專利名稱：球形石墨生產(chǎn)裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石墨生產(chǎn)裝置，尤其是涉及一種對球形石墨生產(chǎn)裝置的結(jié)構 改良。
背景技術：
隨著經(jīng)濟全球化的飛速發(fā)展，石油危機和人口的不斷增加，使資源短缺的矛盾日 益突出，特別是在人們對環(huán)境保護越來越重視的今天，綠色電源得到了飛速的發(fā)展。鋰離子 電池就是上世紀六十年代以來繼鎳氫電池之后的新一代二次電池。近十幾年來，隨著各種 便攜式電子設備及電動汽車的廣泛應用和快速發(fā)展，鋰離子電池以其高可逆容量，高電壓， 高能量密度，高循環(huán)穩(wěn)定性，循環(huán)壽命長，自放電小，無記憶效應，無環(huán)境污染等優(yōu)異的性能 倍受親睞，被稱為21世紀的綠色能源和主導電源，具有廣泛的民用和國防應用前景。對鋰 離子電池負極材料的研究和開發(fā)也成為科研單位研究和開發(fā)的重點和熱點.目前用天然球形石墨代替人造石墨來用于鋰電負極材料提高了能量密度和循環(huán) 壽命，但是在石墨晶體生長完整的天然石墨和通過焦炭等的石墨化制備的人造石墨中，在 晶體的c軸方向上的層間結(jié)合力低于在晶體基面方向上的結(jié)合力，因此在粉體制備時的粉 碎過程中易于形成具有大的長徑比的片狀顆粒，片狀顆粒在電極制備時的輥壓過程中形成 平行于集流體的定向排列，在反復充放電過程中鋰離子進入和脫出石墨晶體內(nèi)部時引起石 墨的c軸方向產(chǎn)生較大應變，導致電極結(jié)構破壞，影響了循環(huán)性能，并且片狀石墨顆粒定向 排列的結(jié)果還會造成鋰離子從石墨晶體的側(cè)面進入和脫出的阻力加大，快速充放電性能變 差.此外，由于球形石墨在生產(chǎn)制備過程中通過30-60遍次的研磨和上萬次的碰撞及無數(shù) 次的切削摩擦，其粉末內(nèi)部存在大量的納米級和亞納米石墨的微細粒子，使其比表面積增 大；片狀顆粒的石墨晶體與球形和塊狀石墨顆粒相比具有較大的比表面積，因此作為鋰離 子電池的負極材料的球形石墨在首次充放電過程中具有較大的不可逆容量，而且石墨微細 粒子與集電體的結(jié)合性較差，需要加入大量的粘合劑，增大了電池內(nèi)阻，減小了放電容量， 快速充放電性能及循環(huán)性能惡化。因此，希望研制一種新的負極材料或改進這種球形石墨 材料，使其比表面積變小，首次不可逆容量損失減少，內(nèi)阻減小，并且快速充放電性能更加 優(yōu)異。用目前的離心風機和現(xiàn)有的行業(yè)內(nèi)普遍采用的聯(lián)機方式來操作，因其風壓小物料 隨風在流動過程中會受到彎頭，粉碎盤，和分級葉輪的阻力的影響，使物料流速不均一，一 部分物料滯留在管道內(nèi)或粉碎室下部，這樣會導致如下結(jié)果①物料整形過程時間延長，物 料碰撞，切削，摩擦次數(shù)成倍增加，物料內(nèi)部由于切削碰撞而產(chǎn)生大量的納米級或亞納米級 石墨微細粒子，使物料比表面積增大。②由于物料流動速度不均勻，石墨顆粒成型度也不均 勻，就會產(chǎn)生大長徑比的片狀顆?；虬魻畈灰?guī)則顆粒，導致其首次不可逆容量和內(nèi)阻增大。 ③這樣生產(chǎn)制備增加了粉碎整形時間和遍次數(shù)，使收率下降，耗電量增加；物料積聚在粉碎 室下部使下部機體溫度升高，降低了 SKF軸承的使用壽命，使生產(chǎn)成本大幅提高。

