CN115254370A - 一种球形石墨及其加工系统与加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球形石墨及其加工系统与加工工艺，所述加工系统包括依次串联的进料装置、粉碎装置、分级装置和除尘器；所述粉碎装置包括粉碎主机和内分级机；所述粉碎主机按照粉碎的粒径大小递减的顺序分级设置；所述粉碎主机的级数包括至少三级，依次为第一级、第二级和第三级；所述粉碎装置中，按级数递增依次串联粉碎主机，每种级数的粉碎主机包括至少一台。所述加工系统采用了按照粒径大小递减的顺序进行联级处理的方式设置粉碎装置，使得石墨原料在粉碎装置中能够充分的停留，从而被整形、粉碎并卷曲成球形，实现低吸油量球形石墨的批量加工。
Description
技术领域
本发明属于石墨负极材料的球化技术领域，涉及一种球形石墨的加工系统，尤其涉及一种球形石墨及其加工系统与加工工艺。
背景技术
自二十世纪末以来，锂电池以其体积小，携带方便、循环寿命长等优势备受人们青睐。球形石墨材料具有良好的导电性、化学稳定性，结晶度高，理论嵌钾容量高，充放电电位低且平滑，循环寿命长，绿色环保，成本低廉等特点，是作为锂离子电池负极的重要材料。
球形石墨是以优质天然鳞片石墨为原料，在加工球形石墨过程中首先需要将石墨原料进行切割粉碎，以满足球形石墨加工的使用需求。
在球形石墨的加工过程中，原料含碳量越高，成本也就越高，但原料含碳量太低，球形石墨提纯工艺遍数增加，设备磨损程度增加，总成本也随之增加。经实验积累，碳含量在95-96％的原料，综合成本最佳。球形石墨加工过程中对原料的粒度也有要求，太粗成本较高，太细影响球形石墨产出率，辅料产品太多，也会增加原料成本。
CN 108358200A涉及球形石墨技术领域，具体为一种一体化球形石墨加工装置，包括上料装置、上料移动装置、粉碎装置、提纯箱体和收集装置；所述上料装置设置在上料移动装置上，所述上料移动装置前端设置有一组定位装置一，所述上料装置还与所述提纯箱体连接，所述提纯箱体内设置有收集装置，所述收集装置设置在一组收集移动装置上；该发明通过上料装置和提纯箱，将多种加工步骤集成一体化，保证球形石墨加工从多工序多设备加工转换成一体化加工，加工过程连续，避免加工过程中的中转过程，保证石墨加工的连续性。
CN 101905883A涉及一种球形石墨的生产方法，该方法采用球化设备将石墨加工至粒度为10-45μm的球状或土豆状，所述球化设备包括n组装置，每组装置由罗茨风机、除尘器、旋风分离器和粉粹机顺次连接组成；第n-1组装置中旋风分离器的下料口与第n组装置中粉碎机的进料口相连。该发明方法中间不需要人员操作，单位时间内产量更高，效率更高，成本更低，实现了整条生产线自动封闭的生产，与现有技术相比，采用该发明方法生产的球形石墨具有球形度更好，振实密度更高，比容量大，比表面积小，具有优良的嵌、脱锂能力和循环稳定性，比容量大于350mAh/g，循环500次容量保持率大于80％。
球形石墨生产过程中首先把天然鳞片石墨粉粉碎成适宜的粒度，然后再进行去棱角化的加工处理，使之最终形成椭球形或类似球形的外形，同时利用分级装置将球形颗粒与去棱角化过程中剥离下来的细粉分离开来，便可得到正态分布的球形石墨。
天然球形石墨产品除粒度、振实密度、固定碳含量、库伦效率等性能能指标外，吸油量，单位为ml/100g，也是影响电池负极生产的重要指标。吸油量高，容易导致石墨制备中合浆工艺无法实现，吸油量低，有利于缓解粘结剂在极片压片和分切过程中石墨负极出现坍塌的问题。然而，当比表面积越大，且表面不光滑时，球形石墨的吸油量越大。
目前球形石墨主要是鳞片石墨通过粉碎机加工制成，由于现有技术中粉碎机的结构特点，石墨原料在单个机器内的停留时间较短，不利于加工整形。另外，为了加工制备低吸油量的球形石墨，粉碎机的频率不能过大。在上述设备和技术限制下，球形石墨的粒度普遍在5～35μm之间，而吸油量在48～58ml/100g的范围内，这并不能满足市场要求。
因此，如何开发一种制备低吸油量球形石墨的工艺方法，是石墨负极材料领域亟需解决的技术问题。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种球形石墨及其加工系统与加工工艺，所述加工系统采用了按照粒径大小递减的顺序进行联级处理的方式设置粉碎装置，使得石墨原料在粉碎装置中能够充分的停留，从而被整形、粉碎并卷曲成球形，实现低吸油量球形石墨的批量加工。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种球形石墨的加工系统，所述加工系统包括依次串联的进料装置、粉碎装置、分级装置和除尘器；
