添加真空蒸馏炭渣对炭阳极反应性的影响

摘要

利用真空蒸馏炭渣替代部分煅后焦制作炭阳极可实现炭渣高值资源化，在有效利用真空蒸馏炭渣的同时也有着改善阳极反应性的潜力.但真空蒸馏炭渣的添加量对含炭渣阳极反应性影响，及其对阳极原料的作用机制尚不明确.本文在1200℃，真空度0.5～5 Pa的条件下对炭渣真空蒸馏，添加不同含量的真空蒸馏炭渣，与石油焦及沥青复合成含炭渣阳极，对阳极进行反应性检测.采用同步热分析仪（TG-DSC）分析真空蒸馏炭渣对沥青热解过程的影响，采用热重分析仪（TG）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜能谱仪（SEM-EDS）探究真空蒸馏炭渣对石油焦、沥青焦反应性的作用机理.结果表明，随着真空蒸馏炭渣的添加量（质量分数）从3%增加到5%、7%、10%，炭渣对阳极空气反应性（600℃）起抑制作用，对阳极CO₂反应性（970℃）起先抑制后催化的作用.添加真空蒸馏炭渣可提高沥青的结焦率，以及沥青焦、石油焦的炭化程度，从而抑制阳极空气反应性（600℃）；高温下炭渣中的微量元素对沥青焦气化反应的促进作用，是高含量炭渣催化阳极CO₂反应性（970℃）的主要原因.

关键词

炭渣 / 真空蒸馏 / 炭阳极 / 反应性 / 结焦率

基金资助

国家自然科学基金资助项目(22078056)