實用新型內(nèi)容本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術所存在的物料整形過程時間延長，物料碰撞，切 削，摩擦次數(shù)成倍增加，物料內(nèi)部由于切削碰撞而產(chǎn)生大量的納米級或亞納米級石墨微細 粒子，使物料比表面積增大，而由于物料流動速度不均勻，石墨顆粒成型度也不均勻，就會 產(chǎn)生大長徑比的片狀顆?；虬魻畈灰?guī)則顆粒，導致其首次不可逆容量和內(nèi)阻增大等的技術 問題；提供了一種采用了羅茨風機，物料流速加快，物料顆粒運動速度均勻，研磨時間縮短， 收率提高，其比表面積和內(nèi)阻減小，首次不可逆容量損失減少，其加工次數(shù)少成本也大幅下 降的球形石墨生產(chǎn)裝置。本實用新型還有一目的是解決現(xiàn)有技術所存在的生產(chǎn)制備增加了粉碎整形時間 和遍次數(shù)，使收率下降，耗電量增加；物料積聚在粉碎室下部使下部機體溫度升高，降低了 SKF軸承的使用壽命，使生產(chǎn)成本大幅提高等的技術問題；提供了一種實現(xiàn)了生產(chǎn)過程中 的自動化，降低了維修費用和人工費用，提高了效率，其產(chǎn)品的總成本降低的球形石墨生產(chǎn)
直ο本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種球形石墨生產(chǎn)裝置，包括依次相連接的至少一臺設置有出料口一和進料口一 的粉碎裝置一、至少一臺設置有出料口二和進料口二的粉碎裝置二以及至少一臺設置有出 料口三和進料口三的粉碎裝置三，其特征在于，它還包括至少三臺分別與所述粉碎裝置一、 粉碎裝置二以及粉碎裝置三分別相連的鼓風機一、鼓風機二以及鼓風機三，所述的鼓風機 為羅茨鼓風機。在上述的球形石墨生產(chǎn)裝置，所述的羅茨鼓風機采用二葉或三葉羅茨式鼓風機， 其轉(zhuǎn)速為730 1450r/min，風量為13. 7-50. 96m3/min,電機功率為5. 5-55KW。在上述的球形石墨生產(chǎn)裝置，所述的粉碎裝置一包括至少一臺包含有主機一的 ACM-60粉碎機，上述出料口一和進料口一設置在主機一上，該粉碎裝置一還包括依次相連 接并分別設置有進料口和出料口的的旋風分離器一和除塵器一，所述的除塵器一與上述鼓 風機一相連，所述的旋風分離器一與所述ACM-60粉碎機相連接。在上述的球形石墨生產(chǎn)裝置，所述的粉碎裝置二采用至少一臺包含有主機二的 ACM-50粉碎機，上述出料口二和進料口二設置在主機二上，該粉碎裝置二還包括依次相連 接的并分別設置有進料口和出料口的外分級機一、旋風分離器二及除塵器二，所述的除塵 器二與上述鼓風機二相連，所述的外分級機一與所述ACM-50粉碎機主機相連接。在上述的球形石墨生產(chǎn)裝置，所述的粉碎裝置三采用至少一臺包含有主機三的 ACM-30粉碎機，上述出料口三和進料口三置在主機三上，該粉碎裝置三還包括依次相連接 的并分別設置有進料口和出料口的外分級機二、旋風分離器三及除塵器三，所述的除塵器 三與上述鼓風機三相連，所述的外分級機二與所述ACM-30粉碎機主機相連接。在上述的球形石墨生產(chǎn)裝置，所述的粉碎裝置一包括依次相連接的4臺ACM-60粉 碎機，相鄰ACM-60粉碎機之間采用進料口一與旋風分離器一的出料口相串接。在上述的球形石墨生產(chǎn)裝置，所述的粉碎裝置二包括依次相連接的6臺ACM-50粉 碎機，相鄰ACM-50粉碎機之間采用出料口二與外分級機一相串接。在上述的球形石墨生產(chǎn)裝置，所述的粉碎裝置三包括依次相連接的8臺ACM-30粉 碎機，相鄰ACM-30粉碎機之間采用出料口三與外分級機二相串接。