陜煤集團神木天元化工有限公司自2018年起一直致力于國內(nèi)市場高端碳材料的研發(fā),歷時3年,經(jīng)過不斷探索和實驗,目前在“中低溫煤焦油制取高端碳材料(針狀焦)”領域取得了突破性進展。
2019年該技術立項,以中低溫煤焦油瀝青為原料,充分運用膠體形成理論和瀝青炭化動力學理論知識,探索了一條適合中低溫煤焦油生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦和負極材料的創(chuàng)新發(fā)展之路。2020年,通過復配溶劑萃取,脫除原料雜質(zhì),制取出合格的針狀焦原料(精制瀝青),其指標優(yōu)于設計值。
目前,該技術在精制瀝青制備的基礎上完成制備針狀焦工藝條件的選擇,探索出煤焦油瀝青在溶劑中膠體的形成和破壞機理,以及精制瀝青焦化反應條件等,并在技術研發(fā)中心通過小試和生產(chǎn)裝置中試,解決了溫度、壓力、升溫速率等影響因素,得到了產(chǎn)品外觀帶有銀灰色金屬光澤的焦體。通過偏光顯微鏡、掃描電鏡分析檢測,產(chǎn)品微觀呈各向異性度好且為廣域流線型的多孔結(jié)構,該產(chǎn)品具備熱膨脹系數(shù)低、導電率高和易石墨化等特點,產(chǎn)出品質(zhì)遠高出預期效果,完全可以用作高功率和超高功率石墨電極的生產(chǎn)基料。項目填補了中低溫煤焦油制取針狀焦項目在國內(nèi)技術領域的空白。
該項基礎研究成果,為天元公司“預處理裝置擴能升級項目”提供了設計基礎數(shù)據(jù)。至此,該技術申請發(fā)明專利5件,申請實用新型專利1件。下一步,天元公司將繼續(xù)開拓創(chuàng)新,對中間相的炭纖維和中間相樹脂進行研究,進一步延伸和深挖產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈,提高公司在行業(yè)中的影響力。(慕慧 郝祥利)