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Coke calciné à 3,5 % de soufre

Le coke de pétrole calciné (CPC) est un matériau carboné de haute qualité dérivé de résidus de pétrole (également appelé coke vert). Il est produit par le processus de calcination, qui consiste à chauffer le coke vert à des températures élevées afin d'éliminer les impuretés et les matières volatiles, ce qui donne un produit carboné pur à haute teneur en carbone. Le processus de production de coke de pétrole calciné comprend généralement les étapes suivantes :

Préparation du coke de pétrole : Le coke de pétrole brut est obtenu des raffineries de pétrole en tant que sous-produit du processus de distillation. C'est un matériau solide riche en carbone et à haut pouvoir calorifique.

Concassage et broyage : Le coke de pétrole brut est généralement concassé et broyé en une poudre fine. Ceci est fait pour augmenter la surface des particules de coke, ce qui facilite le processus de calcination ultérieur.

Mélange : Selon les propriétés souhaitées du produit final, différentes qualités et types de coke de pétrole peuvent être mélangés ensemble. Ceci est fait pour atteindre la teneur en carbone souhaitée et d'autres spécifications.

Calcination : Le coke de pétrole en poudre est ensuite soumis à des températures élevées dans un four de calcination ou un four rotatif. La température varie généralement entre 1200 et 1350 degrés Celsius (2200 à 2500 degrés Fahrenheit). Le processus de calcination élimine l'humidité, les matières volatiles et les autres impuretés du coke, ce qui donne un matériau hautement carbonisé. Le processus de calcination améliore également la résistance mécanique et la conductivité électrique du coke.

Refroidissement : Après calcination, le coke de pétrole calciné chaud est refroidi soit par contact direct avec de l'eau, soit par des méthodes de refroidissement indirectes, telles que le refroidissement à l'air. Le processus de refroidissement stabilise le coke et réduit sa température à un niveau approprié pour la manipulation et le stockage.

Criblage et calibrage : Le coke calciné refroidi est ensuite criblé pour éliminer les particules surdimensionnées et les impuretés. Le coke est également généralement dimensionné pour répondre à des exigences spécifiques, telles que la distribution granulométrique et la densité apparente.

Contrôle de qualité : Le produit final de coke de pétrole calciné est soumis à des tests de contrôle de qualité rigoureux pour s'assurer qu'il répond aux spécifications souhaitées. Cela peut inclure des tests pour la teneur en carbone, la teneur en soufre, la teneur en cendres, les matières volatiles et d'autres paramètres.

Emballage et entreposage : Le coke de pétrole calciné est emballé et entreposé dans des contenants ou des sacs appropriés pour empêcher l'absorption d'humidité et maintenir sa qualité. Il est généralement transporté en vrac ou emballé dans des sacs pour être expédié à diverses industries, telles que les fonderies d'aluminium, les producteurs d'acier et les fabricants d'électrodes au carbone.

Il est important de noter que le processus de production exact peut varier légèrement entre les différents fabricants et raffineries, mais les étapes générales décrites ci-dessus donnent un bon aperçu du processus typique de production de coke de pétrole calciné.

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Le rôle de l'usine de matériaux négatifs

Le coke de pétrole calciné (CPC) peut également jouer un rôle dans les matériaux d'électrode négative, en particulier dans les batteries lithium-ion. Alors que le graphite est le matériau le plus couramment utilisé pour l'électrode négative (anode) dans les batteries lithium-ion, le CPC peut être utilisé comme précurseur ou additif dans certaines formulations d'électrodes. Voici un aperçu général du rôle du CPC dans les matériaux d'électrode négative :

Source de carbone : L'électrode négative des batteries lithium-ion nécessite un matériau carboné capable d'intercaler efficacement les ions lithium pendant les cycles de charge et de décharge. Le graphite est la source de carbone la plus utilisée en raison de sa capacité à stocker de manière réversible les ions lithium. Cependant, dans certains cas, le CPC peut être utilisé comme source de carbone alternative ou comme précurseur pour la formation de matériaux carbonés utilisés dans l'électrode négative.

Performances électrochimiques : les performances électrochimiques du matériau de l'électrode négative sont cruciales pour les performances globales de la batterie. Le CPC, lorsqu'il est utilisé comme précurseur de carbone, peut être traité davantage pour développer des matériaux de carbone sur mesure avec les propriétés souhaitées. En ajustant les conditions de calcination et d'autres paramètres de traitement, la structure du carbone et les propriétés de surface des matériaux dérivés du CPC peuvent être optimisées pour améliorer l'intercalation/désintercalation lithium-ion, la capacité de taux de charge/décharge et la stabilité du cycle.

Conductivité et stabilité : comme dans d'autres applications, la teneur élevée en carbone et l'excellente conductivité électrique du CPC contribuent à la conductivité du matériau de l'électrode négative. Une bonne conductivité électrique est essentielle pour faciliter le transport des électrons lors des cycles de charge et de décharge. De plus, les matériaux en carbone dérivés du CPC peuvent offrir une stabilité et une intégrité structurelle améliorées, réduisant le risque de dégradation des électrodes ou de perte de capacité lors d'un cycle prolongé de la batterie.

Additif ou revêtement : Dans certains cas, le CPC peut être utilisé comme additif ou matériau de revêtement dans les formulations d'électrodes négatives. Il peut servir d'additif conducteur pour améliorer la conductivité globale de l'électrode ou de matériau de revêtement pour améliorer l'adhérence et la stabilité des matériaux d'électrode actifs.

Il est important de noter que l'utilisation spécifique du CPC dans les matériaux d'électrode négative peut varier en fonction de la chimie de la batterie, de la conception de l'électrode et des caractéristiques de performance souhaitées. L'application du CPC dans les matériaux d'électrode de batterie lithium-ion est un domaine actif de recherche et de développement, visant à améliorer les performances de la batterie, la densité d'énergie et la stabilité du cycle.O