Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2018
Ключевые слова: графит, Курейское месторождение, химическая активация, Chemical activation, Graphite, Kureika coalfield
Аннотация: Проанализированы различные технологические варианты химической активации скрытокристаллического графита Курейского месторождения. Показано, что в качестве активатора могут быть использованы серная и азотная кислоты. При этом наибольшая эффективность активации, оценённая по изменению элементного и фазового составов, энергии активациПоказать полностьюи, межплоскостного расстояния и т.д., достигается при активации графита смесью серной кислоты с окислителем. В этом случае после химической активации в составе графита значительно снижается содержание железа, магния и кальция, а содержание серы увеличивается в 1,3–1,5 раза. Исследование фазового состава показало, что в составе химически активированного графита присутствуют кварц, оксид кальция, сульфат железа и комплексное соединение углерода, водорода, серы. Соединения типа пирита, халькопирита, пирротина, сульфита железа не наблюдались. Основная фракция у природного и химически активированного графита является размером от 10–50 мкм (средний размер природного графита ГЛС-2 составляет 14,8 мкм, а у химически активированного графита марки ГЛС-2О — 12,3 мкм). Энергия активации окисления графита по уравнению Аррениуса (по данным дифференциально-термического анализа) у природного графита составляет 42,51 кДж/моль, а у химически активированного — 48,8 кДж/моль. Отмечено, что химическая активация не меняет типа сингонии решётки, но из-за внедрения соединений серы в слои графита наблюдается незначительное увеличение межплоскостного расстояния (с 3,344 до 3,349 Å). This article analyses the various technological options for the chemical activation of the Kureika-coalfield cryptocrystalline graphite. As shown, the sulfuric and nitric acids can be used as activator. The most efficient activation estimated by the change of the elemental and phase composi-tions, activation energies, interlayer distance, etc., is achieved by activa-tion of graphite with a mixture of sulfuric acid with an oxidizing agent. In this case, in the composition of the graphite after the chemical activa-tion, the content of iron, magnesium and calcium is greatly reduced, and the sulphur content is increased in 1.3–1.5 times. The study of phase composition shows that the composition of chemically activated graphite consists of quartz, calcium oxide, ferric sulphate, and a complex com-pound of carbon, hydrogen, and sulphur. Compounds of pyrite, chalcopy-rite, pyrrhotite, and iron sulphite are not observed. The main fraction of the natural and chemically activated graphite size is from 10–50 microns (the average size of natural graphite GLS-2 is 14.8 μm, and chemically activated graphite of GLS-2O brand is 12.3 μm). The activation energy of the oxidation of graphite according to the Arrhenius equation (according to differential-thermal analysis data) for the natural graphite is of 42.51 kJ/mole, and for the chemically activated graphite is of 48.8 kJ/mole. The chemical activation does not change the crystal-system type, but due to the introduction of sulphur compounds into the layers of graphite, there is a slight increase in interlayer distance (from 3.344 to 3.349 Å).
Журнал: Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Выпуск журнала: Т. 16, № 1
Номера страниц: 83-101
ISSN журнала: 18165230
Место издания: Киев
Издатель: Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной академии наук Украины