所述粉碎装置包括粉碎主机和内分级机；
所述粉碎主机按照粉碎的粒径大小递减的顺序分级设置；所述粉碎主机的级数包括至少三级，依次为第一级、第二级和第三级；
所述粉碎装置中，按级数递增依次串联粉碎主机，每种级数的粉碎主机包括至少一台。
本发明所述球形石墨的加工系统，指的是球形石墨加工工艺的系统性装置，采用了按照粒径大小递减的顺序进行联级处理的方式设置粉碎装置，使得石墨原料在粉碎装置中能够充分的停留，通过设置多台粒径不同的粉碎主机进行相互配合作用，克服了现有技术中粉碎机设备的缺陷，从而将石墨原料整形、粉碎并卷曲成球形，实现了低吸油量球形石墨的批量加工。
本发明所述粉碎装置中，粉碎主机与内分级机为一体机，经过粉碎主机加工后的物料会进入内分级机，粉碎主机和内分级机的驱动为独立设置。
优选地，所述进料装置包括风机和绞龙输送。
本发明中使用风机将原料投入料仓中，再通过绞龙输送进入粉碎主机。
优选地，所述分级装置包括上分级机。
所述上分级机中包括风机叶轮，在风机叶轮的作用下进行颗粒大小的分级处理。
优选地，所述除尘器包括脉冲除尘器。
优选地，所述加工系统还包括与粉碎装置相串联的气力输送装置和驱动装置。
优选地，所述气力输送装置包括引风机和/或罗茨风机，用于在所述加工系统中传送物料。
本发明中每台粉碎主机设置有一台对应的气力输送装置。
优选地，所述驱动装置包括驱动电机。
优选地，所述粉碎主机的级数为四级，依次为第一级粉碎主机、第二级粉碎主机、第三级粉碎主机和第四级粉碎主机。
优选地，所述第一级粉碎主机的粉碎粒径大于30μm，例如可以是32μm、35μm、40μm、50μm或60μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述粉碎粒径是指，经过粉碎主机加工后物料的粒径大小。
优选地，所述第一级粉碎主机的数量为0～6台，例如可以是0台、2台、4台、5台或6台，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二级粉碎主机的粉碎粒径为22～30μm，例如可以是22μm、24μm、26μm、28μm或30μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二级粉碎主机的数量为3～10台，例如可以是3台、5台、7台、9台或10台，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第三级粉碎主机的粉碎粒径为19～22μm，例如可以是19μm、20μm、21μm、21.5μm或22μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第三级粉碎主机的数量为3～10台，例如可以是3台、5台、7台、9台或10台，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第四级粉碎主机的粉碎粒径小于19μm，例如可以是18μm、16μm、14μm、12μm或10μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述第四级粉碎主机的数量为4～10台，例如可以是4台、5台、6台、8台或10台，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明提供的四级粉碎主机优选技术方案中，第一级和第二级粉碎主机更多的承担破碎研磨的任务，第三级和第四级粉碎主机进行颗粒整形。
优选地，所述粉碎主机的总数量为25～30台，例如可以是25台、26台、27台、28台、29台或30台，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述上分级机的数量为10～24台，例如可以是10台、15台、20台、22台或24台，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明所述加工系统的一种优选技术方案，采用了对粉碎主机进行四次分级联用，并控制每级粉碎主机的数量，使得石墨原料在每台粉碎主机内均匀减少10μm的粒径大小，保证了最终产物能够卷曲成球、表面光滑且粒径均匀。
第二方面，本发明提供了一种采用如第一方面所述加工系统的加工工艺，其特征在于，所述加工工艺包括如下步骤：
(1)将石墨原料通过进料装置输送入粉碎装置，依次进入设置至少三级的粉碎主机进行粉碎、研磨和整形，合格粒径的颗粒通过内分级机进入上分级机，大颗粒继续在粉碎主机中被粉碎、研磨和整形；
(2)将步骤(1)所得合格粒径的颗粒在分级装置中进行分级，小颗粒进入除尘器成为尾料，目标粒径的颗粒筛选得到成品，完成所述球形石墨的加工工艺。
