A grafitot széles körben használják az új energiaiparban, az elektronikában, a repülésben, a repülőgépiparban, a nukleáris energiában és a katonai iparban, és döntő fontosságú nyersanyagként emlegetik hazám stratégiai, feltörekvő iparágainak fejlődését a 21. században. Az olyan országok és régiók, mint az EU, az Egyesült Államok és Ausztrália, kulcsfontosságú forrásként tartják számon. A félvezetőiparban a grafittermékeket széles körben használják magas hőmérsékletű hőkezelő berendezésekben, például kristálynövesztő kemencékben, karbonizáló kemencékben és grafitozó kemencékben. A harmadik generációs félvezető szilícium-karbidban használt nagy-tisztaságú grafittermékek közé tartoznak a kristálynövesztő grafittégelyek, a grafitmelegítők és a grafitpor; tisztaságuk döntő szerepet játszik a szilícium-karbid kristályok minőségében.
A technológiai fejlesztés és iteráció révén a grafittisztítási technológiákat jelenleg öt kategóriába sorolják: flotáció, lúgos{0}}savas módszer, hidrogén-fluoridos módszer, klórozásos pörkölési módszer és magas hőmérsékletű tisztítási módszer.
Flotációs módszer:A flotációs módszert elsősorban a grafitérc kezdeti tisztítására használják. Alapelve, hogy a hidrofóbicitást magukon az ásványi részecskék felületén használják fel, vagy flotációs szerekkel végzett kezelés után hidrofóbitást generálnak vagy fokozzák. A grafit felületét nem nedvesíti könnyen a víz, ezért jó a lebeghetősége, így könnyen elválasztható a szennyező ásványoktól. A flotációs módszer előnye, hogy alacsony az energiafogyasztás, és a reagensek részben újra felhasználhatók, de a grafit tisztasága korlátozott, és nehéz újratisztítani. A tisztítási folyamat során grafitpor veszteség lép fel, és a visszanyerési sebesség nagyon alacsony.
Lúgos{0}}savas módszer:A grafitot és a nátrium-hidroxidot összekeverik, és 650 fokon reagáltatják vízben-oldhatatlan hidroxidvegyületeket és részben vízben-oldható termékeket, amelyeket vízzel mosnak a szennyeződések eltávolítása érdekében; majd a lúgos-olvadt terméket bizonyos koncentrációjú sósavoldattal összekeverjük és 60-90 fokon reagáltatjuk, hogy a szennyeződéseket oldható kloridokká alakítsuk, majd vízzel mossuk, végül megszárítjuk, hogy nagy-tisztaságú grafitterméket kapjunk. Ennek az eljárásnak az az előnye, hogy a berendezés egyszerű és könnyen kivitelezhető, az egyszeri befektetés csekély, és a kapott termék magasabb minőségű; A hátrányok a nagy energiafogyasztás, a hosszú reakcióidő, a berendezés súlyos korróziója, a nagy grafitveszteség és a súlyos vízszennyezés.
Hidrofluorsav módszer:A nyers ércben lévő szennyeződéseket hidrogén-fluoriddal reagáltatják, így fluoridot és fluor-kovasavat képeznek, amelyek vízben könnyen oldódnak. A nyers ércben lévő szennyeződéseket vízzel történő mosással távolítják el, így kiváló minőségű grafitot kapnak. Ennek az eljárásnak nagy a szennyeződés-eltávolítási hatékonysága, kiváló minőségű termékek-, kevés hatása van a grafittermékek teljesítményére, és alacsony az energiafogyasztása. A hidrogén-fluorid azonban erősen mérgező és maró hatású, ezért a gyártási folyamat során szigorú biztonsági szennyvíztisztító rendszert kell beépíteni, ami nagy környezetvédelmi beruházást igényel.
Klórozásos pörkölés módja:A grafitot bizonyos mennyiségű redukálószerrel összekeverjük, 1000 fokon, meghatározott atmoszférában pörköljük, majd klórgázt vezetünk be a reakcióba, hogy az anyagban lévő értékes fémek gázfázisú vagy kondenzált fázisú kloriddá és alacsonyabb olvadáspontú kloriddá alakuljanak, és eltávozzanak, ezáltal elválva a többi komponenstől, hogy elérjük a grafittisztítás célját. Ez a módszer alacsony energiafogyasztással, magas tisztítási hatékonysággal, magas visszanyerési sebességgel és alacsony költséggel rendelkezik. A klór azonban mérgező és maró hatású a fémtermékekre. Ha szivárog, súlyos környezetszennyezést okoz.
Magas hőmérsékletű tisztítási módszer:Kihasználva azt a tényt, hogy a grafit olvadáspontja (3850 fok) jóval magasabb, mint a benne lévő szennyeződések forráspontja, a grafitot 2700 fok fölé hevítik, így a grafitban lévő szennyeződések először elpárolognak és távoznak a tisztítás céljának elérése érdekében. Ezzel az eljárással nagy-tisztaságú grafittermékek állíthatók elő, de a magas-hőmérsékletű tisztítóberendezések drágák, sok energiát fogyasztanak, korlátozott a gyártási léptékük és alacsony a teljesítményük.
A fenti öt jól ismert grafittisztítási módszer mellett az elmúlt években, a harmadik generációs félvezető technológia rohamos fejlődésével, egy új típusú grafittisztítási módszer is megszületett, nevezetesena fizikai és kémiai tisztítási módszer.
A fizikai és kémiai tisztítási módszer az, hogy a tisztítandó grafittermékeket vákuumkemencébe helyezzük és felmelegítjük. A kemencében a vákuum növelésével a grafittermékekben lévő szennyeződések automatikusan elpárolognak, amikor elérik a telített gőznyomásukat. Ezenkívül halogéngázt használnak a grafit szennyeződésekben lévő magas olvadáspontú és forráspontú oxidok alacsony olvadáspontú és forráspontú halogenidekké történő átalakítására a tisztítási hatás elérése érdekében.