[發明專利]一種合成石墨的制備工藝

在審

• 申請號: 202310571047.2
• 申請日: 2023-05-20
• 公開（公告）號: CN116588925A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 趙世梁;魏延召;耿勝利;曹偉偉
• 申請（專利權）人: 山西博翔匯良新材料有限公司
• 主分類號: C01B32/205
• 分類號: C01B32/205
• 代理公司: 鄭州智多謀知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41170
• 代理人: 趙飛

1.一種合成石墨的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：?S1：選取優質煅后針狀焦作為原料；?S2：將針狀焦原料進行破碎、篩分并按比例配料；?S3：制備糊料；?S4：將糊料冷卻后壓制成型；?S5:采用瀝青浸漬并重復焙燒；?S6：二次焙燒，使碳原子結構重新排列形成特定結晶轉化為石墨。

2.根據權利要求1所述的合成石墨的制備工藝，其特征在于，所述步驟S1中針狀焦為煤煉針狀焦，其中煤煉針狀焦由預處理、延遲焦化和高溫煅燒三個工藝制備而成；所述預處理階段將煤瀝青經溶劑脫除QI后得到精制瀝青，精制瀝青經過延遲焦化得到生焦，所述生焦經過高溫煅燒后得到煤煉針狀焦；所述延遲焦化時精制瀝青以升溫速率5℃/min升至500℃，恒溫5h后冷卻至室溫得到生焦；所述生焦在高溫煅燒爐中在氮氣的保護下，以升溫速率6℃/min升至800℃，恒溫3h后以3℃/min升至1200℃，然后恒溫50min后冷卻得到針狀焦。

3.根據權利要求1所述的合成石墨的制備工藝，其特征在于，所述步驟S2中針狀焦在破碎之前先加成膜劑，通過破碎機將針狀焦進行破碎，接著通過篩分機將針狀焦篩分，篩分出粒度為1-5mm的針狀焦粉末；粒度為5-10mm的針狀焦粉末再次破碎，大于10mm的針狀焦粉末棄用；其中成膜劑在加入之前先通過水稀釋，保證成膜劑濃度為0.6-0.8mol/L。

4.根據權利要求1或3所述的合成石墨的制備方法，其特征在于，在篩分后的針狀焦內添加粘結劑、石墨烯、氧化鈣，其中粘結劑5-10份，石墨烯2-8份，氧化鈣10-15份。

5.根據權利要求1所述的合成石墨的制備工藝，其特征在于，所述步驟S3中，將步驟S2中原料在300℃溫度下混合，捏合30min，制成具有塑性的糊料。

6.根據權利要求5所述的合成石墨的制備工藝，其特征在于，所述步驟S4中，將捏合后的糊料冷卻至常溫，然后在160℃的環境下通過擠壓機按產品要求規格壓制成型得到生坯石墨。

7.根據權利要求1所述的合成石墨的制備工藝，其特征在于，所述步驟S5中，在焙燒爐內將生坯石墨焙燒至1200℃，然后將其浸漬瀝青，浸漬瀝青后重復焙燒，其中生坯浸漬瀝青的步驟為：?S51：生坯放入容器內抽至真空；?S52：向容器內注入浸漬瀝青后加壓至3mpa，保壓2h，其中浸漬瀝青內含有10%的油酸；?S53：排出浸漬液，并對生坯進行烘干。

8.根據權利要求1所述的合成石墨的制備工藝，其特征在于，所述步驟S6中，二次焙燒石墨化中爐內溫度為2600-2800℃，使碳原子結構重新排列特定結晶形式，碳轉化為石墨。