所述大颗粒即为粒径大小超过合格粒径范围的颗粒，所述小颗粒是指粒径大小不足目标粒径范围的颗粒。
优选地，步骤(1)所述石墨原料为天然鳞片石墨。
本发明中采用的石墨原料为片状结构，经过加工工艺处理后得到球形结构，且表面光滑、粒径均匀。
优选地，所述天然鳞片石墨的粒径为100目以下，例如可以是100目、90目、80目、70目或60目，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述天然鳞片石墨的碳含量为85～98％，例如可以是85％、87％、90％、95％或98％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述进料装置包括绞龙输送。
优选地，所述绞龙输送的频率为10～45Hz，例如可以是10Hz、20Hz、30Hz、40Hz或45Hz，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中，第一级粉碎主机的频率不小于绞龙输送的频率。
优选地，步骤(1)所述粉碎主机的频率不高于50Hz，例如可以是50Hz、45Hz、40Hz、35Hz或30Hz，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中采用气力输送装置将合格粒径的颗粒进入分级装置。
优选地，所述气力输送装置的频率低于粉碎主机频率的5～15％，例如可以是5％、7％、10％、12％或15％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述分级装置的频率为70～95Hz，例如可以是70Hz、75Hz、80Hz、85Hz、90Hz或95Hz，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
绞龙输送的频率控制原料进入粉碎主机的量，内分级机的频率控制物料出粉碎主机的量，粉碎主机的频率控制加工速率和加工效果，气力输送装置输送粉碎主机加工后的物料，其频率影响物料在所对应的粉碎主机主机、内分级机、上分级机和除尘器中的流转速度，进而影响物料的处理效果。上述四种频率相互关联，协同配合。当绞龙输送的频率越高，吸油量就越高；当粉碎主机频率越高，吸油量就越低，粉碎主机频率越低，原料越难以成球形；内分级机的频率越高，加工得到石墨的比表面积越小，吸油量越低。
本发明中所提供的装置频率，可以得到具有低吸油量的球形石墨。
第三方面，本发明提供了一种球形石墨，所述球形石墨采用如第二方面所述加工工艺得到。
优选地，所述球形石墨的吸油值为48ml/100g以下，例如可以是48ml/100g、45ml/100g、40ml/100g、35ml/100g或30ml/100g，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述球形石墨的粒径范围为16～18μm，例如可以是16μm、16.5μm、17μm、17.5μm或18μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
由以上技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明提供了的加工系统，采用了按照粒径大小递减的顺序进行联级处理的方式设置粉碎装置，使得石墨原料在粉碎装置中能够充分的停留，通过设置多台粒径不同的粉碎主机进行相互配合作用，克服了现有技术中粉碎机设备的缺陷，从而将石墨原料整形、粉碎并卷曲成球形，实现了低吸油量球形石墨的批量加工。
附图说明
图1是本发明实施例1所提供的加工系统。
其中：
1-进料装置，2-气力输送装置，3-第一级粉碎主机，4-第二级粉碎主机，5-第三级粉碎主机，6-第四级粉碎主机，7-上分级机，8-除尘器，9-成品区。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
实施例1
本实施例提供了一种球形石墨的加工系统(图1)，所述加工系统包括依次串联的进料装置1、粉碎装置、分级装置和除尘器8，以及与进料装置和粉碎装置相串联的气力输送装置2和驱动机。
所述进料装置1为引风机和绞龙输送。
所述粉碎装置包括一体化的粉碎主机和内分级机。
所述粉碎装置包括按照粉碎的粒径大小递减的顺序分级设置的粉碎主机，级数分为四级，依次为第一级粉碎主机3、第二级粉碎主机4、第三级粉碎主机5和第四级粉碎主机6。
所述第一级粉碎主机3的粉碎粒径大于30μm，2台；所述第二级粉碎主机4的粉碎粒径为22～30μm，6台；所述第三级粉碎主机5的粉碎粒径为19～22μm，10台；所述第四级粉碎主机6的粉碎粒径小于19μm，7台。