[0016]在上述的球形石墨生產(chǎn)裝置，所述的ACM-30粉碎機上設置有轉(zhuǎn)子磨塊，所述的的 轉(zhuǎn)子磨塊4包括一個柱體1以及分別設置在柱體1對應兩邊的圓弧體一 2和圓弧體二 3，所 述的轉(zhuǎn)子磨塊4內(nèi)軸向設有相通的通孔一 5和通孔二 6，所述的轉(zhuǎn)子磨塊4底部外圍沿周向 還開設有圓形槽7。因此，本實用新型具有如下優(yōu)點1。采用了羅茨風機，物料流速加快，物料顆粒運 動速度均勻，研磨時間縮短，收率提高，其比表面積和內(nèi)阻減小，首次不可逆容量損失減少， 其加工次數(shù)少成本也大幅下降；2。實現(xiàn)了生產(chǎn)過程中的自動化，降低了維修費用和人工費 用，提高了效率，其產(chǎn)品的總成本降低。

圖1為本實用新型的結(jié)構原理圖。圖2為本實用新型中ACM-30粉碎機的轉(zhuǎn)子主視結(jié)構示意圖。圖3為沿圖2中A-A線的剖視結(jié)構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。圖 中，柱體1、圓弧體一 2、圓弧體二 3、轉(zhuǎn)子磨塊4、通孔一 5、通孔二 6、圓形槽7。實施例一種球形石墨生產(chǎn)裝置，包括依次相連接的至少一臺設置有出料口一和進料口一 的粉碎裝置一、至少一臺設置有出料口二和進料口二的粉碎裝置二以及至少一臺設置有出 料口三和進料口三的粉碎裝置三，它還包括至少三臺分別與所述粉碎裝置一、粉碎裝置二 以及粉碎裝置三粉相連的鼓風機一、鼓風機二以及鼓風機三，鼓風機為羅茨鼓風機，羅茨鼓 風機采用二葉或三葉羅茨式鼓風機，其轉(zhuǎn)速為730 1450r/min，風量為13. 7-50. 96m3/ min,電機功率為5. 5-55KW。粉碎裝置一包括至少一臺包含有主機一的ACM-60粉碎機，上述出料口一和進料 口一設置在主機一上，該粉碎裝置一還包括依次相連接并分別設置有進料口和出料口的的 旋風分離器一和除塵器一，除塵器一與上述鼓風機一相連，旋風分離器一與所述ACM-60粉 碎機相連接。粉碎裝置二采用至少一臺包含有主機二的ACM-50粉碎機，上述出料口二和進料 口二設置在主機二上，該粉碎裝置二還包括依次相連接的并分別設置有進料口和出料口的 外分級機一、旋風分離器二及除塵器二，除塵器二與上述鼓風機二相連，外分級機一與所述 ACM-50粉碎機主機相連接。粉碎裝置三采用至少一臺包含有主機三的ACM-30粉碎機，上述出料口三和進料 口三在主機三上，該粉碎裝置三還包括依次相連接的并分別設置有進料口和出料口的外 分級機二、旋風分離器三及除塵器三，除塵器三與上述鼓風機三相連，外分級機二與所述 ACM-30粉碎機主機相連接。在本實施例中，粉碎裝置一包括依次相連接的4臺ACM-60粉碎機，相鄰ACM-60粉 碎機之間采用旋風分離器一與ACM-60粉碎機相串接，即第一臺ACM-60粉碎機的主機的出 料口與第一臺旋風分離器一進料口相連，第一臺旋風分離器一出料口第二臺ACM-60粉碎
