[发明专利]石墨烯包覆水泥填料的生产工艺

权利要求书

1.一种石墨烯包覆水泥填料的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括以下步骤：

对水泥填料进行预处理，得到预处理填料，所述预处理包括洗涤；

对所述预处理填料进行第一次加热并控制加热温度不高于350℃，形成脱水物料；

将所述脱水物料在混合气体气氛下进行第二次加热并控制加热温度在500～900℃范围内，反应充分后，获得石墨烯包覆水泥填料，其中，所述混合气体含有气态碳源、氢气和惰性气体，

所述生产工艺通过石墨烯包覆水泥填料的生产设备来实现，所述生产设备包括预处理单元、脱水单元、气氛转换单元和反应单元，其中，

所述预处理单元包括洗涤池与设置在洗涤池上的第一进料口和第一出料口，其中，所述洗涤池容纳有用于对所述水泥填料进行洗涤的洗涤液；

所述脱水单元具有第一加热部件、脱水腔和设置在脱水腔上的第二进料口和第二出料口，其中，所述第二进料口与第一出料口连接，所述第一加热部件对通过第二进料口进入经预处理单元处理后的物料进行加热以形成脱水物料；

所述气氛转换单元具有换气腔、设置在换气腔上的第一进气口和第一出气口、以及设置在换气腔上的第三进料口和第三出料口，其中，所述第三进料口与所述第二出料口连接以将脱水物料接收至换气腔，所述第一进气口向换气腔提供惰性气体；

所述反应单元包括第二加热部件、反应腔、混合气源、设置在反应腔上的第四进料口和第四出料口、以及设置在反应腔上的第二进气口和第二出气口，其中，所述第四进料口与第三出料口连接以从换气腔中将脱水物料接收至反应腔，所述第二进气口将所述混合气源与所述反应腔连接，所述混合气源含有气态碳源、氢气和惰性气体，所述第二加热部件对反应腔内的脱水物料进行加热以形成石墨烯包覆的水泥填料。

2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述预处理步骤还包括将所述洗涤步骤得到的水泥填料在浸润液中浸润，其中，浸润液含有固态碳源。

3.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述浸润液通过将固态碳源与液相充分混合而形成，所述液相为水、有机溶液或水和有机溶液的混合液。

4.根据权利要求2所述的生产工艺，其特征在于，所述固态碳源为蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、多巴胺和沥青中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺还包括在所述第一次加热步骤与所述第二次加热步骤之间的气氛转换步骤，所述气氛转换步骤通过惰性气体置换由所述第一次加热步骤形成的脱水物料周围的空气和其它气体。

6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺还包括在所述第二次加热步骤之后，对所述石墨烯包覆水泥填料进行降温的步骤。

7.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述第二加热部件由n个子加热件组成，所述n个子加热件能够在所述反应腔内形成沿脱水物料行进方向逐渐升温的n-1个加热带以及1个目标温度带，n为不小于2的自然数。

8.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述反应腔呈螺旋状延伸，且第四进料口设置于反应腔的上端，第二进气口设置于反应腔的下部。

9.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述脱水腔、换气腔和反应腔中彼此连接的两者或三者一体化形成。