JP7315800B2 - 新規の造粒球状黒鉛の製造方法 - Google Patents
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Description
(a)鱗片状の天然黒鉛を微粉化する段階(「天然黒鉛微粉化段階」)と、
(b)前記(a)段階の微粉化天然黒鉛を溶媒とピッチを含む液状ピッチと混合する段階(「混合段階」)と、
(c)前記(b)段階の混合が完了した混合物のうち溶媒の全部または一部を除去する段階(「溶媒除去段階」)と、
(d)前記(c)段階の溶媒が除去された混合物を造粒球状化して、造粒球状化黒鉛を製造する段階(「造粒球状化段階」)と、
(e)前記(d)段階の造粒球状化黒鉛を熱処理する段階(「熱処理段階」)と、
(f)前記(e)段階の熱処理した造粒球状黒鉛を分級する段階(「分級段階」)と、を含む。
(a)鱗片状の天然黒鉛を微粉化する段階(「天然黒鉛の微粉化段階」)と、
(b)前記(a)段階の微粉化天然黒鉛を溶媒とピッチを含む液状ピッチと混合する段階(「混合段階」)と、
(c)前記(b)段階の混合が完了した混合物のうち溶媒の全部または一部を除去する段階(「溶媒除去段階」)と、
(d)前記(c)段階の溶媒が除去された混合物を造粒球状化して、造粒球状化黒鉛を製造する段階(「造粒球状化段階」)と、
(e)前記(d)段階の造粒球状化黒鉛を熱処理する段階(「熱処理段階」)と、
(f)前記(e)段階の熱処理した造粒球状黒鉛を分級する段階(「分級段階」)と、を含む。
サイズ5~100μmの鱗片状天然黒鉛の原料を粉砕圧力5.5bar~9.9barにセットしたジェットミルで粉砕して、超微細分級機であるTurbo分級機を用いて平均粒径1μm以下の天然黒鉛粒子を選別分級した(「(a)段階」)。灯油700重量部と石油系ピッチ300重量部をスクリューミキサーに入れ、1時間の間ピッチを溶解させて、液状ピッチを製造した。前記製造した液状ピッチ300重量部と平均粒径1μm以下の天然黒鉛粒子700重量部をスクリューミキサーに入れ、200rpmの速度で150℃の温度で5時間の間混合した(「(b)段階」)。混合が完了すると、真空ポンプを用いて50torrの真空圧で1時間の間処理して、灯油成分を80%以上除去した(「(c)段階」)。減圧処理した混合物を造粒球状化装置に入れ、4,500rpmで260秒間加工して、造粒球状黒鉛を完了した(「(d)段階」)。加工が完了した造粒球状黒鉛は、350℃で1時間の間熱処理を行った(「(e)段階」)。熱処理が完了した造粒球状黒鉛を気流分級機を用いて加工中に発生した微粒を除去して(「(f)段階」)、最終の造粒球状黒鉛を製造した。
前記実施例1の(d)段階を「減圧処理した混合物を造粒球状化装置に入れ、4,500rpmで150秒間加工して、造粒球状黒鉛を完了したもの」に変えたことを除いて、実施例1と同じ方法で進行して、最終の造粒球状黒鉛を製造した。
前記実施例1の(d)段階を「減圧処理した混合物を造粒球状化装置に入れ、4,500rpmで350秒間加工して、造粒球状黒鉛を完了した」に変えたことを除いて、実施例1と同じ方法で進行して、最終の造粒球状黒鉛を製造した。
前記実施例1の(d)段階を「減圧処理した混合物を造粒球状化装置に入れ、6,000rpmで170秒間加工して、造粒球状黒鉛を完了した」に変えたことを除いて、実施例1と同じ方法で進行して、最終の造粒球状黒鉛を製造した。
前記実施例1の(d)段階を「減圧処理した混合物を造粒球状化装置に入れ、3,500rpmで600秒間加工して、造粒球状黒鉛を完了した」に変えたことを除いて、実施例1と同じ方法で進行して、最終の造粒球状黒鉛を製造した。
