[go: up one dir, main page]

RU2841067C1 - Method of producing process graphite - Google Patents

Method of producing process graphite Download PDF

Info

Publication number
RU2841067C1
RU2841067C1 RU2024127812A RU2024127812A RU2841067C1 RU 2841067 C1 RU2841067 C1 RU 2841067C1 RU 2024127812 A RU2024127812 A RU 2024127812A RU 2024127812 A RU2024127812 A RU 2024127812A RU 2841067 C1 RU2841067 C1 RU 2841067C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
graphite
coke
temperature
needle coke
mass
Prior art date
Application number
RU2024127812A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Юрьевич Бажин
Кирилл Андреевич Крылов
Виктор Юрьевич Пиирайнен
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II"
Application granted granted Critical
Publication of RU2841067C1 publication Critical patent/RU2841067C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method for low-temperature graphitisation of carbon material. Method of producing technological graphite involves graphitation of needle coke in the presence of a catalyst. Mixture of needle coke and petroleum tar is used in amount of 10-20% of the weight of the coke. Catalyst used is red mud, which includes iron, silicon, calcium, titanium oxides and their carbonates, in amount of 5 to 8% of weight of needle coke. Graphitization is carried out at temperatures from 850 to 1200 °C.
EFFECT: invention enables to obtain a grade of graphite with improved resistance and electroconductivity.
1 cl, 3 dwg, 3 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к способу низкотемпературной графитации углеродного материала.The invention relates to a method for low-temperature graphitization of carbon material.

Известен способ получения терморасширенного графита, (патент RU № 2690449, опубл. 03.06.2019), включающий нагрев в температурных пределах 450-650°С, добавление в расчетную массу графитового порошка к массе хлорной кислоты составляет 1:0,6 - 1:0,85, процесс интеркаляции осуществляют в два этапа: на первом из которых производят смешение до получения однородной консистенции смеси, а на втором этапе, до нагрева, полученную смесь выдерживают в течение 5-8 часов.A method for producing thermally expanded graphite is known (RU patent No. 2690449, published on 03.06.2019), which includes heating in the temperature range of 450-650 °C, adding graphite powder to the calculated mass of perchloric acid in a ratio of 1:0.6 - 1:0.85, the intercalation process is carried out in two stages: in the first of which mixing is carried out until a homogeneous consistency of the mixture is obtained, and in the second stage, before heating, the resulting mixture is kept for 5-8 hours.

Недостатком способа является не полный процесс интеркаляции хлорной кислотой, высокое остаточное содержание адсорбированных на структуре продукта соединений серы и воды, ухудшающих адсорбционную способность модифицированного графита.The disadvantage of the method is the incomplete process of intercalation with chloric acid, the high residual content of sulfur and water compounds adsorbed on the structure of the product, which worsens the adsorption capacity of the modified graphite.

Известен способ получения чистого графита (патент RU № 2394758, опубл. 20.07.2010), где в качестве рафинирующего реагента используют дифторхлорметан, обработку которым начинают с температуры 2100-2200°С, и проводят его в процессе нагрева до температуры отключения печи 2700-2800°С, и в течение 3-4 часов после отключения печи с равномерным почасовым расходом, равным 0,7-0,8% от массы заготовок, а затем до температуры охлаждения заготовок 1800-1900°С при почасовом расходе очистного реагента 0,1-0,5% от массы заготовок.A method for producing pure graphite is known (RU patent No. 2394758, published on 20.07.2010), where difluorochloromethane is used as a refining reagent, the processing of which begins at a temperature of 2100-2200°C, and is carried out during heating to a furnace shutdown temperature of 2700-2800°C, and for 3-4 hours after the furnace shutdown with a uniform hourly consumption equal to 0.7-0.8% of the mass of the blanks, and then to a cooling temperature of the blanks of 1800-1900°C with an hourly consumption of the cleaning reagent of 0.1-0.5% of the mass of the blanks.

Недостатком способа является, то, что из-за высоких температур использования активных веществ, не обеспечивается снижение энергетических затрат и эффективность получения необходимых марок графита.The disadvantage of the method is that due to the high temperatures of use of active substances, a reduction in energy costs and the efficiency of obtaining the required grades of graphite are not ensured.

