不同方法提純石墨技術經濟分析對比

摘 要：本文以石墨選廠浮選石墨精礦為原料，采取不同的工藝方法，分別可得到三種品質不同的石墨產品。并針對這三種工藝進行了技術經濟分析，酸堿法提純工藝相對來說是利潤最高的工藝方法。

關鍵詞：石墨提純；技術經濟；經濟效益

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.034

0 引言

本文針對取自吉林某地石墨選廠的浮選精礦產品，選取了提純石墨的三種技術方案，包括：混合酸法、酸堿法、高溫法，其產品純度均能達到99%以上。并對三種方法進行了技術經濟分析，以期對后期建廠方案選擇提供支持。

1 石墨提純技術

1.1 混合酸法提純工藝

石墨原料后與水混勻后，加入酸攪拌加熱，反應一段時間后脫酸，洗滌至中性，然后脫水、干燥，可得到固定碳含量為99.5%的高純石墨。

1.2 酸堿法提純工藝

石墨與氫氧化鈉溶液混合通過配比混合后，高溫熔融反應一段時間后脫堿，洗滌至中性，然后再與水混勻后，加入酸攪拌加熱，反應一段時間后脫酸，洗滌至中性，最后經脫水、干燥，得到固定碳含量可達到99.9 %的產品。

1.3 高溫法提純工藝

高溫法提純工藝將石墨原料在氮氣氬氣保護下進行高溫升華，然后冷卻后除雜，得到產品，高溫法提純實驗工藝最終石墨中碳含量達到99.99 %。

2 技術經濟分析

2.1 工程方案總投資

幾種提純方法所需的工程方案投資費用見表1。

由表1可以得出，工程方案總投資費用方面，混合酸法和酸堿法投資額相差不多，而高溫法鑒于對設備要求較高，投資額相比其他兩種提純方法高出4倍。

2.2 工程方案經濟效益分析

幾種提純方法所需的生產成本費用見表2。

由表2可以看出，從生產成本上，總成本費用高溫法較高，酸堿法和混合酸法提純總生產成本費用相差不多。

石墨售價參考國內近幾年石墨市場的價格平均值，三種提純工藝的銷售收入見表3。

對比三種提出方法的銷售收入，因純度99.9%的石墨銷售單價相比混合酸法提純得到的純度99.5%的石墨產品價格高，故酸堿法的銷售收入遠高于混合酸法。

三種不同提純工藝效益分析見表4。

由表4可以看出，年均凈利潤酸堿法最高，全部投資回收期，酸堿法時間最短，這是由于酸堿法相對于其他兩種方法投資及生產成本較低，利潤較高。

3 結論

（1）以石墨選廠浮選石墨精礦為原料，采取三種石墨提純技術，混合酸法、酸堿法以及高溫法三種不同的工藝方法，分別可得到含碳量99.5%、99.9%、99.99%的石墨產品。

（2）技術經濟分析表明，混合酸法和酸堿法的建設投資和生產成本相差不多，但酸堿法提純工藝利潤比混合酸法高出很多。高溫提純工藝生產出的產品品質是最好的，但因其投資和生產成本都比另外兩種提純工藝高出很多，故而其經濟效益是最差的。綜上，酸堿法提純工藝相對來說經濟效益是最好的。

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作者簡介：顧順奇（1983-），男，江蘇太倉人，本科，工程師，研究方向：礦物加工。