【導(dǎo)語(yǔ)】
在科技飛速發(fā)展的浪潮中，蘇州非礦院步履不停，攻克重重科研技術(shù)難關(guān)，取得了一系列突破性成果。從選礦工藝優(yōu)化到綠色技術(shù)創(chuàng)新，每項(xiàng)成果都為公司發(fā)展添能，為行業(yè)進(jìn)步助力。本系列報(bào)道將深入科研一線，帶您了解這些科技成果背后的創(chuàng)新故事，見(jiàn)證科技如何改變產(chǎn)業(yè)，賦能未來(lái)！敬請(qǐng)關(guān)注！
我國(guó)石墨尾礦存在著體量大、綜合利用量小、產(chǎn)品附加值低、綜合利用水平不高、缺乏規(guī)模化和高值化利用系統(tǒng)研究等亟待解決的問(wèn)題。蘇州非礦院依托“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目成功研發(fā)出“石墨尾礦梯級(jí)利用技術(shù)”，通過(guò)對(duì)石墨尾礦原料特征和高溫?zé)嵝袨橐?guī)律的研究分析，開發(fā)了石墨尾礦高摻量利用技術(shù)、功能化利用技術(shù)、高值化利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨尾礦進(jìn)行梯級(jí)利用，消納石墨尾礦，緩解企業(yè)尾礦庫(kù)壓力，助力石墨產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
——梯度保溫成型技術(shù)
采用干法除雜工藝和多段保溫煅燒工藝兩種方法，對(duì)石墨尾礦基陶瓷磚的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，開發(fā)了石墨尾礦基陶瓷磚梯度保溫成型技術(shù)，石墨尾礦摻量達(dá)到65%以上，實(shí)現(xiàn)了石墨尾礦高摻量利用。
——均勻發(fā)泡成型技術(shù)
利用石墨尾礦中的殘余石墨等作為發(fā)泡劑，通過(guò)石墨尾礦基發(fā)泡材料配方試驗(yàn)和工藝優(yōu)化研究，開發(fā)了石墨尾礦基均勻發(fā)泡成型技術(shù)，制得石墨尾礦基發(fā)泡陶瓷材料，表觀密度達(dá)540~600g/cm3、抗壓強(qiáng)度達(dá)7.80~9.99MPa。
——復(fù)合改性制備技術(shù)
通過(guò)引入Al2O3和BaCO3作為Al源和Ba源對(duì)石墨尾礦進(jìn)行組分復(fù)配，在此基礎(chǔ)上，采用Sr2+、TiO2對(duì)石墨尾礦進(jìn)行摻雜改性，進(jìn)一步對(duì)復(fù)配原料的高溫礦相進(jìn)行調(diào)控，開發(fā)了石墨尾礦摻雜改性制備技術(shù)，制備出微波介質(zhì)陶瓷材料，實(shí)現(xiàn)了石墨尾礦高值化利用。
石墨尾礦在陶瓷磚、發(fā)泡陶瓷、微波介質(zhì)陶瓷領(lǐng)域進(jìn)行了應(yīng)用評(píng)價(jià)推廣，應(yīng)用性能良好；并在黑龍江雞西市完成成果轉(zhuǎn)化，建設(shè)了石墨多源固廢綜合利用1萬(wàn)噸級(jí)示范工程。
——石墨尾礦高摻量制備仿古陶瓷：65%以上由尾礦組成，破壞強(qiáng)度達(dá)到1091N、斷裂模數(shù)達(dá)到29.1N/mm2，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《陶瓷磚》（GB/T 4100-2015）中對(duì)瓷質(zhì)磚的性能要求。
圖 石墨尾礦基陶瓷磚
——石墨尾礦功能化應(yīng)用發(fā)泡陶瓷：具有保溫作用，導(dǎo)熱系數(shù)為0.18W/m·K，抗壓強(qiáng)度為9.99MPa、導(dǎo)熱系數(shù)為0.18W/m·K，達(dá)到《發(fā)泡陶瓷隔墻板》（T/CBCSA-2019）的性能要求。
——石墨尾礦高值化利用微波介質(zhì)陶瓷：介電常數(shù)為9.42，Q×f值為26858GHz，諧振頻率溫度系數(shù)為2ppm/℃，可以滿足GPS天線、介質(zhì)諧振器、介質(zhì)濾波器等微波元器件的應(yīng)用需求，具有極大的潛在應(yīng)用價(jià)值。
圖 石墨尾礦基發(fā)泡陶瓷
石墨尾礦梯級(jí)利用技術(shù)可大幅度提高固廢消納量、降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，具有大規(guī)模推廣應(yīng)用價(jià)值，市場(chǎng)前景廣闊。蘇州非礦院憑借該技術(shù)，已申請(qǐng)發(fā)明專利7項(xiàng)，獲專利授權(quán)3項(xiàng)；獲得中國(guó)非金屬礦工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。
面對(duì)石墨尾礦堆存壓力與建材、電子行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)的材料需求，本技術(shù)已展現(xiàn)出強(qiáng)大的固廢消納能力和市場(chǎng)適用性。未來(lái)將在拓展示范規(guī)模、提升處理能力的基礎(chǔ)上，持續(xù)探索仿古磚、隔墻板、微波陶瓷等更多應(yīng)用場(chǎng)景，挖掘石墨尾礦潛力，助力行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。
蘇州非礦院研發(fā)的石墨尾礦梯級(jí)利用技術(shù)，以創(chuàng)新工藝實(shí)現(xiàn)固廢高值、高效資源化，成功通過(guò)示范工程驗(yàn)證，成效顯著。該技術(shù)不僅開辟了資源循環(huán)利用新路徑，更是踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的生動(dòng)實(shí)踐，為經(jīng)濟(jì)與生態(tài)協(xié)同發(fā)展提供有力支撐，為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)注入科技動(dòng)力。