[发明专利]中位径6-14μm的球形石墨及其制备方法

摘要

中位径6-14μm的球形石墨的制备方法，采用由气流涡旋粉体细化机和旋风分离器组成的五个粉体细化机组，和由气流涡旋球化机和球化分级机组成的十四个球化机组顺序串接，石墨原料由第一个粉体细化机组进入，依次流经五个粉体细化机组和十四个球化机组后，由最后一个球化机组流出，石墨原料经过粉体的细化和球化过程制得球形石墨产品，其具有表面闭合的端部结构，石墨粉体形状为球形，表面的开口数量为9-80个/μm，其真密度为2.28-2.3g/cm3。产品球形度好、电化学性能得到明显的改善；有效提高了电池容量、待机时间和使用寿命；该制备方法可提高产率85％以上，降低成本45％，耗电量节约40％，粉尘回收率100％。

主权项

中位径6-14μm的球形石墨的制备方法，采用由气流涡旋粉体细化机和旋风分离器组成的五个粉体细化机组，和由气流涡旋球化机和球化分级机组成的十四个球化机组顺序串接，其特征在于：制备方法如下：一、粉体细化方法，按气流涡旋粉体细化机和旋风分离器串接组成的五个粉体细化机组排序，顺序对天然鳞片石墨原料实施粉体的细化过程，其粉体细化过程的步骤是：步骤一、将粒径为50目--325目、碳量＞65％的天然鳞片石墨原料，送入第一组中的气流涡旋粉体细化机实施粉体的细化过程，气流涡旋粉体细化机中的粉体细化盘转速为2000-2950r/min，气流涡旋粉体细化机中的内分级机叶轮转速为400r/min，石墨粉从进入气流涡旋粉体细化机至流出的时间为30-65秒，后将流出的石墨粉送入旋风分离器进行分离，分离出粒径＞3μm的石墨粉，粒径＞3μm的石墨粉流向第二组中的气流涡旋粉体细化机，分离出的石墨粉尘流向脉冲粉尘回收装置；步骤二、由步骤一分离出的粒径＞3μm的石墨粉，送入第二组中的气流涡旋粉体细化机实施粉体的细化过程，气流涡旋粉体细化机中的粉体细化盘转速为2000-2950r/min，气流涡旋粉体细化机中的内分级机叶轮转速为500r/min，石墨粉从进入气流涡旋粉体细化机至流出的时间为30-65秒，流出的石墨粉流入第二组中的旋风分离器进行分离，分离出粒径＞3μm的石墨粉，粒径＞3μm的石墨粉流向第三组中的气流涡旋粉体细化机，分离出的石墨粉尘流向脉冲粉尘回收装置；步骤三、由步骤二分离出的粒径＞3μm的石墨粉，流入第三组中的气流涡旋粉体细化机实施粉体的细化过程，气流涡旋粉体细化机中的粉体细化盘转速为2000-2950r/min，气流涡旋粉体细化机中的内分级叶机轮转速为500r/min，石墨粉从进入气流涡旋粉体细化机至流出的时间为25-60秒，流出的石墨粉流入第三组中的旋风分离器进行分离，分离出粒径3-55μm的石墨粉，粒径3-55μm的石墨粉流向第四组中的气流涡旋粉体细化机，分离出的石墨粉尘流向脉冲粉尘回收装置；步骤四、由步骤三分离出的粒径3-55μm的石墨粉，流入第四组中的气流涡旋粉体细化机实施粉体的细化过程，气流涡旋粉体细化机中的粉体细化盘转速为2000-2950r/min，气流涡旋粉体细化机中的内分级机叶轮转速为400r/min，石墨粉从进入气流涡旋粉体细化机至流出的时间为25-60秒，流出的石墨粉流入第四组中的旋风分离器进行分离，分离出粒径3-50μm的石墨粉，粒径3-50μm的石墨粉流向第五组中的气流涡旋粉体细化机，分离出的石墨粉尘流向脉冲粉尘回收装置；步骤五、由步骤四分离出的粒径3-50μm的石墨粉，流入第五组中的气流涡旋粉体细化机实施粉体的细化过程，气流涡旋粉体细化机中的粉体细化盘转速为2000-2950r/min，气流涡旋粉体细化机中的内分级机叶轮转速为400r/min，石墨粉从进入气流涡旋粉体细化机至流出的时间为25-60秒，流出的石墨粉流入第五组中的旋风分离器进行分离，分离出粒径3-46μm的石墨粉，粒径3-46μm的石墨粉流入球化系统中第一组的气流涡旋球化机，分离出的石墨粉尘流向脉冲粉尘回收装置；二、球化方法，经粉体细化机组细化后的石墨粉，流入球化系统后，按十四个球化机组排序，顺序进行球化，其球化步骤如下：步骤一、由粉体细化方法中的步骤五分离出的粒径3-46μm的石墨粉，流入球化系统中第一组的气流涡旋球化