5機的主機的進料口相連，依次類推。在本實施例中，粉碎裝置二包括依次相連接的6臺ACM-50粉碎機，相鄰ACM-50粉 碎機之間采用出料口二與外分級機一相串接，即第一臺ACM-50粉碎機的主機的出料口與 第一臺外分級機一相連，第二臺ACM-50粉碎機的主機的進料口與第一臺外分級機一相連， 第二臺ACM-50粉碎機主機的出料口與第二臺外分級機一相連，依次類推。在本實施例中，粉碎裝置三包括依次相連接的8臺ACM-30粉碎機，相鄰ACM-30粉 碎機之間采用出料口三與外分級機二相串接，即第一臺ACM-30粉碎機的主機的出料口三 與第一臺外分級機二相連，第二臺ACM-30粉碎機的主機的進料口三與第一臺外分級機二 相連，第二臺ACM-30粉碎機主機的出料口三與第二臺外分級機二相連，依次類推。粉碎裝置一、粉碎裝置二以及粉碎裝置三之間的連接方式如下即粉碎裝置一的 最后一臺旋風分離器一的出料口與粉碎裝置二的第一臺ACM-50粉碎機的主機的進料口相 連，粉碎裝置二的最后一臺外分級機一與粉碎裝置三的第一臺ACM-30粉碎機的主機的進 料口相連。需要注意的是，每臺ACM-60粉碎機、ACM-50粉碎機以及ACM-30粉碎機均設置有 與之配合的鼓風機一、鼓風機二以及鼓風機三，即本實施例中共采用了 4臺鼓風機一、6臺 鼓風機二以及8臺鼓風機三。本實施例中，粉碎裝置一中的除塵器一的出料口所產(chǎn)出物和粉碎裝置二中的旋風 分離器二及除塵器二，以及粉碎裝置三中的旋風分離器三及除塵器三所產(chǎn)出物為本實施例 中的最終產(chǎn)物，而粉碎裝置一中的旋風分離器一和粉碎裝置二中的外分級機一及粉碎裝置 三中的外分級機二的產(chǎn)出物為本是實施例的中間產(chǎn)物。在本實施例中，其中兩臺ACM-30粉碎機的轉(zhuǎn)子磨塊4包括一個柱體1以及分別設 置在柱體1對應兩邊的圓弧體一 2和圓弧體二 3，轉(zhuǎn)子1內(nèi)軸向設有相通的通孔一 5和通 孔二 6，轉(zhuǎn)子1底部外圍沿周向還開設有圓形槽7，即圓形磨塊轉(zhuǎn)子，另外兩臺ACM-30粉碎 機的轉(zhuǎn)子采用目前常用的方形磨塊轉(zhuǎn)子，使用方法是第一臺ACM-30粉碎機用方形磨塊轉(zhuǎn) 子，第二臺ACM-30粉碎機用圓形磨塊轉(zhuǎn)子，第三臺ACM-30粉碎機用方形磨塊轉(zhuǎn)子，第四臺 ACM-30粉碎機用圓形磨塊轉(zhuǎn)子這樣交叉排列使用。在本實施例中，由于羅茨風機其風葉相互嚙合向外鼓風的獨特結(jié)構，其使用過程 中風壓大而風量小，其配套18KW的電機風壓可達19. 6KPa，是同類型的離心風機的三倍，這 樣在風機出風口風力受阻或彎頭增多及臺套之間相互聯(lián)機時其進風的風量和風壓不受影 響，物料在設備管道中流速均勻，在設備的粉碎腔內(nèi)其高速摩擦碰撞，形成的球形度均一， 杜絕了大長徑比的片狀顆粒的產(chǎn)生.其次使用羅茨風機的第二個特征是風壓高(是普通離 心風機的2-3倍)使物料流速快，在主粉碎整形室整形時，其單位時間內(nèi)碰撞摩擦及切削 次數(shù)成倍增加，這樣在同一時間內(nèi)物料成形速度提高了 2-3倍，其整形過程完成的時間和 加工遍次數(shù)也縮短了一半，提高了單位時間內(nèi)產(chǎn)量和生產(chǎn)效率.第三個特征是用羅茨風機 完美的實現(xiàn)了聯(lián)機自動化生產(chǎn)，所謂的聯(lián)機通常是指將第一臺設備的第一出料口與第二臺 設備的進風口連接，第二臺設備的出料口與第三臺進風口連接，依此類推直至最后，這樣就 可以在第一臺加原料，在最后一臺接成品料，中間過程不需人來操作，實現(xiàn)自動生產(chǎn).而用 目前的離心風機和現(xiàn)有的行業(yè)內(nèi)普遍采用的聯(lián)機方式來操作，因其風壓小物料隨風在流動 過程中會受到彎頭，粉碎盤，和分級葉輪的阻力的影響，使物料流速不均一，一部分物料滯 留在管道內(nèi)或粉碎室下部，這樣會導致如下結(jié)果①物料整形過程時間延長，物料碰撞，切削，摩擦次數(shù)成倍增加，物料內(nèi)部由于切削碰撞而產(chǎn)生大量的納米級或亞納米級石墨微細 粒子，使物料比表面積增大.