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石墨提纯技术经济分析

摘要:本文以石墨选厂浮选石墨精矿为原料,采取不同的工艺方法,分别可得到三种品质不同的石墨产品。并针对这三种工艺进行了技术经济分析,酸碱法提纯工艺相对来说是利润最高的工艺方法。

关键词:石墨提纯;技术经济;经济效益

本文针对取自吉林某地石墨选厂的浮选精矿产品,选取了提纯石墨的三种技术方案,包括:混合酸法、酸碱法、高温法,其产品纯度均能达到99%以上。并对三种方法进行了技术经济分析,以期对后期建厂方案选择提供支持。

1石墨提纯技术

1.1混合酸法提纯工艺。石墨原料后与水混匀后,加入酸搅拌加热,反应一段时间后脱酸,洗涤至中性,然后脱水、干燥,可得到固定碳含量为99.5%的高纯石墨。1.2酸碱法提纯工艺。石墨与氢氧化钠溶液混合通过配比混合后,高温熔融反应一段时间后脱碱,洗涤至中性,然后再与水混匀后,加入酸搅拌加热,反应一段时间后脱酸,洗涤至中性,最后经脱水、干燥,得到固定碳含量可达到99.9 %的产品。1.3高温法提纯工艺。高温法提纯工艺将石墨原料在氮气氩气保护下进行高温升华,然后冷却后除杂,得到产品,高温法提纯实验工艺最终石墨中碳含量达到99.99 %。

2技术经济分析

2.1工程方案总投资。几种提纯方法所需的工程方案投资费用见表1。由表1可以得出,工程方案总投资费用方面,混合酸法和酸碱法投资额相差不多,而高温法鉴于对设备要求较高,投资额相比其他两种提纯方法高出4倍。2.2工程方案经济效益分析。几种提纯方法所需的生产成本费用见表2。由表2可以看出,从生产成本上,总成本费用高温法较高,酸碱法和混合酸法提纯总生产成本费用相差不多。石墨售价参考国内近几年石墨市场的价格平均值,三种提纯工艺的销售收入见表3。对比三种提出方法的销售收入,因纯度99.9%的石墨销售单价相比混合酸法提纯得到的纯度99.5%的石墨产品价格高,故酸碱法的销售收入远高于混合酸法。三种不同提纯工艺效益分析见表4。由表4可以看出,年均净利润酸碱法最高,全部投资回收期,酸碱法时间最短,这是由于酸碱法相对于其他两种方法投资及生产成本较低,利润较高。

3结论

(1)以石墨选厂浮选石墨精矿为原料,采取三种石墨提纯技术,混合酸法、酸碱法以及高温法三种不同的工艺方法,分别可得到含碳量99.5%、99.9%、99.99%的石墨产品。(2)技术经济分析表明,混合酸法和酸碱法的建设投资和生产成本相差不多,但酸碱法提纯工艺利润比混合酸法高出很多。高温提纯工艺生产出的产品品质是最好的,但因其投资和生产成本都比另外两种提纯工艺高出很多,故而其经济效益是最差的。综上,酸碱法提纯工艺相对来说经济效益是最好的。

参考文献:

[1]罗立群,谭旭升,田金星.石墨提纯工艺研究进展[J].化工进展,2014(08):2110-2116.

[2]荆正强,胡瑞彪.莫桑比克某球形石墨提纯试验[J].现代矿业,2015,31(03):230-232.

[3]刘凤春.碱煅烧法提纯石墨的试验研究[J].中国非金属矿工业导刊,2013(04):36-37.

作者:顾顺奇 单位:苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司

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