Известен способ получения окисленного графита (патент RU № 2118941, опубл. 20.09.1998), включающий обработку природного графита азотной кислотой до образования соединений для внедрения в слои графита, гидролиз, промывку и сушку окисленного графита при температуре не более 80°C, отличающийся тем, что обработку ведут при массовом отношении дымящейся азотной кислоты к графиту 0,37-0,75 : 1.A method for producing oxidized graphite is known (RU patent No. 2118941, published 20.09.1998), which includes treating natural graphite with nitric acid until compounds are formed for introduction into graphite layers, hydrolysis, washing and drying of the oxidized graphite at a temperature of no more than 80°C, characterized in that the treatment is carried out at a mass ratio of fuming nitric acid to graphite of 0.37-0.75: 1.

Недостатком способа является его низкая экологичность при поглощении отходящих газов, необходимость по проведению операций гидролиза и промывки.The disadvantage of this method is its low environmental friendliness when absorbing exhaust gases, and the need to carry out hydrolysis and washing operations.

Известен способ получения углеродного анодного материала (патент RU № 2370437, опубл. 20.10.2009), по которому углеродный анодный материал получают путем смешения игольчатого и/или нефтяного кокса и пека в количестве от 20 до 40% от массы кокса с последующей карбонизацией при температуре 600-1000°C. В качестве пека используют среднетемпературный пек, процесс осуществляется в присутствии катализатора, выбранного из ряда, включающего соединения железа, кобальта, никеля и их сплавы, а карбонизацию проводят в восстановительной или инертной среде. Полученный углеродный материал согласно рентгенофазовому анализу имеет турбостратную структуру и обладает проводимостью, сравнимой с графитом.A method for producing carbon anode material is known (RU patent No. 2370437, published on 20.10.2009), according to which the carbon anode material is obtained by mixing needle and/or petroleum coke and pitch in an amount of 20 to 40% of the coke mass, followed by carbonization at a temperature of 600-1000°C. Medium-temperature pitch is used as pitch, the process is carried out in the presence of a catalyst selected from a series including iron, cobalt, nickel compounds and their alloys, and carbonization is carried out in a reducing or inert environment. According to X-ray phase analysis, the resulting carbon material has a turbostratic structure and has a conductivity comparable to graphite.

Недостатком известного способа является то, что полученный углеродный материал обладает турбостратной структурой по данным рентгенофазового анализа, то есть не является графитом.The disadvantage of the known method is that the obtained carbon material has a turbostratic structure according to X-ray phase analysis, i.e. it is not graphite.

Известен способ получения графита (патент RU № 2476374, опубл. 27.02.2013), принятый за прототип, по которому в присутствии катализатора и каменноугольного пека, выбранного из ряда, включающего соединения железа, кобальта, никеля и их любые смеси, и графитацию проводят при температуре 400-590°C в среде отходящих восстановительных газов.A method for producing graphite is known (RU patent No. 2476374, published on 27.02.2013), adopted as a prototype, according to which, in the presence of a catalyst and coal tar pitch selected from a series including compounds of iron, cobalt, nickel and any mixtures thereof, and graphitization is carried out at a temperature of 400-590°C in an environment of exhaust reducing gases.

Недостатком известного способа является то, что полученный углеродный материал из-за неоднородности не обладает полностью свойствами графита. Имеются участки неоднородности и присутствуют спекшиеся агломераты. Не обеспечиваются необходимые для графита свойства электропроводности.The disadvantage of the known method is that the obtained carbon material does not fully possess the properties of graphite due to its heterogeneity. There are areas of heterogeneity and sintered agglomerates are present. The electrical conductivity properties necessary for graphite are not ensured.

Техническим результатом является получение марки графита с улучшенными показателями сопротивления и электропроводимостью.The technical result is the production of a graphite grade with improved resistance and electrical conductivity.

Технический результат достигается тем, что используют смесь игольчатого кокса и нефтяного пека в количестве от 10 до 20% массы кокса, в качестве катализатора используют красный шлам, в состав которого входят оксиды железа, кремния, кальция, титана и их карбонаты, в количестве от 5 до 8% от массы игольчатого кокса, графитацию проводят при температурах от 850 до 1200°C, с получением ортосиликата кальция и формированием первичных структур графита.The technical result is achieved by using a mixture of needle coke and petroleum pitch in an amount of 10 to 20% of the coke mass, using red mud as a catalyst, which includes oxides of iron, silicon, calcium, titanium and their carbonates, in an amount of 5 to 8% of the needle coke mass, graphitization is carried out at temperatures from 850 to 1200°C, with the production of calcium orthosilicate and the formation of primary graphite structures.

