所属领域:煤化工
成果简介:
1.成果的基本情况
半焦是利用低变质非炼焦煤低温干馏所制得的固体产物，以其固定碳含量高（>82%）、电阻率高、化学活性高、灰分低（<6%）、低铝、低硫（<0.3%）、低磷等特性，已逐步取代冶金焦而广泛应用于电石、铁合金、碳化硅等产品的生产。在半焦生产过程中，约有10%的半焦焦粉因粒度小，不符合生产工艺要求而未能加以利用。本项目通过在半焦焦末中添加金属、金属化合物或非金属及其化合物并进行中低温热处理，在比通常石墨化所必要的温度更低时进行石墨化，并且因为金属或非金属粒子与碳原子的结合可同时实现功能化石墨粉的制备。可作为功能材料、添加剂、电极材料、贮氢材料等，广泛应用于国防和民用领域，成为现代工业及高、新、尖技术发展必不可少的非金属材料。
2.主要技术特点
（1）通过对所选半焦焦末性质及微观结构分析，确定一种半焦焦末超细粉体制备工艺，并优化工艺参数。
（2）筛选并优化半焦焦末催化石墨化过程的控制参数：选择过渡金属及其化合物或者非金属化合物作为催化剂，完成焦末的中低温催化石墨化，并确定石墨化过程的催化条件。
（3）建立焦末催化石墨化制备功能化石墨粉新方法：根据催化剂和石墨化产物的性质，利用催化剂的热分解性能，在石墨化同时完成功能化石墨粉的制备，建立焦末催化石墨化/功能化微细石墨粉的新方法和新技术。
3.应用范围
成果适用于半焦生产企业焦末的功能化应用领域
4.市场需求及经济效益分析
微细石墨粉体材料是一种高新技术材料，可作为功能材料、添加剂、制导干扰剂、贮氢材料等，广泛应用于国防和民用领域，在国民经济发展中的地位越来越重要, 国际业内专家预言: “ 20世纪是硅的世纪, 21世纪将是碳的世纪”。而焦粉因粒度小, 不符合生产工艺要求, 只能当作低级燃料廉价处理或被弃置于河道或地头, 这不仅造成了大量能源浪费, 而且对环境造成严重污染。因此本项目的实施，可以达到粉焦资源的功能化利用、价值提升、经济效益的最大化，满足行业对技术的需求，具有广阔的市场和应用前景。
若以1吨半焦焦末为基准，即使按50%收率计算，每吨焦末可以生产功能化石墨粉500千克，以微细石墨粉参考价格6000元/吨价格计算（半焦焦末基本是废弃物，在目前半焦价格疲软的情况下，焦末基本上无效益可言），每吨焦末转化后可以产生经济效益3000元。按照榆林地区半焦产量1000万吨计，如果副产的焦末（按照10%计，则焦末产量为100万吨）都进行功能化石墨粉制备，则产生的经济效益为30亿元除去必要的生产成本，经济效益可观。
合作方式:合作开发 技术服务
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