專利名稱：一種球形石墨加工方法及其設(shè)備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對天然石墨材料進(jìn)行球化成型處理的方法，尤其是對 天然鱗片石墨進(jìn)行球化成型的物理加工方法及其相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
球形石墨可以應(yīng)用于特種涂料、高級電刷以及鋰離子電池負(fù)極材 料的原料等等。
以前在特種涂料中應(yīng)用的是石墨微粉用作潤滑劑，而現(xiàn)在使用球 形石墨可以提高分散性能，球形度好，其隨機(jī)分散性好，對其潤滑性 能也有很大改善。在高級電刷中，球形石墨振實密度比較高，可與粘 結(jié)劑充分接觸，在壓型過程可以得到最大的密度。
自1991年索尼公司的商用電池首次問世以來，可充電鋰離子電 池負(fù)極材料發(fā)生了很大變化，從初期的聚合物碳化得到的硬碳材料， 到人造石墨主要是MCMB占據(jù)統(tǒng)治地位，到現(xiàn)在天然石墨占到負(fù)極 材料市場的50%。
天然石墨有著獨特的六角形結(jié)構(gòu)，對于鋰離子的脫嵌非常有利， 但其形狀及其不規(guī)則，TAP值低，結(jié)構(gòu)松散，導(dǎo)致其不可逆容量高， 電池容量低，無法直接用于電池。
為了改善天然石墨的電化學(xué)性能，需要通過物理或化學(xué)的方法對 其進(jìn)行改性處理，其中就有將天然鱗片石墨進(jìn)行粉碎、分級加工成球 形顆粒，提高振實密度。而目前球形石墨的加工制備工藝存在較多缺 點，比如加工時間長、不能連續(xù)生產(chǎn)、回收效率低下等。在中國專利
CN1699479A中提到了一種晶體球化石墨的生產(chǎn)制備工藝，其中球化 時間為1.5-2小時，篩分時間為8-10分鐘，而且其回收效率不足70%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為提高球形石墨加工效率和成品率，提供了一種球 形石墨加工方法并給出該加工方法使用的設(shè)備系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明給出的將天然石墨加工成球形石墨方法
包括以下步驟
(1) 球化處理把D50=50±5pm的石墨材料在加入成球介質(zhì)的高 效粉碎機(jī)中進(jìn)行球化處理；
(2) 多重分級把球化處理后的球形石墨在高效分級裝置中進(jìn)行 連續(xù)分級，以得到D50在3-35^im的球形石墨。
在上述加工方法中，所述的天然石墨原料為天然結(jié)晶鱗片石墨。 在上述加工方法中，所述的球化處理是連續(xù)處理，天然結(jié)晶鱗片
石墨在高效粉碎機(jī)中的平均停留時間為20-40分鐘。
在上述加工方法中，所述的多重分級是連續(xù)過程，球形石墨平均
停留時間為2-5分鐘，得到多種規(guī)格產(chǎn)品，分級重數(shù)可以為2-5重，
可以得到2-5種規(guī)格產(chǎn)品。
在上述加工方法中，得到的球形石墨的粒徑分布呈正態(tài)分布，
D50為3-35(im。
在上述加工方法中，高效分級裝置除得到正常粒度產(chǎn)品外，還得 到大于35pm的粗顆粒，粗顆粒自動返回到高效粉碎機(jī)中再次球化處 理。
本發(fā)明給出的加工方法是在一個完全密封的設(shè)備系統(tǒng)中實現(xiàn)的。 該設(shè)備系統(tǒng)包括有高效粉碎機(jī)、高效分級裝置、產(chǎn)品分級收集裝置， 高效粉碎機(jī)的出口與高效分級裝置的入口相連通，高效分級裝置的成 品出口與產(chǎn)品分級收集裝置相連通，產(chǎn)品分級收集裝置中收集大于 35 pm粗球形石墨顆粒腔室的出口通過管道與高效粉碎機(jī)的入口相 連通。
在上述設(shè)備系統(tǒng)中，所述的高效粉碎機(jī)可以是氣流渦旋粉碎機(jī)或 者超微粉碎機(jī)，高效粉碎機(jī)中加入的成球介質(zhì)為球形，直徑為 3-10mm，其材質(zhì)可以是鋼、銅、鋁或其合金等。
本發(fā)明制備球形石墨的優(yōu)點在于制備周期短，成品產(chǎn)率高，加 工設(shè)備緊湊，安全環(huán)保。
具體實施例
本實施例為生產(chǎn)D50為5、 10、 15、 20、 25|Jm五種規(guī)格產(chǎn)品的 實例。
