¿Cómo lidiar con materiales de grafito con excesivo contenido de azufre y altas temperaturas?
El cristal de grafito tiene una estructura de capas planas de red hexagonal compuesta de elementos de carbono. Las capas están unidas por fuerzas de van der Waals. La unión es muy débil y la distancia entre las capas es grande. Por lo tanto, en condiciones adecuadas, se pueden insertar diversas sustancias químicas, como ácidos, metales alcalinos y sales, entre las capas de grafito y combinarlas con átomos de carbono para formar una nueva fase química: la intercalación de grafito en compuestos (GIC). Este compuesto de capa intermedia puede descomponerse rápidamente en un instante cuando se calienta a una temperatura adecuada, produciendo una gran cantidad de gas, lo que hace que el grafito se expanda a lo largo del eje hasta formar una nueva sustancia parecida a un gusano, a saber, grafito expandido. Este compuesto de capa intermedia de grafito no expandido es grafito expandible. El grafito expandible es un importante material inorgánico no metálico. Tiene superconductividad, almacenamiento de hidrógeno, reacciones químicas catalíticas, resistencia a ácidos y álcalis, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la tracción y resistencia a la corrosión. como resistencia a la presión, resistencia a la radiación y buena elasticidad a la flexión, y se usa ampliamente para reemplazar materiales de sellado de asbesto cancerígenos.
Los métodos de preparación comunes de grafito expandible incluyen principalmente el método de intercalación química, el método electroquímico, el método de oxidación ultrasónica, el método de difusión en fase de vapor y el método de sales fundidas. En la actualidad, la producción nacional de grafito expandible generalmente adopta el método de intercalación química y los dos. Los procesos del método electroquímico son los mismos excepto el proceso de oxidación, la desacidificación inicial, la eliminación de ácido mediante lavado con agua, deshidratación, secado y otros procesos. La materia prima inicial utilizada para la preparación del método de intercalación química es el grafito en escamas con alto contenido de carbono. Los reactivos químicos restantes, como el ácido sulfúrico concentrado (más del 98%), peróxido de hidrógeno (más del 28%), permanganato de potasio, etc., son todos reactivos de grado industrial. Los pasos de preparación específicos son: a temperaturas apropiadas, agregar diferentes proporciones de solución de peróxido de hidrógeno, grafito en escamas natural y ácido sulfúrico concentrado en diferentes procedimientos de adición, reaccionar durante un cierto período de tiempo con agitación constante y luego lavar el ácido con agua hasta se vuelve neutro Se obtiene después de la separación centrífuga, deshidratación y secado. El valor de pH del grafito expandible preparado de esta manera es superior a 2. Para cumplir con los requisitos del producto, el grafito expandible debe lavarse y desacidificarse con agua para que el valor de pH sea superior a 3. Esto da como resultado un aumento del agua de lavado. consumo y vertido de aguas residuales Al mismo tiempo, el agua ácida producida durante el proceso de lavado contiene una gran cantidad de sólidos en suspensión que contaminan el medio ambiente. La mayoría de los fabricantes se encuentran en un estado de vertido natural y no tienen medidas para afrontar el tratamiento de las aguas residuales. contaminación ambiental y restringiendo seriamente el desarrollo de la industria.