Способ поясняется следующими фигурами.The method is illustrated by the following figures.

фиг. 1 - дифрактограммы образцов полученного графита; Fig. 1 - diffraction patterns of the obtained graphite samples ;

фиг. 2 - график температурной зависимости удельной проводимости графита;Fig. 2 - graph of temperature dependence of specific conductivity of graphite;

фиг. 3 - Электронная растровая микрофотография поверхности образца, соответствующая марке графита SGL, пример 3.Fig. 3 - Scanning electron micrograph of the surface of a sample corresponding to the SGL graphite grade, example 3.

Способ осуществляют следующим образом. В шаровую мельницу помещают шихту смеси игольчатого кокса и нефтяного пека в количестве от 10 до 20% массы кокса. После этого добавляют красный шлам в количестве от 5 до 8% от массы игольчатого кокса. Красный шлам, в состав которого входят оксиды железа, кремния, кальция, титана и их карбонаты, используют в качестве катализатора. Подготовленную смесь перемешивают и измельчают в шаровой мельнице в течение от 1 до 3 минут. После этого шихту помещают в тигель с крышкой и взвешивают, затем тигель ставится в муфельную печь и начинают нагревать. Процесс нагрева осуществляют в инертной атмосфере аргона. При температурах от 850 до 1200°C происходят процессы перехода оксидов кремния и кальция в различные полиморфные модификации с образованием ортосиликата кальция, что обеспечивает формирование первичных структур графита, и дальнейшую их трансформацию в устойчивое состояние по всему объему навески. По завершению нагрева тигель оставляют в муфельной печи в инертной атмосфере, где происходит его остывание до комнатной температуры. После охлаждения тигель извлекают из печи и взвешивают и расчитывают константы карбонизации к=Ркарбонисх. Затем проводят рентгенофазовый анализ, который подтверждает присутствие в углеродном материале конечного продукта - технологического графита.The method is carried out as follows. A mixture of needle coke and petroleum pitch in an amount of 10 to 20% of the coke mass is placed in a ball mill. After this, red mud is added in an amount of 5 to 8% of the needle coke mass. Red mud, which includes iron, silicon, calcium, titanium oxides and their carbonates, is used as a catalyst. The prepared mixture is mixed and ground in a ball mill for 1 to 3 minutes. After this, the mixture is placed in a crucible with a lid and weighed, then the crucible is placed in a muffle furnace and heating is started. The heating process is carried out in an inert argon atmosphere. At temperatures from 850 to 1200°C, the processes of transition of silicon and calcium oxides into various polymorphic modifications with the formation of calcium orthosilicate occur , which ensures the formation of primary graphite structures and their further transformation into a stable state throughout the entire volume of the sample. Upon completion of heating, the crucible is left in a muffle furnace in an inert atmosphere, where it cools to room temperature. After cooling, the crucible is removed from the furnace and weighed, and the carbonization constants k = P carbon / P isch are calculated. Then, X-ray phase analysis is carried out, which confirms the presence of the final product - technological graphite - in the carbon material.

Способ поясняется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.

Составы шихтовых материалов для реализации способа получения графита и их характеристики представлены в таблицах 1-3.The compositions of the charge materials for implementing the method of obtaining graphite and their characteristics are presented in Tables 1-3.

Таблица 1. Химический состав шлама Уральского алюминиевого заводаTable 1. Chemical composition of the sludge of the Ural Aluminum Plant

ЭлементElement FeFe NiNi CrCr TiYou AlAl MnMn VV SiSi SS PP CaCa KK %% 58,7158.71 0,170.17 0,20.2 4,844.84 4,234.23 0,830.83 0,130.13 2,572.57 0,040.04 0,000,00 0,300.30 0,190.19

Таблица 2. Показатели качества нефтяного пека ПНК-2 «Башнефть-Новойл» Table 2. Quality indicators of petroleum pitch PNK-2 "Bashneft-Novoil"

