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CN104341154A - 一种电解用阴极石墨材料 - Google Patents

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CN104341154A CN201310324132.5A CN201310324132A CN104341154A CN 104341154 A CN104341154 A CN 104341154A CN 201310324132 A CN201310324132 A CN 201310324132A CN 104341154 A CN104341154 A CN 104341154A
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王志敏
刘天云
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QINGDAO GUANGXING ELECTRONIC MATERIALS CO Ltd
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Abstract

本发明公开了-种电解用阴极石墨材料，其特征在于，制成该电解用阴极石墨材料包括下述重量份数的原料：TiC添加剂2~6份；延迟石油焦20~30份；硬质沥青粘结剂2~10份；电煅无烟煤25~40份；沥青15~20份；SiB6添加剂2~4份；制备方法包括如下步骤：（1）延迟石油焦，电煅无烟煤，经煅烧后，破碎；（2）对粉碎后的混合物进行筛分，加入硬质沥青粘结剂，TiC添加剂和SiB6添加剂；（3）放入混捏锅混捏；（4）装入模具成型，浸渍，初次焙烧；（5）二次焙烧将浸入的沥青碳化，最后将炭块毛坯加工成电解槽筑炉所需的石墨化阴极炭块。

Description

一种电解用阴极石墨材料
技术领域
本发明涉及一种阴极石墨复合材料的制备领域，具体涉及--种电解用阴极石墨材料。
背景技术
由于石墨化阴极在电解生产过程中具有阴极压降小、导热性能优良、抗钠膨胀性能好等优点，很多生产过程中正在改用石墨化阴极，达到强化电流增产增效的目的。
传统配方中粒度组成较粗( 最大颗粒达4m)，故强度较低、均质性较差、抗磨损能力较差。同时没有引入合金类添加剂，在电学性能方面减小阴极压降有限，节能降耗也有限。石墨炭负极材料生产工艺复杂，设备投资大，严重影响我国电解技术的进一步发展。
发明内容
针对上述石墨阴极材料存在的问题，本发明公开了-种电解用阴极石墨材料，其特征在于，制成该电解用阴极石墨材料包括下述重量份数的原料：TiC添加剂2 ~ 6 份；延迟石油焦20 ~ 30 份；硬质沥青粘结剂2~ 10 份；电煅无烟煤 25~ 40 份；沥 青 15 ~ 20 份；SiB6添加剂2~4份；制备所述的电解用阴极石墨材料的方法包括如下步骤：
（1）延迟石油焦20 ~ 30份，电煅无烟煤25~ 40份,经煅烧后，破碎；
（2）对粉碎后的混合物按粒度要求进行筛分出粒度均为0 ～ 2mm 的颗粒,加入占糊料比例16-22%的硬质沥青粘结剂2~ 10 份和TiC添加剂2 ~ 6份,SiB6添加剂2~4份；
（4）放入混捏锅,控制控制混捏的时间为45~55 分钟，温度为155℃ ~165℃ ；
（5）对混捏好的原料装入模具成型,用15 ~ 20份融化的沥青进行高压浸渍，然后再进行初次焙烧；
（6）经焙烧将粘结剂沥青碳化，再对炭块毛坯的开口孔先抽真空，再注入沥青，加压到2.0-3.0Mpa，让沥青浸入炭块毛坯的开口孔内，然后进行二次焙烧将浸入的沥青碳化，最后将炭块毛坯加工成电解槽筑炉所需的石墨化阴极炭块。
上述步骤（1）所述的TiC 添加剂和SiB6添加剂均选自粒度小于或等于40u 的工业纯
上述步骤（5）所述的初次焙烧温度控制在1200-1800℃的高温。
上述步骤（6）所述的二次焙烧温度控制在2000-2500℃的高温。
有益效果：
通过上述-种高流放电性能阴极石墨的生产工艺，实现了简化工艺，减少设备投资，有利于大规模生产的效果；而且本发明的石墨炭负极材料具有较长的循环寿命和较佳的大电流放电性能。
实施例1
延迟石油焦20份，电煅无烟煤25份,经煅烧后，破碎；对粉碎后的混合物按粒度要求进行筛分出粒度均为0 ～ 2mm 的颗粒,加入占糊料比例16%的硬质沥青粘结剂2份和TiC添加剂2份,SiB6添加剂2份；放入混捏锅,控制控制混捏的时间为45分钟，温度为155℃；对混捏好的原料装入模具成型,用15份融化的沥青进行高压浸渍，然后再进行初次焙烧，温度控制在1200℃；经焙烧将粘结剂沥青碳化，再对炭块毛坯的开口孔先抽真空，再注入沥青，加压到2.0Mpa，让沥青浸入炭块毛坯的开口孔内，然后进行二次焙烧，温度控制在2000℃的高温将浸入的沥青碳化，最后将炭块毛坯加工成电解槽筑炉所需的石墨化阴极炭块。
实施例2
延迟石油焦30份，电煅无烟煤40份,经煅烧后，破碎；对粉碎后的混合物按粒度要求进行筛分出粒度均为0 ～ 2mm 的颗粒,加入占糊料比例22%的硬质沥青粘结剂10 份和TiC添加剂2 6份,SiB6添加剂4份；放入混捏锅,控制控制混捏的时间为55 分钟，温度为165℃ ；对混捏好的原料装入模具成型,用20份融化的沥青进行高压浸渍，然后再进行初次焙烧，温度控制在1800℃；经焙烧将粘结剂沥青碳化，再对炭块毛坯的开口孔先抽真空，再注入沥青，加压到3.0Mpa，让沥青浸入炭块毛坯的开口孔内，然后进行二次焙烧，温度控制在2500℃将浸入的沥青碳化，最后将炭块毛坯加工成电解槽筑炉所需的石墨化阴极炭块。

