【導(dǎo)語】
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，每項成果都為公司發(fā)展添能，為行業(yè)進步助力。本系列報道將深入科研一線，帶您了解這些科技成果背后的創(chuàng)新故事，見證科技如何改變產(chǎn)業(yè)，賦能未來！敬請關(guān)注！
在天然石墨球化加工過程中，約產(chǎn)生45%-55%左右的尾料，全國每年因此造成的石墨資源浪費高達10萬噸以上，資源利用效率低下問題亟待解決。針對這一行業(yè)難題，蘇州非礦院通過創(chuàng)新研發(fā)分級提純、插層改性、超細加工及復(fù)合協(xié)同等關(guān)鍵技術(shù)，成功將傳統(tǒng)廢棄尾料轉(zhuǎn)化為高端潤滑材料、高性能石墨乳及特種橡膠復(fù)合材料，實現(xiàn)了資源循環(huán)利用與經(jīng)濟效益的“雙贏”，該成果為石墨產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了新路徑。
多級聯(lián)用分級技術(shù)：針對尾料粒徑分布廣（0.5-25μm）的問題，團隊開發(fā)了“氣流分選-射流分級”二級聯(lián)用工藝，通過優(yōu)化氣流速度、高壓氣流，實現(xiàn)粒徑精準(zhǔn)分級和無級調(diào)控，解決了微細顆粒二次分級的難題，分級細度到d95≤5μm。
插層均化超細技術(shù)：開發(fā)“插層-剝離-高壓均化”工藝，將綠色插層劑嵌入尾料石墨層間，經(jīng)微波膨化后形成層狀疏松結(jié)構(gòu)；再經(jīng)高壓均化多級循環(huán)處理，對石墨片進行深度剝離和粉碎，實現(xiàn)了石墨的高效超細，粒度分布d90≤3μm。
官能團表面改性技術(shù)：利用超細石墨表面的官能團，通過原位接枝特種官能團進行表面修飾，顯著提升其與聚合物基體相容性的同時，賦予材料熱、力學(xué)方面的特性，例如顯著提升制品的耐溫、耐磨、導(dǎo)熱、抗壓等。
多元復(fù)合協(xié)同增效：創(chuàng)新提出“石墨-金屬-高分子”三元復(fù)合策略：將超細石墨尾料與納米二硫化鉬、聚四氟乙烯（PTFE）有機組合，制備出兼具自修復(fù)、耐磨損、耐高溫（500℃）特性的復(fù)合潤滑添加劑，摩擦系數(shù)低至0.07。
蘇州非礦院以科研創(chuàng)新為 “點金之手”，打通“尾礦-研發(fā)-應(yīng)用” 價值鏈路，使尾礦從污染源頭蛻變?yōu)楦邇r值材料，實現(xiàn)生態(tài)治理與產(chǎn)業(yè)升級的雙向賦能。
高端石墨基潤滑材料：基于復(fù)合技術(shù)開發(fā)的“GM”石墨基潤滑添加劑，已通過潤滑油生產(chǎn)廠家的測試評估，摩擦系數(shù)0.068、可耐受高低溫-50~500℃、磨損量減少30%；應(yīng)用于高負荷機械潤滑可減少潤滑脂消耗40%，提升運行壽命。
高穩(wěn)定性石墨乳：利用尾料插層剝片改性工藝技術(shù)制備的“懸浮石墨乳”，攻克了傳統(tǒng)產(chǎn)品顆粒團聚、易沉降等痛點。其固含量達30%、粘度1500~5000mP·s，在鑄造脫模應(yīng)用測試中，需耐受溫度≥1050℃，成本較現(xiàn)有產(chǎn)品降低30%。
特種石墨橡膠復(fù)合材料：與某橡膠生產(chǎn)企業(yè)合作開發(fā)的“石墨/天然橡膠”材料，將超細石墨尾料（添加量20%）與橡膠分子鏈定向交聯(lián)，賦予材料隔音、降噪等特性。在新能源汽車艙降噪測試中， 300-1600Hz 頻段內(nèi)平均隔聲量可達20dB。
本技術(shù)打通了從尾料預(yù)處理到終端產(chǎn)品的全鏈條技術(shù)路徑，特別是分級-插層-復(fù)合技術(shù)的集成創(chuàng)新，為石墨固廢高值化提供了“蘇非方案”，預(yù)計每年可減少石墨礦開采30萬噸，減排二氧化碳12萬噸；提升產(chǎn)品附加值300%，帶動下游潤滑、電子、能源等產(chǎn)業(yè)的升級。目前，該成果已申請發(fā)明專利3項，獲專利授權(quán)1項。
從“工業(yè)廢渣”到“戰(zhàn)略資源”，石墨球形尾料的高值化利用正掀起一場材料革命；隨著技術(shù)的持續(xù)迭代與跨界融合，這條“黑色黃金”產(chǎn)業(yè)鏈將成為“雙碳”目標(biāo)下的綠色增長極。