[發明專利]一種利用鋁電解廢陰極炭塊制備石墨化陰極的方法

有效

• 申請號: 202011554252.0
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112537960B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 楊文杰;李盼;陳昱冉;肖宇;王立強;韓道洋;孔亞鵬
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C04B35/532
• 分類號: C04B35/532;C04B35/64;C04B35/622;C04B35/626;C25C3/08;C25C7/02
• 代理公司: 鄭州豫乾知識產權代理事務所(普通合伙) 41161
• 代理人: 任偉柯

1.一種利用鋁電解廢陰極炭塊制備石墨化陰極的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將廢陰極炭塊破碎得破碎物；

2）將步驟1）的破碎物提純至非炭雜質浸出率95%以上；所述提純操作包括一次水洗、插層酸浸、二次水洗、過濾、烘干步驟；其中，一次水洗的溫度10-30℃，固體顆粒濃度10wt%-40wt%，時間0.5-6h；一次水洗后過濾進行插層酸浸：先將濃硫酸中加入其總質量50%-200%的硝酸或硝酸鈉充分混合1-6h，再添加廢陰極破碎物至固體顆粒濃度10%-40%，混合1-6h，再按照10-50g/L加入高錳酸鉀充分反應1-6h；插層酸浸后經過濾后進行二次水洗，二次水洗的溫度10-30℃，固體顆粒濃度0.5wt%-5wt%，并在100-300W超聲波條件下處理時間1-12h；

3）將步驟2）產物與煅燒后的無煙煤、煅燒后的冶金焦、煅燒后的石墨、瀝青按比例混合，于120-200℃混凝1-3h得炭糊料；步驟2）產物所占重量比例5-50%，煅燒后的無煙煤所占重量比例0-50%，煅燒后的冶金焦所占重量比例0-50%，煅燒后的石墨所占重量比例0-30%，瀝青所占重量比為5-20%；

4）將步驟3）的炭糊料擠壓成型、一次焙燒、二次焙燒，制成石墨化炭塊毛坯；兩次焙燒均是在惰性氣體保護或真空條件下焙燒，一次焙燒的溫度為1100-1500℃，時間為2h-6h；二次焙燒的溫度為1800-3000℃，時間為2-24h；

5）將步驟4）的石墨化炭塊毛坯進行切割加工，制得成品石墨化陰極炭塊；

所述步驟1）中，破碎物中最大粒徑小于6mm，其中，粒度3-6mm的含量占10-30%，小于0.5mm的含量占20-50%；

所述步驟2）中濃硫酸濃度為80-98wt%；硝酸或硝酸鈉的濃度為0.5-4mol/L。