Il-grafita tintuża ħafna f'industriji ġodda tal-enerġija, l-elettronika, l-avjazzjoni, l-ajruspazju, l-enerġija nukleari u l-militar, u hija faħħara bħala materja prima kruċjali li tappoġġja l-iżvilupp tal-industriji strateġiċi emerġenti ta 'pajjiżi fis-seklu 21. Huwa elenkat bħala riżors ewlieni minn pajjiżi u reġjuni bħall-UE, l-Istati Uniti, u l-Awstralja. Fl-industrija tas-semikondutturi, il-prodotti tal-grafita huma użati b'mod wiesa 'f'tagħmir ta' trattament tas-sħana ta '-temperatura għolja bħal fran tat-tkabbir tal-kristall, fran tal-karbonizzazzjoni, u fran tal-grafitizzazzjoni. Prodotti tal-grafita ta' purità għolja-użati fit-tielet-ġenerazzjoni tal-karbur tas-silikon tas-semikondutturi jinkludu griġjoli tal-grafita għat-tkabbir tal-kristall, ħiters tal-grafita, u trab tal-grafita; il-purità tagħhom għandha rwol deċiżiv fil-kwalità tal-kristalli tal-karbur tas-silikon.
Permezz ta 'żvilupp teknoloġiku u iterazzjoni, it-teknoloġiji tal-purifikazzjoni tal-grafita bħalissa huma kklassifikati f'ħames kategoriji: flotazzjoni, metodu ta' aċidu-alkalin, metodu ta 'aċidu idrofluworiku, metodu ta' inkaljar bil-klorinazzjoni, u metodu ta 'purifikazzjoni ta'-temperatura għolja.
Metodu ta 'flotazzjoni:Il-metodu Flotation jintuża prinċipalment għall-purifikazzjoni inizjali tal-mineral tal-grafita. Il-prinċipju bażiku tiegħu huwa li tuża l-idrofobiċità fuq il-wiċċ tal-partiċelli minerali nfushom, jew li tiġġenera jew ittejjeb l-idrofobiċità wara t-trattament b'aġenti ta 'flotazzjoni. Il-wiċċ tal-grafita mhux imxarrab faċilment mill-ilma u għalhekk għandu floatability tajba, li jagħmilha faċli biex tissepara minn minerali impurità. Il-metodu ta 'flotazzjoni għandu l-vantaġġi ta' konsum baxx ta 'enerġija u r-reaġenti jistgħu jerġgħu jintużaw parzjalment, iżda l-purità tal-grafita hija limitata, u huwa diffiċli li terġa' tippurifika. Hemm telf ta 'trab tal-grafita matul il-proċess ta' purifikazzjoni, u r-rata ta 'rkupru hija baxxa ħafna.
Metodu tal-aċidu-alkalin:Il-grafita u l-idrossidu tas-sodju jitħalltu u jirreaġixxu f'650 grad biex jiffurmaw komposti ta' idrossidu li ma jinħallux fl-ilma u prodotti parzjalment solubbli fl-ilma-, li jinħaslu bl-ilma biex jitneħħew xi impuritajiet; imbagħad l-alkali-prodott imdewweb jitħallat ma 'ċerta konċentrazzjoni ta' soluzzjoni ta 'aċidu idrokloriku u rreaġixxa f'60-90 grad biex jibdlu l-impuritajiet fi kloruri solubbli, imbagħad jinħaslu bl-ilma, u finalment imnixxef biex jinkiseb prodott tal-grafita ta' purità għolja-. Il-vantaġġi ta 'dan il-proċess huma li t-tagħmir huwa sempliċi u faċli biex jiġi implimentat, l-investiment ta' darba huwa żgħir, u l-prodott miksub huwa ta 'grad ogħla; l-iżvantaġġi huma konsum kbir ta 'enerġija, ħin ta' reazzjoni twil, korrużjoni serja ta 'tagħmir, telf kbir ta' grafita, u tniġġis serju ta 'l-ilma.