②由于物料流動速度不均勻，石墨顆粒成型度也不均勻，就會 產(chǎn)生大長徑比的片狀顆?；虬魻畈灰?guī)則顆粒，導致其首次不可逆容量和內(nèi)阻增大.③這樣 生產(chǎn)制備增加了粉碎整形時間和遍次數(shù)，使收率下降，耗電量增加；物料積聚在粉碎室下部 使下部機體溫度升高，降低了 SKF軸承的使用壽命，使生產(chǎn)成本大幅提高。本實用新型中公布的聯(lián)機方法其特征是①采用了羅茨風機，物料流速加快，物料 顆粒運動速度均勻，研磨時間縮短，收率提高，其比表面積和內(nèi)阻減小，首次不可逆容量損 失減少，其加工次數(shù)少成本也大幅下降.②聯(lián)機采用新方法先將第二臺機的主機中腰部 旋轉(zhuǎn)180度，再將第一臺機的出料口與第二臺機的進料口(而非進風口)連接，依此類推一 直連至最后一臺.這種方法吻合了機器設計者的思想，克服了由于受到粉碎盤和主分葉輪 及彎頭的阻力影響而使物料滯留在粉碎室下部的缺陷，改變了一下設備主機的結(jié)構使聯(lián)機 更趨于合理化。本實用新型公開的生產(chǎn)方法生產(chǎn)出的產(chǎn)品具有安全性能更高，比表面積更小，首 次不可逆容量損失減少，充放電性能和循環(huán)性能更加優(yōu)異等特征.首先采用羅茨風機代替 離心式風機使其風壓增加，物料在機器內(nèi)部和管道內(nèi)因受風壓力作用其活性提高，單位時 間內(nèi)物料在粉碎球化室內(nèi)與定子和塊形轉(zhuǎn)子接觸的次數(shù)更多，即同樣條件下，石墨顆粒在 粉碎室內(nèi)經(jīng)碰撞、摩擦、切削等整形的次數(shù)更多，使物料成形的時間短，速度快，經(jīng)分級后 成為性能優(yōu)異的負極材料，其粉碎、整形的遍次數(shù)大大減少，只需15-20次，原低于原來的 30-60次.用電量減少，成本大幅下降，最為主要的是其粉碎、整形的遍次數(shù)減少，生產(chǎn)過程 中所產(chǎn)生的納米級和亞納米級石墨粒子也大大減少，最終經(jīng)分級后留在負極材料中的不規(guī) 則形狀亞納米級石墨粒子極少，而產(chǎn)品的比表面積因其具有相對更少的石墨粒子而減小， 比容量增加.其次采用正向聯(lián)機的方式，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化；物料在加工制備過程中 不經(jīng)過人工操作，杜絕了人為混入雜質(zhì)，同時管道正向聯(lián)機和風壓的加大改變了行業(yè)內(nèi)的 傳統(tǒng)的操作方式，使物料在流動過程中不會因彎頭和阻力的增加而使部分物料滯留在粉碎 室下部，石墨顆粒在管道的球化機內(nèi)的活性和流動速度均一，其成形后物料顆粒的球形度 趨于一致，物料中的片狀和棒狀等不規(guī)則顆粒大大減少，物料的壓實密度因此也相對提高， 形成具有大的長徑比的片狀顆粒的機率降低，循環(huán)性能和快速充放電性能相對提高.第三 是在本實用新型的權利要求書7中所述ACM30機中采用圓柱形磨塊來造球，整形。這樣的 方法使球形石墨的生產(chǎn)更趨于合理化，所生產(chǎn)出的石墨微球其球形度更好，比表面積小，其 比容量也更高。在1萬 2萬倍的掃描電鏡下觀察其石墨微球表面平滑而少有凸凹不平的 小坑。其石墨中的碎片和不規(guī)則顆粒也相對較少；而采用全部為方形磨塊的其它的舊的生 產(chǎn)方法則其外形在高倍掃描電鏡下其球形度較差，多數(shù)石墨微球表面均有凸凹不平的孔坑 和裂縫，并有較多的碎片。