Температура размягчения,
°C
Softening temperature,
°C
Выход
остаточных летучих углеводородов,
не менее,
%
Exit
residual volatile hydrocarbons,
no less,
%
Содержание S,
не более
% (масс.)
Contents S,
no more
% (mass.)
Содержание α-фракций,
не более,
%
Content of α-fractions,
no more,
%
Зола,
не более,
% (масс.)
Ash,
no more,
% (mass.)
50-9050-90 6868 2,52.5 33 0,50.5

Таблица 3. Химический состав нефтяного кокса «SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD» марки GD-CPC-1Table 3. Chemical composition of petroleum coke "SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD" grade GD-CPC-1

C,
не менее,
% (масс.)
C,
no less,
% (mass.)
S,
не более,
% (масс.)
S,
no more,
% (mass.)
Зола,
не более,
% (масс.)
Ash,
no more,
% (mass.)
Остаточные летучие углеводороды,
не более,
% (масс.)
Residual volatile hydrocarbons,
no more,
% (mass.)
Влажность,
не более,
% (масс.)
Humidity,
no more,
% (mass.)
98,598.5 0,50.5 0,50.5 0,70.7 0,50.5

Количество пека в составе шихты определяет равномерность распределения частиц кокса в объеме шихтого материала, обеспечивая максимальное контактное число между ними. При добавлении в исходную шихту менее 10% пека от массы кокса конечный продукт плохо спекается. При добавлении в исходную шихту более 20% пека от массы кокса конечный продукт будет хорошо спекаться, однако не будет обеспечиваться достаточное контактное число между частицами кокса и электропроводность конечного продукта будет низкой.The amount of pitch in the batch determines the uniformity of the distribution of coke particles in the volume of the batch material, ensuring the maximum contact number between them. When less than 10% of pitch by weight of coke is added to the initial batch, the final product will sinter poorly. When more than 20% of pitch by weight of coke is added to the initial batch, the final product will sinter well, but a sufficient contact number between the coke particles will not be ensured and the electrical conductivity of the final product will be low.

Пример 1. Навеску 1,1 г красного шлама с химическим составом (табл. 1) смешивают с 3,5 г среднетемпературного нефтяного пека «Башнефть-Новойл» (табл. 2) с температурой размягчения от 50°С и выше, и с 20,0 г игольчатого кокса фирмы «SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD» (Китай) (табл.3) перемешивают 90 секунд в шаровой мельнице. Наличие соединений железа, кремния и ортосиликата кальция было подтверждено методом ИК-спектроскопии.Example 1. A 1.1 g sample of red mud with the chemical composition (Table 1) is mixed with 3.5 g of medium-temperature petroleum pitch "Bashneft-Novoil" (Table 2) with a softening point of 50°C and higher, and with 20.0 g of needle coke from "SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD" (China) (Table 3) and mixed for 90 seconds in a ball mill. The presence of iron, silicon and calcium orthosilicate compounds was confirmed by IR spectroscopy.

Полученную смесь переносят в тигель с плотной крышкой и помещают на карбонизацию при температуре от 700 до 1100 °C на 6 ч. Тигель охлаждают до комнатной температуры, при этом константа карбонизации составляет к=0,806. Присутствие графита подтверждается рентгенофазовым анализом на основе полученных пиков (фиг. 1, 1).The resulting mixture is transferred to a crucible with a tight lid and placed for carbonization at a temperature of 700 to 1100 °C for 6 hours. The crucible is cooled to room temperature, and the carbonization constant is k = 0.806. The presence of graphite is confirmed by X-ray phase analysis based on the peaks obtained (Fig. 1, 1).

Пример 2. Навеску 1,6 г красного шлама с химическим составом (табл. 1) смешивают с 3,4 г среднетемпературного нефтяного пека «Башнефть-Новойл» (табл. 2) с температурой размягчения от 50°С и выше, и с 20,0 г игольчатого кокса фирмы «SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD» (Китай) (табл.3) перемешивают 90 секунд в шаровой мельнице. Наличие соединений железа, кремния и ортосиликата кальция было подтверждено методом ИК-спектроскопии.Example 2. A 1.6 g sample of red mud with the chemical composition (Table 1) is mixed with 3.4 g of medium-temperature petroleum pitch "Bashneft-Novoil" (Table 2) with a softening point of 50°C and higher, and with 20.0 g of needle coke from "SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD" (China) (Table 3) and mixed for 90 seconds in a ball mill. The presence of iron, silicon and calcium orthosilicate compounds was confirmed by IR spectroscopy.

