黎志英张念炳沈一帆

(1.贵州大学 材料与冶金学院,贵州 贵阳 550025;2.贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州贵阳 550025)

随着中国工业化的高速发展,进口原油逐年增多。中国51%的进口原油来自中东地区[1],进口原油中硫含量高,杂质含量高,导致了中国石油焦中硫含量逐年增加[2]。石油焦被广泛应用于电解铝、水泥、电力、钢铁等行业[3-4],特别是在铝电解用阳极中占整个预焙阳极的70%(质量分数)左右。石油焦是制备炭阳极的主要原料,在煅烧过程中,随着石油焦中硫含量增加,煅烧后石油焦的烧损率和气孔率升高、产品的密度下降,电阻率增大,严重时将造成炭素制品的开裂、破损等不合格率上升等危害情况[5-6]。高硫石油焦的脱硫方法有:化学脱硫法[7-8]、化学预氧化法[9-10]和高温脱硫法[11-15]等,目前依然没有经济又高效的脱硫方法。

微波作为一种方便、高效、清洁的新能源,不仅可改善反应条件、加快反应速率、提高反应产率,而且可促进一些难以进行的反应发生,已在煤化工、石油化工等领域得到广泛应用[16]。笔者采用微波辐照煅烧方法,以高硫石油焦为研究对象,考察Na2CO3添加量和反应时间对高硫石油焦脱硫的影响,并与马弗炉煅烧方法相比较,通过扫描电镜(SEM)、BET氮吸附、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征手段对脱硫前后石油焦进行比较分析,以期探索出较佳的高硫石油焦脱硫方法。

1 实验部分

1.1 实验原料

高硫石油焦来源于中铝贵州分公司碳素厂,其固定碳质量分数为90.16%、灰分质量分数为0.3%、挥发分质量分数为9.54%。……