机，由涡流、湍流带动实施碰撞、摩擦、团聚、密实的球化过程，气流涡旋球化机的转速为3000-4800r/min，气流涡旋球化机中的内分级机叶轮转速为380-420r/min，石墨粉从进入气流涡旋球化机至流出的时间为20-40秒，流出的石墨粉流入第一组中的球化分级机，进行二次球化和分级，球化分级机中的叶轮转速为3600-5200r/min，石墨粉从进入球化分级机至流出的时间为5-60秒，分离出粒径3-45μm的石墨粉，粒径3-45μm的石墨粉流向第二组中的气流涡旋球化机；分离出的石墨粉尘流向旋风分离器和脉冲粉尘回收装置；步骤二、经步骤一分离出的粒径3-45μm的石墨粉，流入第二组中的气流涡旋球化机后再次球化，第二组中的气流涡旋球化机的转速为3000-4800r/min，气流涡旋球化机中的内分级机叶轮转速为380-420r/min，石墨粉从进入气流涡旋球化机至流出的时间为20-60秒，从气流涡旋球化机流出的石墨粉送入第二组中的球化分级机，进行二次球化和分级，球化分级机中的叶轮转速3000-4300r/min，石墨粉从进入球化分级机至流出的时间为5-60秒，分离出粒径3-44μm的石墨粉，粒径3-44μm的石墨粉顺序流向第三组和第六组中的气流涡旋球化机与球化分级机继续重复球化，分离出的石墨粉尘流向旋风分离器和脉冲粉尘回收装置；第三组和第六组的气流涡旋球化机、球化分级机的球化分级过程，其球化的方法和技术参数与步骤二所述过程相同；步骤三、经步骤二球化分离后的石墨粉，顺序流入第七组至第十组中的气流涡旋球化机、球化分级机，第七组至第十组中的气流涡旋球化机的转速为3000-4800r/min，气流涡旋球化机中的内分级机叶轮转速为400-450r/min，石墨粉从进入气流涡旋球化机至流出的时间为20-60秒，从第七组至第十组的气流涡旋球化机中分别流入球化分级机的石墨粉，进行二次球化和分级，球化分级机中的叶轮转速为3500-4800r/min，石墨粉进入每个球化分级机至流出的时间均为5-60秒，分离出粒径3-42μm的石墨粉，粒径3-42μm的石墨粉顺序流向第十一组和第十二组中的气流涡旋球化机、球化分级机继续球化和分离，分离出的石墨粉尘流向旋风分离器和脉冲粉尘回收装置；步骤四、由步骤三分离的粒径3-42μm的石墨粉，顺序流入第十一组和第十二组中的气流涡旋球化机和球化分级机继续球化和分级，其气流涡旋球化机的转速为3000-4800r/min，气流涡旋球化机中的内分级机叶轮转速为500r/min，石墨粉进入气流涡旋球化机至流出的时间为25-50秒，其球化分级机中的叶轮转速为3300-4500r/min，石墨粉从进入球化分级机至流出的时间为5-60秒，分离出粒径3-41μm的石墨粉，粒径3-41μm的石墨粉流入第十三组中的气流涡旋球化机，分离出的石墨粉尘流向旋风分离器和脉冲粉尘回收装置；步骤五、由步骤四球化后的粒径3-41μm的石墨粉，流入第十三组中的气流涡旋球化机，第十三组中的气流涡旋球化机的转速为3000-4800r/min，气流涡旋球化机中的内分级机叶轮转速为500r/min，石墨粉从进入气流涡旋球化机至流出的时间为20-50秒，从气流涡旋球化机流出的石墨粉流入第十三组中的球化分级机，继续进行二次球化和分级，球化分级机中的叶轮转速为4400r/min，石墨粉从进入球化分级机至流出的时间为5-60秒，分离出粒径3-39μm的石墨粉，分离出的粒径3-39μm的石墨粉流向第十四组中的气流涡旋球化机，分离出的石墨粉尘流向旋风分离器和脉冲粉尘回收装置；步骤六、经步骤五球化出的粒径3-39μm的石墨粉，流入第十四组中的气流涡旋球化机，第十四组中的气流涡旋球化机的转速为3000-4800r/min，气流涡旋球化机中的内分级机叶轮转速为500r/min，石墨粉从进入气流涡旋球化机至流出的时间为25-55秒，从气流涡旋球化机流出的石墨粉流入第十四组中的球化分级机，继续进行二次球化和分级，球化分级机中的叶轮转速为4500r/min，石墨粉从进入球化分级机至流出的时间为5-30秒，分离出粒径3-38μm的石墨粉，分离出的粒径3-38μm的石墨粉流向料仓，制得中位径为6-14μm的球形石墨产品。