[發明專利]一種適用于接地工程用高導電率煅燒石油焦炭及其制備方法

在審

• 申請號: 201910589929.5
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110265172A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 蔡漢生;劉剛;胡上茂;賈磊;江濤;廖民傳;屈路;吳暉;張義;鐘偉華;施健;李瑞顯;胡泰山;王曉蕾
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H01B1/04
• 分類號: H01B1/04;H01B1/02;H01B13/00;H01R4/66
• 代理公司: 北京國謙專利代理事務所(普通合伙) 11752
• 代理人: 彭淋

本發明公開一種接地工程用高導電率煅燒石油焦炭及其制備方法，由下述原料制備而成：電阻率1.2～1.4×10?5Ω·m的超導碳粉15～25WT%、100～150目煅燒石油焦炭75～85WT%、納米鎳粉0.05～0.1WT%。其將定量的100～150目煅燒石油焦炭原料用做陽極，用不銹鋼作陽極集流器，采用摻雜改性法浸在一定濃度的H2SO4水溶液中，用鉛板作陰極，用恒定電流進行電解，生產出可膨脹石墨進行導電性改性，即得本產品。本發明適用于高土壤電阻率地質環境和極端干旱氣候環境的新型接地工程降阻、保墑類材料，實現既不污染地下水源和土壤，又可以在極端干旱的條件下達到接地工程降阻、保墑的目的。

技術領域

本發明屬于接地工程降阻保墑技術領域，具體涉及一種適用于接地工程用的高導電率煅燒石油焦炭及其制備方法。

背景技術

煅燒石油焦炭經過1200～1300℃高溫煅燒而制成的暗灰色或黑色低電阻率粉體材料。其碳含量約為90～97%，氫含量約為1.0～2.0%，具有金屬光澤，呈多孔性，顆粒內部由微小的石墨結晶構成粒狀、柱狀及不規則晶體。主要用于制作煉鋼用石墨電極，制鋁、制鎂用陽極糊，以及生產碳化硅電極等。煅燒石油焦炭是一種優質的接地工程用降阻材料。但因為其主要用途并非專用于接地降阻工程，因此存在：電阻率范圍大，酸堿度范圍大，石墨硬顆粒含量多，易產生腐蝕性雜質含量大等等的妨礙其在接地降阻工程中使用的缺點，因此需要通過二次石墨化工藝對其進行除雜、改性等等改進措施，使其內部膨脹石墨含量增大，電阻率降低，基本清除其易產生金屬腐蝕的有害雜質，使其更便于在接地降阻工程中使用。

傳統的接地工程材料在目前的行業工程施工應用中發現其所需材料用量較大，材料的搬運、存儲費用較高，目前國內煅燒石油焦炭材料制造商尚不能提供滿足此技術要求的煅燒石油焦炭材料，除價格高昂的導電碳纖類材料外，尚無可大面積在接地降阻工程中推廣使用的此類材料，因此需要研制一種導電率更高的接地工程用煅燒石油焦炭材料來有效降低工程費用。依據當前工程施工經驗，該參數宜在0.5～0.7×10-3Ω·m，這樣可減少材料使用量30%～40%，使接地降阻工程總造價約降低15%。

發明內容

本發明的目的，是為了解決已有技術存在的不足，提供一種適用于高土壤電阻率地質環境和極端干旱氣候環境的新型接地工程降阻、保墑類材料，實現既不污染地下水源和土壤，又可以在極端干旱的條件下達到接地工程降阻、保墑的目的。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種接地工程用高導電率煅燒石油焦炭組合物，由改性超導碳粉、煅燒石油焦炭、納米鎳粉制備而成。所述各組分之間的重量份比例為：

超導碳粉（電阻率1.2～1.4×10-5Ω·m）為改性添加劑15～25WT%；

100～150目煅燒石油焦炭75～85WT%；

納米鎳粉0.05～0.1WT%；

進一步優選地，各組分之間的重量份比例為：

超導碳粉（電阻率1.2～1.4×10-5Ω·m）為改性添加劑15WT%；

100～150目煅燒石油焦炭75WT%；

納米鎳粉0.05WT%；

本發明的另一目的是提供一種接地工程用高導電率煅燒石油焦炭的制備方法：

其將定量石墨原料用做陽極，用不銹鋼作陽極集流器，浸在一定濃度的H2SO4水溶液中，或采用硝酸銨等可分解鹽作插層劑代替H2SO4水溶液，用鉛板作陰極，用恒定電流進行電解，再經后續處理得膨脹石墨。整個生產過程沒有強酸、強堿、強氧化劑的介入，極大降低了生產成本適合于規模化制造。本研究的工業化生產方式即采用了以煅燒石油焦炭為原料，使用硝酸銨溶液的電化學氧化法再經后續處理生產膨脹石墨。