы BaSO в массу серы;0.1374 is the conversion factor for the mass of BaSO to the mass of sulfur;

ГПТРГ - масса навески термически расширенного графита.GPTRG - the mass of the sample of thermally expanded graphite.

За окончательный результат принимали среднее арифметическое результатов трех параллельных определений.The arithmetic average of the results of three parallel determinations was taken as the final result.

Получение интеркалированного соединени  графита (ИСГ) осуществл ли по известной методике. Порошок графита марки ГАК-2 общей массой 400 г загружали в анодную камеру электролизера. В электролизере находилось 800 мл 50%-ной серной кислоты. В этом электролите проводилиThe preparation of intercalated graphite compound (ISG) was carried out according to a known method. GAK-2 graphite powder with a total weight of 400 g was loaded into the anode chamber of the electrolyzer. The cell contained 800 ml of 50% sulfuric acid. In this electrolyte was performed

анодное окисление графита с удельным расходом количества 504 Кл/г графита. После изменени  цвета графита на синий, что свидетельствовало о получении бисульфата графита примерного состава C24+HS04Xanodic oxidation of graphite with a specific consumption of the amount of 504 Cl / g of graphite. After changing the color of graphite to blue, which indicated the production of graphite bisulfate of approximate composition C24 + HS04X

xnH2S04, электролизер обесточивали, ИСГ промывали водой до рН 4.xnH2S04, the electrolyzer was de-energized, the ISH was washed with water to pH 4.

Дл  всех конкретных примеров брали порции полученного, как описано выше, интеркалированного соединени  графита.For all specific examples, portions of the intercalated graphite compound obtained as described above were taken.

Изобретение иллюстрируетс  примерами конкретного исполнени , а результаты определени  содержани  серы в ТРГ даны в таблице.The invention is illustrated by examples of a specific embodiment, and the results of determining the sulfur content in the TWG are given in the table.

Пример 1. К 40 г ИСГ прибавл ли 40Example 1. 40 g of ISH is added to 40 g.

мл 10%-ного водного раствора аммиака и периодически перемешивали в течение 15 мин. Затем отмывали продукт водой, сушили и подвергали термической обработке при 1000° С, Значение насыпной плотности полученного ТРГ - 0,0065 г/см3, содержание серы - 0,00085 мас.%.ml of 10% aqueous solution of ammonia and periodically stirred for 15 minutes Then the product was washed with water, dried and subjected to heat treatment at 1000 ° C. The bulk density of the obtained TEG was 0.0065 g / cm3, the sulfur content was 0.00085 wt.%.

В остальных примерах поступали так, как описано в примере 1, мен   концентрацию водного раствора аммиака и длитель- ность обработки. При концентрации водного раствора аммиака меньше 5 мас.% (пример 3) поставленна  цель не достигаетс , содержание серы такое же, как у прототипа .In the other examples, the procedure was as described in Example 1, the concentration of the aqueous ammonia solution and the duration of the treatment vary. When the concentration of the aqueous solution of ammonia is less than 5 wt.% (Example 3), the goal is not achieved, the sulfur content is the same as in the prototype.

При использовании 15%-ного раствора аммиака (пример 4) содержание серы практически не мен етс  по сравнению с прототипом , а при концентрации раствора 20 мас.% (пример 5) содержание серы даже больше чем у прототипа,When using a 15% ammonia solution (example 4), the sulfur content remains almost unchanged compared to the prototype, and at a solution concentration of 20 wt.% (Example 5), the sulfur content is even higher than that of the prototype,

Дополнительными опытами установлено , что повышение температуры водного раствора аммиака не вли ет на достижение поставленной цели, следовательно, не  вл - етс  существенным признаком.It was established by additional experiments that an increase in the temperature of an aqueous solution of ammonia does not affect the achievement of the set goal, therefore, it is not an essential feature.

Если врем  обработки ниже за вл емого интервала (пример 8), то поставленна  цель не достигаетс . При времени обработки более 20 мин (примеры 9 и 10) содержание серы в ТРГ не уменьшаетс . Следовательно, увеличивать врем  обработки свыше 20 мин нецелесообразно.If the processing time is lower than the claimed interval (Example 8), then the goal is not achieved. With a treatment time of more than 20 minutes (Examples 9 and 10), the sulfur content in the TWG does not decrease. Therefore, to increase the processing time over 20 minutes is impractical.

