一种适用于接地工程注浆用石油焦炭和制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于接地工程注浆用石油焦炭，含有下述原料：A组分：200～500目的阳极碳块粉末，其为纯度96～99%的煅烧石油焦炭；B组分：150～300目鳞片石墨粉；C组分：聚阴离子纤维素（PAC）；D组分：氯化铜（CuC12）；E组分：硅酸钠Na2SiO；其中，各原料占的重量份比例为：A组分：84.0～90.0 wt%；B组分：4.0～8.0 wt%；C组分：2.0～4.5 wt%；D组分：2.0～4.0 wt%；E组分：1.0～2.5 wt%。其解决了金属铝制造工业中废弃阳极碳块的回收利用问题，变废为宝，特别适用于做接地工程（尤其是电力系统接地工程）的低电阻率注浆浆料。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及一种接地网接地降阻工程用高导电性煅烧石油焦炭材料，尤其涉及在设计采用垂直接地体或接地深井的环境下，使用注浆工艺进行接地工程降阻施工时的煅烧石油焦炭材料。

技术介绍

传统的接地工程降阻材料多采用石墨、膨润土或者醛类树脂等材料制作，亦有部分材料采用纯煅烧石油焦炭粉制作。这些接地降阻材料存在着下述缺点：1、本体电阻率高且不稳定：通常其干粉状态下的电阻率约为3.0～6.0Ω·m，滤水状态下的电阻率约为0.8～3.0Ω·m，并且随着含水量的变化其材料电阻率的变化较大，非常不稳定。就算采用纯煅烧石油焦炭粉制作制作的接地降阻材料，其干粉状态下的电阻率约为0.8～1.5Ω·m（视堆积密度而定），滤水状态下的电阻率约为0.25～0.55Ω·m（视吸水程度而定），并且同样不稳定。况且采用纯煅烧石油焦炭粉制作其产品成本很高，造成大量浪费。2、环境污染严重:传统材料因其组成成分中含有较多铅、镉、铬、汞、钴等有毒重金属和砷等有毒非金属的各种游离态离子，埋入地下（尤其是较深层岩土下）后，会对地下水源、土壤产生污染，引发环境污染问题。3、对金属腐蚀速度快:组成成分中含有较多硫、氯离子和亚硝酸盐等游离电解质成分，因此其对接地金属材料的腐蚀较为严重，易加快接地网的失效，降低其使用寿命。4、工程成本高、降阻效率低:因其材料组成和材料本身未经过科学的粒径配合，其堆积密度较小，气泡率和孔隙率非常大，当接地工程需使用垂直接地体或深井接地体时，会造成孔（井）内残存大量无法排出的空气，从而大大增加了材料间的连接电阻和接触电阻。为达到工程设计要求，就需要使用更多的垂直接地体或深井接地体，浪费大量的金属材料、降阻材料和施工费用，使工程成本大幅提高。