將1噸天然鱗片石墨(-100目)加入到高效粉碎機(jī)中球化處理 30分鐘，然后依次通過25、 20、 15、 10、 5pm的五重分級設(shè)備，得 到了 25|jm產(chǎn)品213KG，20jjm產(chǎn)品325KG， 15|jm產(chǎn)品187KG， 10pm
產(chǎn)品98KG， 5jjm產(chǎn)品91KG， 一次回收率可以達(dá)到90%以上。另外， 分級后大于35 pm的粗球形石墨顆粒可以經(jīng)管道被送回到高效粉碎 機(jī)中進(jìn)行再次球化和多重分級處理。
權(quán)利要求
1、一種球形石墨加工方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)球化處理把D50＝50±5μm的石墨材料在加入成球介質(zhì)的高效粉碎機(jī)中進(jìn)行球化處理；(2)多重分級然后使用高效分級裝置進(jìn)行，連續(xù)分級以得到D50在3-35μm的球形石墨。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形石墨加工方法，其特征在于所述的天然石墨原料為天然結(jié)晶鱗片石墨。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形石墨加工方法，其特征在于所 述的球化處理是連續(xù)過程，天然石墨材料在高效粉碎機(jī)中的平均停留時間為20-40分鐘。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形石墨加工方法，其特征在于所述的多重分級是連續(xù)過程，球形石墨平均停留時間為2-5分鐘，分級 重數(shù)為2-5重，以得到2-5種規(guī)格產(chǎn)品。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形石墨加工方法，其特征在于得 到的球形石墨的粒徑分布呈正態(tài)分布，D50為3-35pm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形石墨加工方法，其特征在于所 述的高效分級裝置將大于35pm的粗球形石墨顆粒經(jīng)管道返回到高效 粉碎機(jī)中再次球化處理、多重分級。
7、 一種球形石墨加工設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于該設(shè)備系統(tǒng)包括 有高效粉碎機(jī)、高效分級裝置、產(chǎn)品分級收集裝置，高效粉碎機(jī)的出口與高效分級裝置的入口相連通，高效分級裝置的成品出口與產(chǎn)品分級收集裝置相連通，產(chǎn)品分級收集裝置中收集大于35 jim粗球形石墨 顆粒腔室的出口通過管道與高效粉碎機(jī)的入口相連通。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的球形石墨加工設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于 所述的高效粉碎機(jī)是氣流渦旋粉碎機(jī)或者超微粉碎機(jī)，所述的高效粉 碎機(jī)中加入的成球介質(zhì)為球形，直徑為3-10mm，其材質(zhì)是鋼、銅、 鋁或其合金。
全文摘要
本發(fā)明給出一種球形石墨加工方法及其設(shè)備系統(tǒng)，該方法包括步驟(1)球化處理把D50＝50±5μm的石墨材料在加入成球介質(zhì)的高效粉碎機(jī)中進(jìn)行球化處理；(2)多重分級然后使用高效分級裝置進(jìn)行連續(xù)分級以得到D50在3-35μm的球形石墨。本發(fā)明給出的加工設(shè)備系統(tǒng)中的高效粉碎機(jī)出口與高效分級裝置入口相連通，高效分級裝置成品出口與產(chǎn)品分級收集裝置相連通，產(chǎn)品分級收集裝置中收集大于35μm粗球形石墨顆粒腔室出口通過管道與高效粉碎機(jī)入口相連通。本發(fā)明特點是制備周期短，成品產(chǎn)率高，加工設(shè)備緊湊，安全環(huán)保。
文檔編號C09C3/04GK101392105SQ20071013266
公開日2009年3月25日 申請日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者郭華德 申請人:青島泰達(dá)天潤碳材料有限公司