所述分级装置为上分级机7。
所述除尘器8为脉冲除尘器。
所述气力输送装置2为罗茨风机。
所述驱动装置为驱动电机。
实施例2
本实施例提供了一种球形石墨的加工系统，所述加工系统包括依次串联的进料装置、粉碎装置、分级装置和除尘器，以及与除尘器相串联的气力输送装置和驱动装置。
所述进料装置为引风机和绞龙输送。
所述粉碎装置包括一体化的粉碎主机和内分级机。
所述粉碎装置包括按照粉碎的粒径大小递减的顺序分级设置的粉碎主机，级数分为三级，依次为第一级粉碎主机、第二级粉碎主机和第三级粉碎主机。
所述第一级粉碎主机的粉碎粒径为22～30μm，10台；所述第二级粉碎主机的粉碎粒径为19～22μm，10台；所述第三级粉碎主机的粉碎粒径小于19μm，10台。
所述分级装置为上分级机。
所述除尘器为脉冲除尘器。
所述气力输送装置为罗茨风机。
所述驱动装置为驱动电机。
实施例3
本实施例提供了一种球形石墨的加工系统，所述加工系统包括依次串联的进料装置、粉碎装置、分级装置和除尘器，以及与粉碎装置相串联的气力输送装置和驱动装置。
所述进料装置为引风机和绞龙输送。
所述粉碎装置包括一体化粉碎主机和内分级机。
所述粉碎装置包括按照粉碎的粒径大小递减的顺序分级设置的粉碎主机，级数分为四级，依次为第一级粉碎主机、第二级粉碎主机、第三级粉碎主机和第四级粉碎主机。
所述第一级粉碎主机的粉碎粒径大于30μm，6台；所述第二级粉碎主机的粉碎粒径为22～30μm，3台；所述第三级粉碎主机的粉碎粒径为19～22μm，8台；所述第四级粉碎主机的粉碎粒径小于19μm，10台。
所述分级装置为上分级机。
所述除尘器为脉冲除尘器。
所述气力输送装置为罗茨风机。
所述驱动装置为驱动电机。
实施例4
本实施例提供了一种球形石墨的加工系统，与实施例1的区别仅在于进料装置1采用螺杆加料，由变频控制电机转速，进行定量进料。
实施例5
本实施例提供了一种球形石墨的加工系统，与实施例1的区别仅在于所述第一级粉碎主机为5台；所述第二级粉碎主机为5台；所述第三级粉碎主机为5台；所述第四级粉碎主机为5台，所述粉碎主机的总数量为20台。
实施例6
本实施例提供了一种球形石墨的加工系统，与实施例1的区别仅在于所述第一级粉碎主机为6台；所述第二级粉碎主机为10台；所述第三级粉碎主机为10台；所述第四级粉碎主机为10台，所述粉碎主机的总数量为36台。
对比例1
本对比例提供了一种球形石墨的加工系统，与实施例1的区别仅在于所述粉碎装置包括按照粉碎的粒径大小递减的顺序分级设置的粉碎主机，级数分为二级，依次为第一级粉碎主机和第二级粉碎主机；
所述第一级粉碎主机的粉碎粒径为19～22μm，10台；所述第二级粉碎主机的粉碎粒径小于19μm，7台。
对比例2
本对比例提供了一种球形石墨的加工系统，与实施例1的区别仅在于所述粉碎装置包括7台粉碎主机和内分级机，所述粉碎主机的粉碎粒径为小于19μm。
应用例1
本应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用实施例1所述加工系统。
所述加工工艺包括如下步骤：
(1)将100目以下的天然鳞片石墨(碳含量为93％，比重为0.45～0.55)通过进料装置1输送入粉碎装置，绞龙输送的频率为33～35Hz，依次进入四级联用的粉碎主机进行粉碎、研磨和整形，合格粒径的颗粒通过内分级机进入上分级机7，大颗粒继续在粉碎主机中被粉碎、研磨和整形，气力输送2进行物料的输送；
其中，第一级粉碎主机3的频率为45～50Hz，与第一级粉碎主机3一体的内分级机的频率为0，罗茨风机输送进入下一级粉碎主机，罗茨风机的频率为30～40Hz；
第二级粉碎主机4的频率为40～45Hz，与第二级粉碎主机4一体的内分级机的频率为80～84Hz；
第三级粉碎主机5的频率为30～45Hz，与第三级粉碎主机5一体的内分级机的频率为10～20Hz，罗茨风机输送进入下一级粉碎主机，罗茨风机的频率为25～35Hz；
第四级粉碎主机6的频率为20～35Hz，与第四级粉碎主机6一体的内分级机的频率为10～20Hz，罗茨风机输送进入上分级机7，罗茨风机的频率为20～35Hz；
(2)将步骤(1)所得合格粒径的颗粒在分级装置中进行分级，小颗粒进入除尘器8成为尾料，目标粒径的颗粒筛选得到成品，进入成品区9，完成所述球形石墨的加工工艺；
其中，与第一级粉碎主机3对应的上分级机7的频率为0；
与第二级粉碎主机4对应的上分级机7的频率为80～84Hz；
与第三级粉碎主机5对应的上分级机7的频率为75～88Hz；
与第四级粉碎主机6对应的上分级机7的频率为85～95Hz。
应用例2