用這種球形石墨加工而成的負極材料其電化學性能較差，比容量 低，不可逆容量則較高。第三是在本實用新型所公開的制備方法中采用集中統(tǒng)一收集除塵 粉，用羅茨風機的負壓將除塵粉引到一個除塵器中通過除塵器下料口收集在一起，這樣做 使車間空氣中的粉塵顆粒的濃度大幅度降低，除塵粉顆粒自然飛入球形石墨物料中的數(shù)量 減小，球形石墨物料中的亞微米級和納米級的石墨粒子因此而相對減少，也使充放電性能 和循環(huán)性能更好.本實用新型專利所公開的球形石墨的生產(chǎn)方法其中的第二個過程為球形石墨的
7提純過程，即提高其碳含量為99. 98%以上的過程.本實用新型所采用的提純方法其中所 使用的反應設備為聚乙烯反應罐，與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法所采用的碳鋼內(nèi)襯四氟乙烯反應釜有根 本的不同①碳鋼反應釜最大容積為1500升，一次最多加料量為800公斤；而聚丙烯反應 罐容積最大可達6立方米，一次加料量最多可以達到1. 8噸以上，其單位時間內(nèi)產(chǎn)量提高了 一倍多；②碳鋼反應釜用電加熱棒將反應釜夾層內(nèi)的導熱油加熱，導熱油將熱量傳導給內(nèi) 部物料使內(nèi)部物料溫度升高，其傳導熱效率較低，一般只有50%，而本實用新型生產(chǎn)方法中 采用蒸汽直接通入聚丙烯反應罐物料中加熱，其熱效率可以達到90%以上.③傳統(tǒng)的碳鋼 反應釜其物料混合均勻的方法是用碳鋼機械攪拌外襯四氟乙烯層用7. 5KW電機帶動轉(zhuǎn)動； 而本實用新型公開的生產(chǎn)方法中將壓縮機的高壓氣體直接通入物料中用于將物料混合均 勻，其方式是將高壓氣體從反應罐的上部和下部同時通入，上部高壓氣體從側(cè)部吹入使物 料沿罐壁轉(zhuǎn)動，下部氣體從反應罐下料口處直接吹入使物料在反應過程中始中處于沸騰狀 態(tài)物料在此種狀態(tài)下混合均勻.與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比此種方法維修費用低，不用電，其 成本低廉，操作簡單.本實用新型中提純車間生產(chǎn)配比在第一遍中采用HF和HCL來除去球形石墨中的 雜質(zhì)和二氧化硅，使碳量達到99. 9%以上；在第二遍中采用HCL和HN03按1 6 3 18或6 18 2 6來生產(chǎn)可以將有害的金屬元素和非金屬元素的含量降低到客戶要求 的目標范圍內(nèi)，與目前常用的生產(chǎn)方法根本不同的是在第二遍中不用H2S04。由于Ca的化 合物和硫酸根生成的CaS04微溶于水，因此在第二遍生產(chǎn)過程中用H2S04來反應所生產(chǎn)的 微溶于水的物質(zhì)在離心洗滌過程中不能完全除去；而AL3+在酸性溶液中呈鋁酸(H3AL03) 的形式存在，其不溶于水；在堿性溶液中呈氫氧化鋁[AL (OH) 3]的物質(zhì)狀態(tài)存在，也不溶于 水，因此通過離心洗滌就很難把二者除去，這也是用H2S04來生產(chǎn)而AL和Ca經(jīng)常超標的主 要原因。而采用本實用新型中所公布的方法在第二遍中使用HN03所生成的硝酸鹽都是溶 于水的，通過離心洗滌將其除去。其各種元素含量均可以達到指標要求。