蘭炭焦末的石墨化及其石墨表面包覆研究.pdf

1、蘭炭是利用陜北榆林地區(qū)低磷、低硫、低揮發(fā)分煤經(jīng)低溫干餾得到的一種煤化工產(chǎn)品，在其生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大約15％左右的焦末，目前主要用做冶金還原劑或者低級(jí)燃料，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低。為了開(kāi)辟蘭炭焦末的高副價(jià)值利用新途徑，本文以蘭炭焦粉作為原料，研究其石墨化效果及其石墨基體表面化學(xué)鍍銅的影響因素。
　　在對(duì)蘭炭焦末進(jìn)行工業(yè)分析和元素分析的基礎(chǔ)上，研究其作為石墨化原料的可能性；借助X射線衍射、SEM電鏡掃描和電阻率表征焦末的石墨化效果。石墨化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

2、明：蘭炭焦末直接石墨化，2500℃時(shí)其石墨化度可達(dá)90%；而在10%銅粉、1%氧化鐵和1%二氧化鈦催化作用下，1800℃時(shí)石墨化度均可達(dá)90%以上，石墨化溫度直接降低700℃。另外，熱處理溫度越高，石墨化產(chǎn)物的2H空間結(jié)構(gòu)越完整，產(chǎn)物的純度也越高，尤其是在Cu粉催化作用下，產(chǎn)物更趨于完整的三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。但是，焦末石墨化度要達(dá)到90%以上，銅粉添加量最少需8%。綜合考慮，選擇質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的氧化鐵作為蘭炭焦末石墨化過(guò)程的催化劑。
　　

3、石墨表面光滑，具有疏水性和惰性，很難直接進(jìn)行化學(xué)鍍銅，采用親水化、表面粗化、敏化、活化以及還原五步法對(duì)其進(jìn)行表面預(yù)處理，主要研究了主鹽濃度、還原劑濃度、絡(luò)合劑配比、施鍍溫度、施鍍時(shí)間和石墨裝載量等因素對(duì)石墨表面化學(xué)鍍銅效果的影響。結(jié)果表明，當(dāng)CuSO4濃度為20g/L，甲醛量為15mL/L，絡(luò)合劑為雙絡(luò)合體系（15g/L的酒石酸鉀鈉和25 g/L的EDTA二鈉鹽），施鍍溫度為60℃，施鍍時(shí)間為20 min，石墨裝載量為6 g/L時(shí)，石墨