本应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用实施例2所述加工系统。
所述加工工艺包括如下步骤：
(1)将100目以下的天然鳞片石墨(碳含量为85％，比重为0.45～0.55)通过进料装置输送入粉碎装置，绞龙输送的频率为33～35Hz，依次进入三级联用的粉碎主机进行粉碎、研磨和整形，合格粒径的颗粒通过内分级机进入分级装置，大颗粒继续在粉碎主机中被粉碎、研磨和整形，气力输送装置进行物料的输送；
其中，第一级粉碎主机的频率为40～45Hz，与第一级粉碎主机一体的内分级机的频率为80～84Hz；
第二级粉碎主机的频率为30～45Hz，与第二级粉碎主机一体的内分级机的频率为10～20Hz，罗茨风机输送进入下一级粉碎主机，罗茨风机的频率为25～35Hz；
第三级粉碎主机的频率为20～35Hz，与第三级粉碎主机一体的内分级机的频率为10～20Hz，罗茨风机输送进入上分级机，罗茨风机的频率为20～35Hz；
(2)将步骤(1)所得合格粒径的颗粒在分级装置中进行分级，小颗粒进入除尘器成为尾料，目标粒径的颗粒筛选得到成品，完成所述球形石墨的加工工艺；
其中，与第一级粉碎主机对应的上分级机的频率为80～84Hz；
与第二级粉碎主机对应的上分级机的频率为75～88Hz；
与第三级粉碎主机对应的上分级机的频率为85～95Hz。
应用例3
本应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用实施例3所述加工系统。
所述加工工艺步骤与应用例1相同。
应用例4
本应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用实施例4所述加工系统。
所述加工工艺步骤除绞龙输送替换为螺杆加料外，其余与应用例1相同。
应用例5
本应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用实施例5所述加工系统。
所述加工工艺步骤与应用例1相同。
应用例6
本应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用实施例6所述加工系统。
所述加工工艺步骤与应用例1相同。
应用例7
本应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用实施例1所述加工系统。
所述加工工艺步骤除绞龙输送的频率为6～8Hz外，其余与应用例1相同。
应用例8
本应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用实施例1所述加工系统。
所述加工工艺步骤除绞龙输送的频率为48～50Hz外，其余与应用例1相同。
应用例9
本应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用实施例1所述加工系统。
所述加工工艺步骤除所有粉碎主机的频率为52～54Hz外，其余与应用例1相同。
对比应用例1
本对比应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用对比例1所述加工系统。
所述加工工艺包括如下步骤：
(1)将100目以下的天然鳞片石墨(碳含量为93％，比重为0.45～0.55)通过进料装置输送入粉碎装置，绞龙输送的频率为33～35Hz，依次进入二级联用的粉碎主机进行粉碎、研磨和整形，合格粒径的颗粒通过内分级机进入分级装置，大颗粒继续在粉碎主机中被粉碎、研磨和整形，气力输送装置进行物料的输送；
其中，第一级粉碎主机的频率为30～45Hz，与第一级粉碎主机一体的内分级机的频率为10～20Hz，罗茨风机输送进入下一级粉碎主机，罗茨风机的频率为25～35Hz；
第二级粉碎主机的频率为20～35Hz，与第二级粉碎主机一体的内分级机的频率为10～20Hz，罗茨风机输送进入上分级机，罗茨风机的频率为20～35Hz；
(2)将步骤(1)所得合格粒径的颗粒在分级装置中进行分级，小颗粒进入除尘器成为尾料，目标粒径的颗粒筛选得到成品，完成所述球形石墨的加工工艺；
其中，与第一级粉碎主机对应的上分级机的频率为75～88Hz；
与第二级粉碎主机对应的上分级机的频率为85～95Hz。
对比应用例2
本对比应用例提供了一种球形石墨的加工工艺，所述加工工艺采用对比例2所述加工系统。
所述加工工艺包括如下步骤：
(1)将100目以下的天然鳞片石墨(碳含量为93％，比重为0.45～0.55)通过进料装置输送入粉碎装置，绞龙输送的频率为33～35Hz，依次进入粉碎主机进行粉碎、研磨和整形，合格粒径的颗粒通过内分级机进入分级装置，大颗粒继续在粉碎主机中被粉碎、研磨和整形，气力输送装置进行物料的输送；