Таким образом, за вл емый способ позвол ет снизить содержание серы в ТРГ до 0,0008 мас.% и соответственно улучшить потребительские свойства ТРГ.Thus, the inventive method allows to reduce the sulfur content in the TWG to 0.0008 wt.% And, accordingly, improve the consumer properties of the TWG.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ получени  расширенного графита , включающий очистку соединений графита путем обработки бисульфата графита водным раствором реагента, промывку его водой, сушку и термообработку, отличающийс  тем, что, с целью снижени  содержани  серы, в качестве реагента используют аммиак и обработку ведут 5-10%-ным раствором аммиака в течение 10-20 мин.A method of producing expanded graphite, which includes purifying graphite compounds by treating graphite bisulfate with an aqueous reagent solution, washing it with water, drying and heat treating, characterized in that ammonia is used as a reagent to reduce the sulfur content and the treatment is carried out with 5-10% ammonia solution for 10-20 minutes.
SU894767846A 1989-12-08 1989-12-08 Method of expanded graphite production SU1765114A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894767846A SU1765114A1 (en) 1989-12-08 1989-12-08 Method of expanded graphite production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894767846A SU1765114A1 (en) 1989-12-08 1989-12-08 Method of expanded graphite production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1765114A1 true SU1765114A1 (en) 1992-09-30

Family

ID=21484017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894767846A SU1765114A1 (en) 1989-12-08 1989-12-08 Method of expanded graphite production

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1765114A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6406612B1 (en) 1999-05-20 2002-06-18 Graftech Inc. Expandable graphite and method
RU2472701C1 (en) * 2011-08-08 2013-01-20 Закрытое акционерное общество "ГРАФИТИНВЕСТ" Method of producing thermally expanded graphite, thermally expanded graphite and foil based thereon

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент GB № 2128971, кл, С 01 В 31/04,1984. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6406612B1 (en) 1999-05-20 2002-06-18 Graftech Inc. Expandable graphite and method
RU2472701C1 (en) * 2011-08-08 2013-01-20 Закрытое акционерное общество "ГРАФИТИНВЕСТ" Method of producing thermally expanded graphite, thermally expanded graphite and foil based thereon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101885498A (en) Method for preparing high-purity magnesium sulfate
CN1843938A (en) Method for preparing vanadium pentoxide
SU952100A3 (en) Process for producing calcium sulfoanhydrite
SU1765114A1 (en) Method of expanded graphite production
CN103058235A (en) Method of removing calcium with magnesium sulfate and high-purity magnesium sulfate
CN113332971A (en) Nano ZnO/g-C3N4Application of composite catalyst as algae inhibitor and preparation method thereof
CN103303974B (en) Method for recycling waste silicon slag discharged in production of zirconyl chloride
CN110980725A (en) Method for removing metal impurities and residual graphite in diamond material
SU1054331A1 (en) Batch for making refractory products
CN113044862B (en) A method for dehydrating different ammonium carnallite materials by utilizing the synergistic coupling effect between them
Thoukis et al. Fate of diethyl pyrocarbonate in wine
FI64790B (en) FOERFARANDE FOER ROSTNING AV SELENHALTIGT MATERIAL
CN113354046A (en) Carbon nitride modified nano Fe3O4Application of material as algae inhibitor and method
CN108147437B (en) Method for producing high-purity magnesium oxide by taking magnesium arsenate as raw material
RU2818198C1 (en) Method for obtaining coagulant
Sohnel et al. Solubilities of magnesium sulfite hydrates
Rabah et al. Wear of graphite anodes during electrolysis of add sulphate solutions
JPS5950031A (en) Method for purifying iron oxide powder
RU2717418C1 (en) Method of processing titanium-containing mineral raw materials
SU827599A1 (en) Method of purifying sulfuric acid solution from organic impurities
CN1013103B (en) Preparation technique of hydrous ferrous sulphate
RU1788948C (en) Method of yellow phosphorus purification from arsenic
SU1033557A1 (en) Method for purifying zinc sulfate solutions from chlorine
US3451769A (en) Method of producing ammonium salts and iron oxide from waste pickle liquor
SU802182A1 (en) Method of producing sodium fluoride