Полученную смесь переносят в тигель с плотной крышкой и помещают на карбонизацию при температуре от 750 до 1150 °C на 6 ч. Тигель охлаждают до комнатной температуры, при этом константа карбонизации составляет к=0,806. Присутствие графита подтверждается рентгенофазовым анализом на основе полученных пиков (фиг. 1, 2).The resulting mixture is transferred to a crucible with a tight lid and placed for carbonization at a temperature of 750 to 1150 °C for 6 hours. The crucible is cooled to room temperature, and the carbonization constant is k = 0.806. The presence of graphite is confirmed by X-ray phase analysis based on the peaks obtained (Fig. 1, 2).

Пример 3. Навеску 1,5 г красного шлама с химическим составом (табл. 1) смешивают с 3,8 г среднетемпературного нефтяного пека «Башнефть-Новойл» (табл. 2) с температурой размягчения от 50°С и выше, и с 20,0 г игольчатого кокса фирмы «SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD» (Китай) (табл.3) перемешивают 90 секунд в шаровой мельнице. Наличие соединений железа, кремния и ортосиликата кальция было подтверждено методом ИК-спектроскопии.Example 3. A 1.5 g sample of red mud with the chemical composition (Table 1) is mixed with 3.8 g of medium-temperature petroleum pitch "Bashneft-Novoil" (Table 2) with a softening point of 50°C and higher, and with 20.0 g of needle coke from "SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD" (China) (Table 3) and mixed for 90 seconds in a ball mill. The presence of iron, silicon and calcium orthosilicate compounds was confirmed by IR spectroscopy.

Полученную смесь переносят в тигель с плотной крышкой и помещают на карбонизацию при температуре от 800 до 1200 °C на 6 ч. Тигель охлаждают до комнатной температуры, при этом константа карбонизации составляет к=0,806. Присутствие графита подтверждается рентгенофазовым анализом на основе полученных пиков (фиг. 1, 3).The resulting mixture is transferred to a crucible with a tight lid and placed for carbonization at a temperature of 800 to 1200 °C for 6 hours. The crucible is cooled to room temperature, and the carbonization constant is k = 0.806. The presence of graphite is confirmed by X-ray phase analysis based on the peaks obtained (Fig. 1, 3).

Пример 4. Навеску 1,0 г красного шлама с химическим составом (табл. 1) смешивают с 3,3 г среднетемпературного нефтяного пека «Башнефть-Новойл» (табл. 2) с температурой размягчения от 50°С и выше, и с 20,0 г игольчатого прокаленного нефтяного кокса фирмы «SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD» (Китай) (табл.3) перемешивают 90 секунд в шаровой мельнице. Наличие соединений железа, кремния и ортосиликата кальция было подтверждено методом ИК-спектроскопии.Example 4. A 1.0 g sample of red mud with the chemical composition (Table 1) is mixed with 3.3 g of medium-temperature petroleum pitch "Bashneft-Novoil" (Table 2) with a softening point of 50°C and higher, and with 20.0 g of calcined needle petroleum coke from "SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD" (China) (Table 3) and mixed for 90 seconds in a ball mill. The presence of compounds of iron, silicon and calcium orthosilicate was confirmed by IR spectroscopy.

Полученную смесь переносят в тигель с плотной крышкой и помещают на карбонизацию при температуре от 850 до 1250 °C на 6 ч. Тигель охлаждают до комнатной температуры, при этом константа карбонизации составляет к=0,806. Присутствие графита подтверждается рентгенофазовым анализом на основе полученных пиков (фиг. 1, 4).The resulting mixture is transferred to a crucible with a tight lid and placed for carbonization at a temperature of 850 to 1250 °C for 6 hours. The crucible is cooled to room temperature, and the carbonization constant is k = 0.806. The presence of graphite is confirmed by X-ray phase analysis based on the peaks obtained (Fig. 1, 4).