其中，粉碎主机的频率为20～35Hz，内分级机的频率为10～20Hz，罗茨风机输送进入上分级机，罗茨风机的频率为20～35Hz；
(2)将步骤(1)所得合格粒径的颗粒在分级装置中进行分级，小颗粒进入除尘器成为尾料，目标粒径的颗粒筛选得到成品，完成所述球形石墨的加工工艺；其中，上分级机的频率为85～95Hz。
上述所得球形石墨的粒径和吸油量如下表1所示。
表1
从表1中可以得出如下结论：
(1)由应用例1-3与对比应用例1-2的比较可知，本发明采用了按照粒径大小递减的顺序进行至少三级联级处理的方式设置粉碎装置，使得石墨原料在粉碎装置中能够充分的停留，通过设置多台粒径不同的粉碎主机进行相互配合作用，克服了现有技术中粉碎机设备的缺陷，从而将石墨原料整形、粉碎并卷曲成球形，实现了低吸油量球形石墨的批量加工。
(2)由应用例4、7-8与应用例1的比较可知，采用绞龙输送的进料方式，并控制其频率与联级处理方式相互配合，提高了加工成型球形石墨的球形，降低了球形石墨的吸油量。
(3)由应用例5、6与应用例1的比较可知，由于粉碎主机的频率在一定频率下可以得到低吸油量的球形石墨，在频率特定情况下，本发明所提供的粉碎主机的优选数量，提高了加工成型球形石墨的球形，降低了球形石墨的吸油量。
(4)由应用例9与应用例1的比较可知，由于粉碎主机的频率越高，吸油量越低，但是主机频率越高，球形度越差，当粉碎主机的频率超过50Hz时，物的加工得到球形石墨。
综上所述，本发明采用了按照粒径大小递减的顺序进行至少三级联级处理的方式设置粉碎装置，使得石墨原料在粉碎装置中能够充分的停留，通过设置多台粒径不同的粉碎主机进行相互配合作用，克服了现有技术中粉碎机设备的缺陷，从而将石墨原料整形、粉碎并卷曲成球形，实现了低吸油量球形石墨的批量加工。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种球形石墨的加工系统，其特征在于，所述加工系统包括依次串联的进料装置、粉碎装置、分级装置和除尘器；
所述粉碎装置包括粉碎主机和内分级机；
所述粉碎主机按照粉碎的粒径大小递减的顺序分级设置；所述粉碎主机的级数包括至少三级，依次为第一级、第二级和第三级；
所述粉碎装置中，按级数递增依次串联粉碎主机，每种级数的粉碎主机包括至少一台。
2.根据权利要求1所述球形石墨的加工系统，其特征在于，所述进料装置包括风机和绞龙输送；
优选地，所述分级装置包括上分级机；
优选地，所述除尘器包括脉冲除尘器。
3.根据权利要求1或2所述球形石墨的加工系统，其特征在于，所述加工系统还包括与粉碎装置相串联的气力输送装置和驱动装置；
优选地，所述气力输送装置包括引风机和/或罗茨风机，用于在所述加工系统中传送物料；
优选地，所述驱动装置包括驱动电机。
4.根据权利要求1-3任一项所述球形石墨的加工系统，其特征在于，所述粉碎主机的级数为四级，依次为第一级粉碎主机、第二级粉碎主机、第三级粉碎主机和第四级粉碎主机；
优选地，所述第一级粉碎主机的粉碎粒径大于30μm；
优选地，所述第一级粉碎主机的数量为0～6台；
优选地，所述第二级粉碎主机的粉碎粒径为22～30μm；
优选地，所述第二级粉碎主机的数量为3～10台；
优选地，所述第三级粉碎主机的粉碎粒径为19～22μm；
优选地，所述第三级粉碎主机的数量为3～10台；
优选地，所述第四级粉碎主机的粉碎粒径小于19μm；
优选地，所述第四级粉碎主机的数量为4～10台。
5.根据权利要求1-4任一项所述球形石墨的加工系统，其特征在于，所述粉碎主机的总数量为25～30台；
优选地，所述上分级机的数量为10～24台。
6.一种采用如权利要求1-5任一项所述加工系统的加工工艺，其特征在于，所述加工工艺包括如下步骤：
(1)将石墨原料通过进料装置输送入粉碎装置，依次进入设置至少三级的粉碎主机进行粉碎、研磨和整形，合格粒径的颗粒通过内分级机进入上分级机，大颗粒继续在粉碎主机中被粉碎、研磨和整形；
(2)将步骤(1)所得合格粒径的颗粒在分级装置中进行分级，小颗粒进入除尘器成为尾料，目标粒径的颗粒筛选得到成品，完成所述球形石墨的加工工艺。
7.根据权利要求6所述的加工工艺，其特征在于，步骤(1)所述石墨原料为天然鳞片石墨；
优选地，所述天然鳞片石墨的粒径为100目以下；
优选地，所述天然鳞片石墨的碳含量为85～98％。
8.根据权利要求6或7所述的加工工艺，其特征在于，步骤(1)所述进料装置包括绞龙输送；
优选地，所述绞龙输送的频率为10～45Hz；
优选地，步骤(1)中，第一级粉碎主机的频率不小于绞龙输送的频率；
优选地，步骤(1)所述粉碎主机的频率不高于50Hz；
优选地，步骤(1)中采用气力输送装置将合格粒径的颗粒进入分级装置；