Claims (4)

1.-种电解用阴极石墨材料，其特征在于，制成该电解用阴极石墨材料包括下述重量份数的原料：
TiC添加剂2 ~ 6 份；
延迟石油焦20 ~ 30 份；
硬质沥青粘结剂2~ 10 份；
电煅无烟煤 25~ 40 份；
沥 青 15 ~ 20 份；
SiB6添加剂2~4份；
制备所述的电解用阴极石墨材料的方法包括如下步骤：
（1）延迟石油焦20 ~ 30份，电煅无烟煤25~ 40份,经煅烧后，破碎；
（2）对粉碎后的混合物按粒度要求进行筛分出粒度均为0 ～ 2mm 的颗粒,加入占糊料比例16-22%的硬质沥青粘结剂2~ 10 份和TiC添加剂2 ~ 6份,SiB6添加剂2~4份；
（4）放入混捏锅,控制混捏的时间为45~55 分钟，温度为155℃ ~165℃ ；
（5）对混捏好的原料装入模具成型,用15 ~ 20份融化的沥青进行高压浸渍，然后再进行初次焙烧；
（6）经焙烧将粘结剂沥青碳化，再对炭块毛坯的开口孔先抽真空，再注入沥青，加压到2.0-3.0Mpa，让沥青浸入炭块毛坯的开口孔内，然后进行二次焙烧将浸入的沥青碳化，最后将炭块毛坯加工成电解槽筑炉所需的石墨化阴极炭块。
2.如权利要求1 所述的-种高流放电性能阴极石墨的生产工艺，其特征在于步骤（1）所述的TiC 添加剂和SiB6添加剂均选自粒度小于或等于40u 的工业纯。
3.如权利要求1 所述的-种高流放电性能阴极石墨的生产工艺，其特征在于步骤（5）所述的初次焙烧温度控制在1200-1800℃的高温。
4.如权利要求1 所述的-种高流放电性能阴极石墨的生产工艺，其特征在于步骤（6）所述的二次焙烧温度控制在2000-2500℃的高温。
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