Metodu ta 'aċidu idrofluworiku:L-impuritajiet fil-mineral mhux maħdum huma reaġiti bl-aċidu idrofluworiku biex jiġġeneraw fluworidu u aċidu fluworosiliku, li jinħall faċilment fl-ilma. L-impuritajiet fil-mineral mhux maħdum jitneħħew bil-ħasil bl-ilma biex tinkiseb grafita ta' grad-għoli. Dan il-proċess għandu effiċjenza għolja tat-tneħħija tal-impurità, prodotti ta' grad-għoli, ftit impatt fuq il-prestazzjoni tal-prodotti tal-grafita, u konsum baxx ta 'enerġija. Madankollu, l-aċidu idrofluworiku huwa tossiku ħafna u korrużiv, u sistema stretta ta 'trattament tad-drenaġġ ta' sigurtà għandha tkun installata matul il-proċess ta 'produzzjoni, li teħtieġ investiment kbir fil-protezzjoni ambjentali.
Metodu ta' inkaljar bil-klorinazzjoni:Ħallat il-grafita b'ċertu ammont ta 'aġent li jnaqqas, ixwiha f'1000 grad f'atmosfera speċifika, u daħħal gass tal-kloru għal reazzjoni, sabiex il-metalli ta' valur fil-materjal jiġu kkonvertiti f'fażi tal-gass jew fażi klorur kondensata u kumplessi b'punt ta 'togħlija ta' tidwib aktar baxx u jaħarbu, u b'hekk jisseparaw mill-komponenti li jifdal biex jinkiseb l-iskop ta 'purifikazzjoni tal-grafit. Dan il-metodu għandu konsum baxx ta 'enerġija, effiċjenza għolja ta' purifikazzjoni, rata għolja ta 'rkupru, u spiża baxxa. Madankollu, il-kloru huwa tossiku u korrużiv għall-prodotti tal-metall. Jekk tnixxi, tikkawża tniġġis serju għall-ambjent.
Metodu ta 'purifikazzjoni f'temperatura għolja:Filwaqt li tieħu vantaġġ mill-fatt li l-punt tat-tidwib tal-grafita (3850 grad) huwa ħafna ogħla mill-punt tat-togħlija tal-impuritajiet li jinsabu fih, il-grafita tissaħħan għal aktar minn 2700 grad, sabiex l-impuritajiet fil-grafita jiġu vaporizzati l-ewwel u jaħarbu biex jinkiseb l-iskop tal-purifikazzjoni. Il-prodotti tal-grafita ta 'purità għolja-jistgħu jinkisbu permezz ta' dan il-proċess, iżda tagħmir ta 'purifikazzjoni ta'-temperatura għolja huwa għali, jikkonsma ħafna enerġija, għandu skala ta 'produzzjoni limitata, u għandu produzzjoni baxxa.
Minbarra l-ħames metodi ta 'purifikazzjoni tal-grafita magħrufa ta' hawn fuq, f'dawn l-aħħar snin, bl-iżvilupp mgħaġġel tat-teknoloġija tas-semikondutturi tat-tielet-ġenerazzjoni, twieled tip ġdid ta 'metodu ta' purifikazzjoni tal-grafita, jiġifieriil-metodu ta 'purifikazzjoni fiżika u kimika.
Il-metodu ta 'purifikazzjoni fiżika u kimika huwa li tpoġġi l-prodotti tal-grafita li jeħtieġ li jiġu ppurifikati f'forn tal-vakwu u saħħanhom. Billi żżid il-vakwu fil-forn, l-impuritajiet fil-prodotti tal-grafita awtomatikament se volatilizzaw meta jilħqu l-pressjoni tal-fwar saturat tagħhom. Barra minn hekk, il-gass aloġenu jintuża biex jikkonverti l-ossidi b'punti ta 'tidwib u togħlija għoljin fl-impuritajiet tal-grafita f'alidi b'punti ta' tidwib u togħlija baxxi biex jinkiseb l-effett ta 'purifikazzjoni.