本實用新型公開了一種鋰電負極材料用球形石墨的生產(chǎn)方法，包括以下步驟一 將-100目碳量為90-99%的鱗片石墨投入篩分機過80目篩網(wǎng)；二 將篩后石墨粉加入 ACM-60機經(jīng)過粗碎，粒度D50破碎至目標值，再順管道依次進入ACM50機進行精碎，ACM30 進行整形制球，最終粒度，球形度，振實密度均在目標值范圍之內(nèi)；三將粉碎車間合格的 球形石墨粉按上述比例和混合酸在反應罐內(nèi)反應10-15小時，再脫水洗滌至中性，之后再 進入烘干工序.本實用新型中所提到的混合酸是鹽酸，硫酸，氫氟酸按上述比例混合在一起的酸 液，所用到酸為常用工業(yè)級.本實用新型與現(xiàn)有技術相比有兩大優(yōu)點一是通過設備改造實現(xiàn)了生產(chǎn)過程中的 自動化，降低了維修費用和人工費用，提高了效率，其產(chǎn)品的總成本降低。二是用本實用新 型通過以上兩大過程所生產(chǎn)出的球形石墨其球形度和顆粒的配向比好(見附圖說明)，有 害元素含量低(如Fe、AL、Cu、Ca等見附圖表)，包覆并用于負極材料以后其電化學性能良 好，因其球形度好碎片少而具有較小的首次不可逆容量損失，并且快速充放電性能和循環(huán) 性能優(yōu)異。其首次可逆容量達到350mAh/g，循環(huán)500周容量保持率大于80%。具體使用方法( 一 )
8[0043] 將規(guī)格為-100目碳量為95%的鱗片石墨先過80目篩網(wǎng)，再進入60機中進行粗破 碎，破碎粒度為D50 =目標值，再沿管道進入50機系統(tǒng)進行精碎，最后進入30機系統(tǒng)對顆 粒的表面整形和球化，最終顆粒的振實密度和比表面積及粒度均在目標值范圍內(nèi)進入下一 道提純工序。將物料和水及混合酸按上述的比例加入反應釜內(nèi)，加入氧化劑，在一定的溫度 和壓力下反應15小時，再離心洗滌，烘干，得到高純度的球形石墨，按GB/T3521-95方法測 得其碳含量為99. 985%，灰份小于0. 05% ；采用激光粒度分布儀得到其D10，D50, D90值均 在目標值范圍內(nèi)，采用BET法測試，比表面積為4 7m2/g，采用Quantachrome AutoTap振 實密度儀測得粉體的振實密度為0. 9 1. 04g/ml。用PlasmalOOO型ICP-AES測試其微量 元素指標如下表
權利要求一種球形石墨生產(chǎn)裝置，包括依次相連接的至少一臺設置有出料口一和進料口一的粉碎裝置一、至少一臺設置有出料口二和進料口二的粉碎裝置二以及至少一臺設置有出料口三和進料口三的粉碎裝置三，其特征在于，它還包括至少三臺分別與所述粉碎裝置一、粉碎裝置二以及粉碎裝置三粉相連的鼓風機一、鼓風機二以及鼓風機三，所述的鼓風機為羅茨鼓風機。
2.根據(jù)權利提要求1所述的球形石墨生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述的羅茨鼓風機采用 二葉或三葉羅茨式鼓風機，其轉(zhuǎn)速為730 1450r/min，風量為13. 7-50. 96m3/min,電機功 率為 5. 5-55KW。
3.根據(jù)權利提要求2所述的球形石墨生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述的粉碎裝置一包括 至少一臺包含有主機一的ACM-60粉碎機，上述出料口一和進料口一設置在主機一上，該粉 碎裝置一還包括依次相連接并分別設置有進料口和出料口的的旋風分離器一和除塵器一， 所述的除塵器一與上述鼓風機一相連，所述的旋風分離器一與所述ACM-60粉碎機相連接。