技术实现思路

本专利技术所要解决的技术问题是提供一种适用于接地工程注浆用的高导电性煅烧石油焦炭。
本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种适用于接地工程注浆用石油焦炭，含有下述原料：
A组分：200～500目的阳极碳块粉末，其为纯度96～99%的煅烧石油焦炭；
B组分：150～300目鳞片石墨粉；
C组分：聚阴离子纤维素（PAC）；D组分：氯化铜（CuC12）；E组分：硅酸钠Na2SiO；
其中，各原料占的重量份比例为：
A组分：84.0～90.0wt%；B组分：4.0～8.0wt%；C组分：2.0～4.5wt%；D组分：2.0～4.0wt%；E组分：1.0～2.5wt%。
进一步地，优选的是，所述各原料占的重量份比例为：
A组分：87.0wt%；B组分：6.0wt%；C组分：3.0wt%；D组分：2.5wt%；以及，E组分：1.5wt%。
进一步地，优选的是，所述各原料占的重量份比例为：
A组分：90.0wt%；B组分：4.0wt%；C组分：2.0wt%；D组分：3.0wt%；以及，E组分：1.0wt%。
进一步地，优选的是，所述各原料占的重量份比例为：
A组分：84.0wt%；B组分：8.0wt%；C组分：3.5wt%；D组分：2.0wt%；以及，E组分：2.5wt%。
一种适用于接地工程注浆用石油焦炭的制备方法，所述石油焦炭含有下述原料：
A组分：200～500目的阳极碳块粉末，其为纯度96～99%的煅烧石油焦炭；
B组分：150～300目鳞片石墨粉；
C组分：聚阴离子纤维素（PAC）；D组分：氯化铜（CuC12）；E组分：硅酸钠Na2SiO；
其中，各原料占的重量份比例为：
A组分：84.0～90.0wt%；B组分：4.0～8.0wt%；C组分：2.0～4.5wt%；D组分：2.0～4.0wt%；E组分：1.0～2.5wt%；
其中，该制备方法包括：
步骤一：将A组分、B组分和D组分加入搅拌设备均匀搅拌、混合10分钟，而后将混合物加入熔盐反应炉在450～650℃下进行GICs插层反应，制备出CuC12-GICs石墨层间化合物；
步骤二：将此石墨层间化合物粉碎至80～150目，制成基料G；
步骤三：添加100wt%的基料G+C组分+E组分材料搅拌、混合均匀，进行机械造粒，制成直径为0.5～1.5mm的球状颗粒，即得到本专利技术产品。
一种适用于接地工程注浆用石油焦炭的施工方法，包括：
将石油焦炭于搅拌机中按料：水=1：0.65的比例混合成泥浆，然后使用泥浆泵将泥浆注入接地孔内，经60～90分钟自然沉降、凝结后，将接地孔进行封孔回填。
本专利技术采取了上述方案以后，其解决了金属铝制造工业中废弃阳极碳块的回收利用问题，变废为宝，特别适用于做接地工程（尤其是电力系统接地工程）的低电阻率注浆浆料。
本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书中所特别指出的方法、步骤来实现和获得。
具体实施方式
以下将结合实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。
具体来说，本专利技术的目的是为了解决已有接地工程降阻材料存在的不足，提供了一种接地网接地降阻工程用高导电性煅烧石油焦炭材料，具有降阻效果稳定、长效，不污染地下水源和土壤且工程成本较低的特点，同时变废为宝，解决了金属铝制造工业中废弃阳极碳块的回收利用问题，为社会节约了大量财富。
本专利技术是通过如下技术方案实现的：
本专利技术含有阳极碳块粉末（煅烧石油焦炭）、鳞片石墨粉、聚阴离子纤维素（PAC）、氯化铜（CuC12）、泡化碱（硅酸钠Na2SiO3）。
各组分之间的重量份比例为：
a、200～500目阳极碳块粉末（其成份为96～99%的煅烧石油焦炭）84.0～90.0wt%；
b、150～300目鳞片石墨粉4.0～8.0wt%；
c、聚阴离子纤维素（PAC）2.0～4.5wt%；
d、氯化铜（CuC12）2.0～4.0wt%；
e、泡化碱（硅酸钠Na2SiO3）1.0～2.5wt%。
上述组分配比之优选重量份比例是：
a、200～500目阳极碳块粉末87.0wt%；
b、150～300目鳞片石墨粉6.0wt%；
c、聚阴离子纤维素（PAC）3.0wt%；
d、氯化铜（CuC12）2.5wt%；
e、泡化碱（硅酸钠Na2SiO3）1.5wt%。
本专利技术的制备方法是：
先将（a+b+d）材料加入搅拌设备均匀搅拌、混合10分钟，而后将混合物加入熔盐反应炉在450～650℃下进行GICs插层反应，制备出CuC12-GICs石墨层间化合物。而后将此石墨层间化合物粉碎至80～150目，制成基料G。随后再添加100wt%（G+c+e）材料搅拌、混合均匀，进行机械造粒，制成直径为0.5～1.5mm的球状颗粒，即得到本专利技术产品。
该材料在工程中按如下施工工艺流程实施：
将本材料于搅拌机中按料：水=1：0.65的比例混合成泥浆，然后使用泥浆泵将泥浆注入接地孔内，经60～90分钟自然沉降、凝结后，将接地孔进行封孔回填，则可降低垂直接地体或接地深本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于接地工程注浆用石油焦炭，其特征在于，含有下述原料：A组分：200～500目的阳极碳块粉末，其为纯度96～99%的煅烧石油焦炭；B组分：150～300目鳞片石墨粉；C组分：聚阴离子纤维素（PAC）；D组分：氯化铜（CuC12）；E组分：硅酸钠Na2SiO；其中，各原料占的重量份比例为：A组分：84.0～90.0 wt%；B组分：4.0～8.0 wt%；C组分：2.0～4.5 wt%；D组分：2.0～4.0 wt%；E组分：1.0～2.5 wt%。

【技术特征摘要】
1.一种适用于接地工程注浆用石油焦炭，其特征在于，
含有下述原料：
A组分：200～500目的阳极碳块粉末，其为纯度96～99%的煅烧石油焦炭；
B组分：150～300目鳞片石墨粉；
C组分：聚阴离子纤维素（PAC）；D组分：氯化铜（CuC12）；E组分：硅酸钠Na2SiO；
其中，各原料占的重量份比例为：
A组分：84.0～90.0wt%；B组分：4.0～8.0wt%；C组分：2.0～4.5wt%；D组分：2.0～4.0wt%；E组分：1.0～2.5wt%。
2.根据权利要求1所述的适用于接地工程注浆用石油焦炭，其特征在于，所述各原料占的重量份比例为：
A组分：87.0wt%；B组分：6.0wt%；C组分：3.0wt%；D组分：2.5wt%；以及，E组分：1.5wt%。
3.根据权利要求1所述的适用于接地工程注浆用石油焦炭，其特征在于，所述各原料占的重量份比例为：
A组分：90.0wt%；B组分：4.0wt%；C组分：2.0wt%；D组分：3.0wt%；以及，E组分：1.0wt%。
4.根据权利要求1所述的适用于接地工程注浆用石油焦炭，其特征在于，所述各原料占的重量份比例为：
A组分：84.0wt%；B组分：8.0wt%；C组分：3.5wt%；D组分：2.0wt%；以及，E组分：2.5wt%。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雄，程营，王艳，岳铁军，郑卫华，
申请(专利权)人：西安卓力科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61