Пример 5. Навеску 1,4 г красного шлама с химическим составом (табл. 1) смешивают с 4,0 г среднетемпературного нефтяного пека «Башнефть-Новойл» (табл. 2) с температурой размягчения от 50°С и выше, и с 20,0 г игольчатого прокаленного нефтяного кокса фирмы «SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD» (Китай) (табл.3) перемешивают 90 секунд в шаровой мельнице. Наличие соединений железа, кремния и ортосиликата кальция было подтверждено методом ИК-спектроскопии.Example 5. A 1.4 g sample of red mud with the chemical composition (Table 1) is mixed with 4.0 g of medium-temperature petroleum pitch "Bashneft-Novoil" (Table 2) with a softening point of 50°C and higher, and with 20.0 g of calcined needle petroleum coke from "SHANDONG GANGDA INTERNATIONAL TRADING CO., LTD" (China) (Table 3) and mixed for 90 seconds in a ball mill. The presence of iron, silicon and calcium orthosilicate compounds was confirmed by IR spectroscopy.

Полученную смесь переносят в тигель с плотной крышкой и помещают на карбонизацию при температуре от 900 до 1300 °C на 6 ч. Тигель охлаждают до комнатной температуры, при этом константа карбонизации составляет к=0,806. Присутствие графита подтверждается рентгенофазовым анализом на основе полученных пиков (фиг. 1, 5).The resulting mixture is transferred to a crucible with a tight lid and placed for carbonization at a temperature of 900 to 1300 °C for 6 hours. The crucible is cooled to room temperature, and the carbonization constant is k = 0.806. The presence of graphite is confirmed by X-ray phase analysis based on the peaks obtained (Fig. 1, 5).

В примере 3 были получены наилучшие результаты. Присутствие графита подтверждается рентгенофазовым анализом на основе полученных пиков. Спектры согласуются с данными картотеки АSTM - дифракционные данные для графита. Рентгенофазовый анализ обработанной смеси углеродных материалов показал, что полученный продукт обладает слоистой кристаллической структурой. По оценке параметров кристаллической решетки углеродного материала, для которой использовались данные по межплоскостным расстояниям на основе анализа величин дифракционных максимумов 002 и 100, а также среднего диаметра гексагональных слоев La и средней высоты кристаллитов Lc. На Фиг. 2 представлена температурная зависимость удельной электропроводимости графита, полученного при температуре от 800 до 1200°С, которая возрастает с повышением температуры.In example 3 the best results were obtained. The presence of graphite is confirmed by X-ray phase analysis based on the obtained peaks. The spectra are consistent with the data of the ASTM card index - diffraction data for graphite. X-ray phase analysis of the processed mixture of carbon materials showed that the obtained product has a layered crystalline structure. According to the assessment of the parameters of the crystal lattice of the carbon material, for which the data on the interplanar distances were used based on the analysis of the values of the diffraction maxima 002 and 100, as well as the average diameter of the hexagonal layers L a and the average height of the crystallites L c . Fig. 2 shows the temperature dependence of the specific electrical conductivity of graphite obtained at a temperature of 800 to 1200 °C, which increases with increasing temperature.

Способ получения графита путем кристаллизации игольчатого кокса с нефтяным пеком в присутствии катализатора в виде красного шлама, выбранного из ряда, включающего соединения железа, кремния, титана и карбоната кальция при температуре от 800 до 1200°C в восстановительной среде водородного потока или инертной среде аргона. Полученный углеродный материал по данным рентгенофазового анализа имеет структуру графита, и обладает высокими значениями электропроводимости графита.A method for producing graphite by crystallizing needle coke with petroleum pitch in the presence of a catalyst in the form of red mud selected from a series including compounds of iron, silicon, titanium and calcium carbonate at a temperature of 800 to 1200°C in a reducing environment of a hydrogen flow or an inert environment of argon. The resulting carbon material, according to X-ray phase analysis, has a graphite structure and has high values of graphite electrical conductivity.

Claims (1)

Способ получения технологического графита, включающий графитацию игольчатого кокса в присутствии катализатора, отличающийся тем, что используют смесь игольчатого кокса и нефтяного пека в количестве от 10 до 20% массы кокса, в качестве катализатора используют красный шлам, в состав которого входят оксиды железа, кремния, кальция, титана и их карбонаты, в количестве от 5 до 8% от массы игольчатого кокса, графитацию проводят при температурах от 850 до 1200°C.A method for producing process graphite, including graphitization of needle coke in the presence of a catalyst, characterized in that a mixture of needle coke and petroleum pitch is used in an amount of 10 to 20% of the coke mass, red mud is used as a catalyst, which includes oxides of iron, silicon, calcium, titanium and their carbonates, in an amount of 5 to 8% of the mass of needle coke, graphitization is carried out at temperatures from 850 to 1200°C.
RU2024127812A 2024-09-20 Method of producing process graphite RU2841067C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2841067C1 true RU2841067C1 (en) 2025-06-02

