蘭炭焦末的石墨化及其石墨表面包覆研究
發(fā)布時間:2018-06-14 09:26
本文選題:蘭炭 + 石墨化。 參考:《西安建筑科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】: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燃料,經(jīng)濟價值較低。為了開辟蘭炭焦末的高副價值利用新途徑,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。在對蘭炭焦末進行工業(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。石墨化實驗結(jié)果表明:蘭炭焦末直接石墨化,2500℃時其石墨化度可達90%;而在10%銅粉、1%氧化鐵和1%二氧化鈦催化作用下,1800℃時石墨化度均可達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,焦末石墨化度要達到90%以上,銅粉添加量最少需8%。綜合考慮,選擇質(zhì)優(yōu)價廉的氧化鐵作為蘭炭焦末石墨化過程的催化劑。石墨表面光滑,具有疏水性和惰性,很難直接進行化學(xué)鍍銅,采用親水化、表面粗化、敏化、活化以及還原五步法對其進行表面預(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、施鍍時間和石墨裝載量等因素對石墨表面化學(xué)鍍銅效果的影響。結(jié)果表明,當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25g/L的EDTA二鈉鹽),施鍍溫度為60℃,施鍍時間為20min,石墨裝載量為6g/L時,石墨表面形成較完整的銅鍍層,鍍覆效果較好。研究結(jié)果為蘭炭焦末的石墨化以及石墨表面化學(xué)鍍銅提供了理論與技術(shù)支持,開辟了蘭炭焦末應(yīng)用的新途徑,同時也促進了榆林地區(qū)蘭炭產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
[Abstract]:Blue charcoal is a kind of coal chemical product obtained from low phosphorus, low sulfur and low volatile coal through low temperature dry distillation in Yulin area, northern Shaanxi Province. It produces about 15% of coke powder in its production process. At present, it is mainly used as metallurgical reductant or low grade fuel. Economic value is low. In order to open up a new way for the utilization of high secondary value of blue carbon coke powder, the graphitization effect of blue coke powder and the influencing factors of electroless copper plating on graphite substrate were studied in this paper. On the basis of industrial and elemental analysis of char powder, the possibility of its use as graphitization raw material was studied, and the graphitization effect of char powder was characterized by SEM scanning electron microscope and resistivity. The results of graphitization experiment show that the graphitization degree of blue carbon coke can reach 90 when it is graphitized directly at 2500 鈩,
本文編號:2016898
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