前記実施例1の(b)段階を「灯油700重量部と石油系ピッチ300重量部をスクリューミキサーに入れ、1時間の間ピッチを溶解させて、液状ピッチを製造した。前記製造した液状ピッチ300重量部と平均粒径1μm以下の天然黒鉛粒子700重量部をスクリューミキサーに入れ、200rpmの速度で温度150℃で0.5時間の間混合した」に変えたことを除いて、実施例1と同じ方法で進行して、最終の造粒球状黒鉛を製造した。
前記実施例1の(b)段階と(c)段階を「平均粒径1μm以下の微粒化天然黒鉛900重量部と平均粒径4μmサイズの石油系ピッチ100重量部を造粒球状化装置に入れ、4,500rpmで260秒間加工する」という1つの段階に変えたことを除いて、実施例1と同じ方法で進行して、最終の造粒球状黒鉛を製造した。
Claims (6)
- (a)鱗片状の天然黒鉛を微粉化する天然黒鉛の微粉化段階と、
(b)前記(a)段階の微粉化天然黒鉛を溶媒とピッチを含む液状ピッチと混合する段階と、
(c)前記(b)段階の混合が完了した混合物のうち溶媒の全部または一部を除去する段階と、
(d)前記(c)段階の溶媒が除去された混合物を造粒球状化して、造粒球状化黒鉛を製造する段階と、
(e)前記(d)段階の造粒球状化黒鉛を熱処理する段階と、
(f)前記(e)段階の熱処理した造粒球状黒鉛を分級する段階と、を含み、
前記(a)段階の微粉化天然黒鉛は、平均粒径1μm以下およびタップ密度0.2g/cc~0.3g/ccの天然黒鉛粒であり、
前記(b)段階の混合は、液状ピッチと微粉化天然黒鉛の混合物を混合器を用いて50℃~200℃の温度で2時間~8時間の間100~800rpmの速度で撹拌することにより行われ、
前記(b)段階での微粉化天然黒鉛と液状ピッチの使用量は、重量%割合で80:20~50:50の範囲であり、
前記(d)段階の造粒球状化は、4,500rpm~6,000rpmの回転力で作動する造粒球状化装置を用い、作動時間は、150秒~260秒である、
ことを特徴とする、造粒球状黒鉛の製造方法。 - 前記(a)天然黒鉛の微粉化段階は、5~500μmの鱗片状天然黒鉛を1μm以下の天然黒鉛に微粉化することを特徴とする請求項1に記載の造粒球状黒鉛の製造方法。
- (b)段階の液状ピッチ中、溶媒およびピッチの使用量は、重量%の割合で80:20~50:50の範囲であり、前記溶媒は、灯油、重油、軽油などの鉱油;トルエン、デカンなどの炭化水素溶媒;アセトン、テトラヒドロフラン、ピリジンなどのヘテロ原子含有溶媒;およびこれらの混合物からなるグループから選ばれる1つ以上であり、ピッチは、石油ピッチ系、石炭系ピッチ、または高分子樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の造粒球状黒鉛の製造方法。
- 前記(c)段階の溶媒除去は、(b)段階で使用された溶媒の50%以上を除去することを特徴とする請求項1に記載の造粒球状黒鉛の製造方法。
- 前記(e)熱処理段階の熱処理温度は、200℃~500℃であり、熱処理時間は、0.5時間~2.5時間であることを特徴とする請求項1に記載の造粒球状黒鉛の製造方法。
- 前記(f)の分級段階で分級で得られる造粒球状黒鉛の粒度D50は、5μm~30μmの範囲であり、前記5μm~30μmの範囲を外れた造粒球状黒鉛は、前記(a)段階に進行されることを特徴とする請求項1に記載の造粒球状黒鉛の製造方法。
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