4.根據(jù)權利提要求2所述的球形石墨生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述的粉碎裝置二采用 至少一臺包含有主機二的ACM-50粉碎機，上述出料口二和進料口二設置在主機二上，該粉 碎裝置二還包括依次相連接的并分別設置有進料口和出料口的外分級機一、旋風分離器二 及除塵器二，所述的除塵器二與上述鼓風機二相連，所述的外分級機一與所述ACM-50粉碎 機相連接。
5.根據(jù)權利提要求2所述的球形石墨生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述的粉碎裝置三采用 至少一臺包含有主機三的ACM-30粉碎機，上述出料口三和進料口三置在主機三上，該粉碎 裝置三還包括依次相連接的并分別設置有進料口和出料口的外分級機二、旋風分離器三及 除塵器三，所述的除塵器三與上述鼓風機三相連，所述的外分級機二與所述ACM-30粉碎機 相連接。
6.根據(jù)權利提要求3所述的球形石墨生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述的粉碎裝置一包括 依次相連接的4臺ACM-60粉碎機，相鄰ACM-60粉碎機之間采用進料口一與旋風分離器一 的出料口相串接。
7.根據(jù)權利提要求4所述的球形石墨生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述的粉碎裝置二包括 依次相連接的6臺ACM-50粉碎機，相鄰ACM-50粉碎機之間采用出料口二與外分級機一相串接。
8.根據(jù)權利提要求5所述的球形石墨生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述的粉碎裝置三包括 依次相連接的8臺ACM-30粉碎機，相鄰ACM-30粉碎機之間采用出料口二與外分級機二相串接。
9.根據(jù)權利提要求7所述的球形石墨生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述的ACM-30粉碎機上 設置有轉(zhuǎn)子磨塊，所述的的轉(zhuǎn)子磨塊(4)包括一個柱體(1)以及分別設置在柱體(1)對應 兩邊的圓弧體一(2)和圓弧體二(3)，所述的轉(zhuǎn)子磨塊(4)內(nèi)軸向設有相通的通孔一(5)和 通孔二(6)，所述的轉(zhuǎn)子磨塊(4)底部外圍沿周向還開設有圓形槽(7)。
專利摘要本實用新型涉及一種對球形石墨生產(chǎn)裝置的結(jié)構改良，該種球形石墨生產(chǎn)裝置，包括依次相連接的至少一臺設置有出料口的粉碎裝置一、至少一臺設置有出料口的粉碎裝置二以及至少一臺設置有出料口的粉碎裝置三，它還包括至少三臺分別與所述粉碎裝置一、粉碎裝置二以及粉碎裝置三粉相連的鼓風機一、鼓風機二以及鼓風機三，所述的鼓風機為羅茨鼓風機。本實用新型具有如下優(yōu)點采用了羅茨風機，物料流速加快，物料顆粒運動速度均勻，研磨時間縮短，收率提高，其比表面積和內(nèi)阻減小，首次不可逆容量損失減少，其加工次數(shù)少成本也大幅下降；實現(xiàn)了生產(chǎn)過程中的自動化，降低了維修費用和人工費用，提高了效率，其產(chǎn)品的總成本降低。
文檔編號C01B31/04GK201753265SQ201020290739
公開日2011年3月2日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權日2010年8月11日
發(fā)明者王慶海, 王景柱, 趙振宇, 陳瑞 申請人:黑龍江省牡丹江農(nóng)墾奧宇石墨深加工有限公司