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2118941C1 (en) * 1997-04-16 1998-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГраЭН" Method of production of oxidized graphite
US20080063590A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-13 Miller Douglas J Low CTE highly isotropic graphite
RU2370437C1 (en) * 2008-08-06 2009-10-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) Method of producing carbon anode material
RU2394758C2 (en) * 2008-08-08 2010-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГрафитЭл-Московский электронный завод" Method of obtaining pure graphite
RU2476374C2 (en) * 2010-11-22 2013-02-27 Учреждение Российской академии наук Институт углехимии и химического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук Method of producing graphite
CN103043655A (en) * 2012-11-29 2013-04-17 东莞市翔丰华电池材料有限公司 Preparation method of expanded graphite with high specific surface area
RU2690449C1 (en) * 2018-09-07 2019-06-03 Общество с ограниченной ответственностью "Уфимское технико-технологическое предприятие" Method of producing thermally expanded graphite

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2118941C1 (en) * 1997-04-16 1998-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГраЭН" Method of production of oxidized graphite
US20080063590A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-13 Miller Douglas J Low CTE highly isotropic graphite
RU2370437C1 (en) * 2008-08-06 2009-10-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) Method of producing carbon anode material
RU2394758C2 (en) * 2008-08-08 2010-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГрафитЭл-Московский электронный завод" Method of obtaining pure graphite
RU2476374C2 (en) * 2010-11-22 2013-02-27 Учреждение Российской академии наук Институт углехимии и химического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук Method of producing graphite
CN103043655A (en) * 2012-11-29 2013-04-17 东莞市翔丰华电池材料有限公司 Preparation method of expanded graphite with high specific surface area
RU2690449C1 (en) * 2018-09-07 2019-06-03 Общество с ограниченной ответственностью "Уфимское технико-технологическое предприятие" Method of producing thermally expanded graphite

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liou Preparation and characterization of nano-structured silica from rice husk
Fernandes et al. Production and characterization of silica materials from rice husk ash by different combustion processes
US20240166522A1 (en) Method for preparing petcoke-based artificial graphite negative electrode material for lithium secondary battery, artificial graphite negative electrode material for lithium secondary battery prepared thereby, and lithium secondary battery
US3066099A (en) Mineral active carbon and process for producing same
US20230017556A1 (en) Graphite and method of preparing graphite
Saladino et al. Synthesis of Nd: YAG nanopowder using the citrate method with microwave irradiation
Mainali et al. Production of N–Mg doped biochars for phosphate adsorption from renewable sources
KR102176380B1 (en) Catalytically active additives for coke derived from petroleum or coal
JP5230117B2 (en) Method for producing graphite particles
Zhang et al. Synthesis of porous functional biochar through template method and plasma modification for Pb2+ removal: Performance and mechanism
RU2841067C1 (en) Method of producing process graphite
JP4694288B2 (en) Low temperature calcined carbon for electrode materials
JP6414903B2 (en) Production method of carbon interior ore
Saudi et al. Utilization of pure silica extracted from rice husk and FTIR structural analysis of the prepared glasses
Javed et al. Crystal and amorphous silica from KMnO4 treated and untreated rice husk
US20230278874A1 (en) Carbonized upgraded coal, graphite, and methods of making the same
JP2020164341A (en) Magnesium oxide and its manufacturing method
TW202419397A (en) Composition of matter for the conversion of biochar into low surface area graphite
EP4455252A1 (en) Carbonized upgraded coal, graphite, and methods of making the same
JPS63139012A (en) Production of graphitic material for electric cell
RU2770599C1 (en) Method for the synthesis of nicocu/c nanocomposites based on polyacrylonitrile
EP4079686A1 (en) Composition of matter for the production of graphite powder
US20250263299A1 (en) Hybridized Body-Centered Tetragonal (BCT) Carbon
WO2025219274A1 (en) Method for producing silicon carbide, and silicon carbide
US2655433A (en) Process for production of unctuous graphite