优选地，所述气力输送装置的频率低于粉碎主机频率的5～15％；
优选地，步骤(2)所述分级装置的频率为70～95Hz。
9.一种球形石墨，其特征在于，所述球形石墨采用如权利要求6-8任一项所述加工工艺得到。
10.根据权利要求9所述的球形石墨，其特征在于，所述球形石墨的吸油值为48ml/100g以下；
优选地，所述球形石墨的粒径范围为16～18μm。
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|---|---|
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Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63101860A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-06 | Canon Inc | 静電荷像現像用トナーの製造方法及びそのための製造装置 |
| EP1262454A1 (en) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Mitsui Mining Co., Ltd. | Graphite particles and process for production thereof |
| CN101850965A (zh) * | 2009-11-27 | 2010-10-06 | 洛阳市冠奇工贸有限责任公司 | 中位径11-16μm的球形石墨及其制备方法 |
| CN101905883A (zh) * | 2010-08-11 | 2010-12-08 | 黑龙江省牡丹江农垦奥宇石墨深加工有限公司 | 一种球形石墨的生产方法 |
| CN101976735A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-02-16 | 湛江市聚鑫新能源有限公司 | 用于锂离子电池负极材料的整形石墨及其制备方法和设备 |
| CN103904302A (zh) * | 2014-02-08 | 2014-07-02 | 湛江市聚鑫新能源有限公司 | 一种锂离子电池碳负极材料研磨整形工艺流程及其生产系统 |
| CN105728159A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-07-06 | 王国芳 | 一种超微球石墨生产系统及生产方法 |
| CN110872117A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 湛江市聚鑫新能源有限公司 | 动力电池用的球形石墨的制备方法及装置 |
| CN111054508A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-24 | 黑龙江省宝泉岭农垦溢祥新能源材料有限公司 | 一种加工细颗粒高振实球形石墨工艺 |
| US20210220875A1 (en) * | 2020-01-16 | 2021-07-22 | Netzsch Trockenmahltechnik Gmbh | Device And Method For Rounding Graphite Flakes Of A Graphite Material |
| CN214288699U (zh) * | 2020-12-25 | 2021-09-28 | 黑龙江普莱德新材料科技有限公司 | 一种球形石墨生产设备 |
| US20210316994A1 (en) * | 2018-08-31 | 2021-10-14 | Zhanjiang Juxin New Energy Co., Ltd | Spherical Graphite for Lithium Battery and Preparation Method thereof |
| CN113731598A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-03 | 青岛众硕新能源科技有限公司 | 一种连续式天然球形石墨的生产装置及方法 |
| CN114162817A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-03-11 | 黑龙江普莱德新材料科技有限公司 | 一种石墨粉体球化整形系统 |
| CN114178032A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-15 | 萝北奥星新材料有限公司 | 一种低比表面积球化石墨生产方法 |
