天然石墨提纯技术全攻略，谁更胜一筹？

天然石墨是一种广泛存在于地壳中的矿物，因其独特的物理和化学特性，在工业、科技和能源领域有着广泛的应用。天然石墨品位低、杂质多，因此需要通过浮选法对石墨矿进行初步提纯，而后利用碱酸法、氢氟酸法对浮选精矿进一步提纯，最终利用高温法或高温氯化法获得高纯石墨产品，应用到后续产品生产，提高石墨价值。

浮选法

浮选法是提纯非金属矿常用的一种方法，主要是利用矿物表面疏水性的特点将杂质进行分离，浮选法具有能耗低、试剂可重复利用的优点。天然石墨矿不易被水浸润，可浮性好，采用浮选法对其进行提纯，获得的石墨固定碳质量分数可达到95.00%，但很难达到99.00%以上，且回收率低，因此，通常情况只把浮选法作为石墨提纯的第一步，想要获得高纯石墨，还需要进一步利用其他方法提纯。

高温法

高温法利用石墨的熔点远高于其所含杂质的沸点这一特性，将石墨加热到2500℃左右，杂质气化从而使石墨纯度提高，高温法能获得固定碳质量分数高达99.99%的高纯石墨。但是由于高温下石墨会与氧气反应，因此，反应需在真空环境或无氧环境中进行，并且对设备的耐高温性能要求较高，专门设计建造高温炉成本昂贵、投资巨大，高额的电费也使高温法的应用范围极为有限，只有对石墨质量要求非常高的特殊行业才采用高温法小批量生产高纯石墨。

酸碱法

经过浮选法初步提纯后的石墨精矿，解离较充分的杂质矿物随着浮选进入尾矿中，而与石墨嵌布较为紧密的小部分杂质则保留下来。想要继续提高石墨的固定碳含量，须采用化学法深入提纯。石墨的化学性质稳定，正是因为此特性，通过强酸、强碱的联合处理，通过溶解浮选石墨精矿中嵌布的细微杂质从而达到提高石墨品位的目的。碱酸法的生产成本较低，处理设备比较简单、在实际生产中通用性强，因此也是我国现行生产中应用较为广泛的一种提纯方法。

氢氟酸法

硅酸盐是石墨中较难去除的杂质，大多数硅酸盐熔点高且化学性质稳定，很难发生反应，而氢氟酸具有强腐蚀性，几乎可以溶解大部分硅酸盐和氧化物，因此，可以采用氢氟酸去除石墨中硅、钙、铁、镁等元素。

氢氟酸法需要将氢氟酸和石墨混合，石墨中的杂质与氢氟酸充分反应生成可溶性氟化物或沉淀，用水洗涤后烘干即可得到高品位石墨。为了更好去除生成的沉淀物，往往会加入适量其他酸，如盐酸、硝酸、硫酸等。但氢氟酸具有剧毒和强腐蚀性，对环境污染严重。目前酸浸法研究方向主要包括混酸搭配、提升工艺效率和减少氢氟酸用量等。

氯化焙烧法

氯化焙烧法本质上与高温法一致，主要还是利用石墨熔沸点和杂质熔沸点的区别进行提纯，通入氯气与石墨中杂质反应生成熔沸点更低的氯化物等其他杂质，从而在高温下将杂质挥发脱除，达到提纯效果。氯化焙烧法因其提纯效果好，能耗略低于高温法而受到青睐，但因为氯气的存在导致整个提纯过程中对设备有极高的要求，且有毒气体的处理也是一大难点，目前工艺还不成熟，因此很难实现工业化生产大规模应用。

以上方法是石墨提纯常用的方法，虽然都能有效提高石墨纯度，但都有各自的缺点，因此，开发效率高、能耗低且环境友好的石墨提纯工艺是目前研究的重要方向。

2026年3月11日，中国粉体网将在河南郑州举办“2026全国高纯石墨产业链发展大会暨高端石墨制品产业交流会”。届时，武汉理工大学特设教授孙康康将带来题为《天然石墨提纯工艺进展》的报告，分享石墨提纯最新研究成果与技术突破。

参考来源：

曹世界.高纯石墨用原料的提纯工艺研究

赵赛丹.天然鳞片石墨的提纯及其电化学性能研究

于倩.天然鳞片石墨提纯研究进展

程冶平等.天然石墨提纯技术研究进展

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