[发明专利]一种利用再生石墨制备电池碳棒的方法

说明书

本发明公开了一种利用再生石墨制备电池碳棒的方法，将石墨电极材料生产过程中的石墨尾料作为再生石墨原料，用双氧水冲洗后与煅烧石油焦以及氯盐进行干混获得第一石墨粉末混合物；该第一石墨粉末混合物与沥青湿混、造粒并进行预石墨化处理提纯，并在循环进行几次提纯操作后筛分获得人造石墨粉；将人造石墨粉、煤焦粉、炭黑以及石油焦粉进行比例干混后加入沥青中进行加热湿混，湿混完成后将湿混混合料在模压装置中用模具模压成型，然后将成型后的湿混混合料制得生制品，经过焙烧后成型得到成品。本发明对石墨电极材料生产过程中的石墨尾料进行回收利用后提纯并来制备高品质电池碳棒能大幅降低生产成本，并有效提高资源利用率。

技术领域

本发明涉及石墨废料的再生利用技术领域，具体涉及一种利用再生石墨制备电池碳棒的方法。

背景技术

石墨因其独特的结构和诸多优异性能，被广泛应用于冶金、机械、环保、化工、耐火、电子、医药、军工和航空航天等领域，成为现代工业及高、新、尖技术发展必不可少的非金属材料，在国民经济发展中的地位越来越重要。石墨固定碳含量的高低直接决定着石墨的应用性能。

石墨碳素产品的常见之一为石墨电极，石墨电极材料在制备时需要将含碳量在90％以上的石墨经多次粉碎，使得石墨粉平均粒度、密度以及比表面积持续降低，来获得用于制备石墨电极的石墨粉原料，其产品中约能产生25～30％的石墨尾料，这些石墨尾料只能用于涂料、防火材料、低等级润滑材料，铅笔等低质量应用中，造成了极大的资源浪费。如果能将上述石墨料进行回收，并通过提纯后获得高等级的石墨粉末，并制成石墨电极，一方面能减少石墨原料的浪费，而另一方面能降低石墨材料的使用成本，有着较好的技术经济效果。

现有技术中，制备高纯石墨主要方法为化学提纯法和高温提纯法。化学提纯法分为碱酸法和氢氟酸法，其工艺涉及酸碱废水处理，存在污染环境的隐患，其工业化应用将会进一步受到限制。高温提纯法是利用石墨精矿中杂质或杂质反应生成物沸点远低于石墨沸点的特点，在一定气氛条件下温升至杂质气化阈值温度，从而达到除杂提纯目的。采用高温焙烧处理后的石墨材料纯度相比化学提纯法更高且对环境影响较小，是未来石墨提纯工艺的主要发展方向。但现有技术中，并对于石墨的高温焙烧提纯多是应用于天然石墨原料的处理过程中，在回收石墨领域并没有相关的应用。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种利用再生石墨制备电池碳棒的方法，以解决上述技术背景中的缺陷。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种利用再生石墨制备电池碳棒的方法，具体包括以下操作步骤：

S1将石墨电极材料生产过程中的石墨尾料作为再生石墨原料，用浓度为1.5～1.8％的双氧水冲洗后与煅烧石油焦以及氯盐进行干混，控制再生石墨原料的比例为60～70wt％，而氯盐的比例为0.07～1.5wt％；混合后获得第一石墨粉末混合物。

S2将第一石墨粉末混合物与沥青按照质量比4:1～3:1的比例进行加热湿混，在湿混时长还剩45min时，利用超声设备辅助分散至湿混结束，得到湿混料；所述沥青的结焦值在55％以上，软化点为78～85℃。

S3将步骤S2中制得的湿混料利用模具造粒，制成粒径小于2cm的颗粒物或者边长小于2cm的块状物料，将上述块状物料置于石墨化炉中依次进行真空分段加热焙烧：

1400～1700℃的温度条件下焙烧120～150h；

2000～2300℃的温度条件下焙烧50～60h；

2350～2500℃的温度条件下焙烧2～3h；

焙烧完成后自然降温冷却。

S4将冷却后的焙烧物料依次进行破碎和粉碎后作为再生石墨原料循环进行步骤S1、步骤S2以及步骤S3，循环进行2～3次，然后将所得的焙烧物料进行筛分获得人造石墨粉。