-
2022
- 2022-08-31 CN CN202211056836.4A patent/CN115254370B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63101860A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-06 | Canon Inc | 静電荷像現像用トナーの製造方法及びそのための製造装置 |
| EP1262454A1 (en) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Mitsui Mining Co., Ltd. | Graphite particles and process for production thereof |
| CN101850965A (zh) * | 2009-11-27 | 2010-10-06 | 洛阳市冠奇工贸有限责任公司 | 中位径11-16μm的球形石墨及其制备方法 |
| CN101905883A (zh) * | 2010-08-11 | 2010-12-08 | 黑龙江省牡丹江农垦奥宇石墨深加工有限公司 | 一种球形石墨的生产方法 |
| CN101976735A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-02-16 | 湛江市聚鑫新能源有限公司 | 用于锂离子电池负极材料的整形石墨及其制备方法和设备 |
| CN103904302A (zh) * | 2014-02-08 | 2014-07-02 | 湛江市聚鑫新能源有限公司 | 一种锂离子电池碳负极材料研磨整形工艺流程及其生产系统 |
| CN105728159A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-07-06 | 王国芳 | 一种超微球石墨生产系统及生产方法 |
| CN110872117A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 湛江市聚鑫新能源有限公司 | 动力电池用的球形石墨的制备方法及装置 |
| US20210316994A1 (en) * | 2018-08-31 | 2021-10-14 | Zhanjiang Juxin New Energy Co., Ltd | Spherical Graphite for Lithium Battery and Preparation Method thereof |
| CN111054508A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-24 | 黑龙江省宝泉岭农垦溢祥新能源材料有限公司 | 一种加工细颗粒高振实球形石墨工艺 |
| US20210220875A1 (en) * | 2020-01-16 | 2021-07-22 | Netzsch Trockenmahltechnik Gmbh | Device And Method For Rounding Graphite Flakes Of A Graphite Material |
| CN214288699U (zh) * | 2020-12-25 | 2021-09-28 | 黑龙江普莱德新材料科技有限公司 | 一种球形石墨生产设备 |
| CN113731598A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-03 | 青岛众硕新能源科技有限公司 | 一种连续式天然球形石墨的生产装置及方法 |
| CN114178032A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-15 | 萝北奥星新材料有限公司 | 一种低比表面积球化石墨生产方法 |
| CN114162817A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-03-11 | 黑龙江普莱德新材料科技有限公司 | 一种石墨粉体球化整形系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115254370B (zh) | 2024-03-01 |
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