煤系針狀焦原料中金屬及灰分的脫除

廖朝輝，閆厚春，李青松，于英民

(中國(guó)石油大學(xué)(華東) 重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266580)

針狀焦是20世紀(jì)70年代大力發(fā)展起來(lái)的優(yōu)質(zhì)焦種。由于其具有高結(jié)晶度、高強(qiáng)度、高石墨化、低熱膨脹、低燒蝕、允許電流密度大等特點(diǎn)，被廣泛地用作制備冶金工業(yè)中超高功率石墨電極的原料。根據(jù)所使用原料不同，針狀焦分為兩種——油系針狀焦和煤系針狀焦。油系針狀焦是以原油渣油為原料制取的；煤系針狀焦是以煤瀝青為原料生產(chǎn)的。目前我國(guó)針狀焦的生產(chǎn)以煤系為主。針狀焦的質(zhì)量直接影響著石墨電極的性能，我國(guó)的大部分針狀焦生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品只能用于生產(chǎn)普通功率電極，而生產(chǎn)大規(guī)格高功率電極(HP)和超高功率(UHP)電極所需要的針狀焦絕大部分仍依賴進(jìn)口，部分廠家的針狀焦產(chǎn)品雖達(dá)到了中檔水平，但比照進(jìn)口針狀焦，質(zhì)量還存在較大差距。其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①大顆粒粒級(jí)的針狀焦比例較低；②強(qiáng)度較低、熱膨脹系數(shù)過(guò)大；③灰分及金屬含量較高，成品率低；④電阻率過(guò)高，阻燃性低，電極消耗高。

總之，國(guó)產(chǎn)針狀焦在原料制備、成焦工藝和出焦方法等多方面都需要進(jìn)一步改進(jìn)，而優(yōu)質(zhì)原料的制備是重中之重，故金屬雜質(zhì)和灰分的有效脫除是必不可少的[1]。

1 煤焦油中金屬與灰分的分析

對(duì)煤焦油灰化后的灰分分析發(fā)現(xiàn)，其主要成分是金屬氧化物和無(wú)機(jī)鹽。倘若能用合適的方法將煤焦油中的金屬元素脫除掉，那么灰分也必定會(huì)隨之降低，故應(yīng)注重于對(duì)煤焦油中的金屬元素進(jìn)行深度分析，再有針對(duì)性的將煤焦油中金屬元素脫除，進(jìn)而生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的針狀焦原料。……