高純石墨制備技術工藝配方資料精選
強度高、抗熱震性好、耐高溫、抗氧化、電阻系數(shù)小
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2024新版《石墨提純、高純石墨制造工藝配方精選匯編》
本篇專輯精選收錄了國內關于球形石墨制備配方、工藝技術資料。涉及國內著名公司、科研單位、知名企業(yè)的最新技術全文資料,工藝配方詳盡,技術含量高、環(huán)保性強,符合國家標準是從事高性能、高質量、產品加工研究生產單位提高產品質量、開發(fā)新產品的重要情報資料。
資料中包括制造原料組成、生產工藝、制造配方、產品性能測試及標準、解決的現(xiàn)有技術存在具體問題、產品制作實施例等等,是企業(yè)提高產品質量和發(fā)展新產品的重要、實用、超值和難得的技術資料。
【資料頁數(shù)】754頁
【項目數(shù)量】66項
【出品單位】國際新技術資料網
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1 一種球形石墨生產用粉碎設備
其特征在于,包括:筒體,豎直設置;活動筒,豎直設置且相對轉動于所述筒體內,所述筒體內壁與活動筒外壁之間設置有下料間隙;活動磨頭,豎直活動連接于所述活動筒下端,所述活動磨頭的下側豎直開設有多個通孔;破碎柱,多個,對應各所述通孔設置,所述破碎柱固定于所述活動筒內;隨所述活動磨頭運動,破碎柱下端能夠延伸出通孔下端或與通孔下端平齊;第一升降裝置,設置于活動筒內,能夠驅動活動磨頭升降;分隔板,水平設置于筒體內對應活動磨頭下側;所述分隔板上豎直開設有落料孔。本申請具有提高石墨的粉碎質量,均衡粉碎粒徑的效果。
2 一種能同時產出兩種規(guī)格球形石墨的生產系統(tǒng)和方法
包括粉碎子系統(tǒng)和整形分級子系統(tǒng);所述粉碎子系統(tǒng)包括主機、除塵器、羅茨風機、旋流器、原料倉和閥門;所述整形分級子系統(tǒng)包括主機、外分級機、輔料倉、除塵器、羅茨風機、微粉管道。本申請可以單一產線上同時產出兩種規(guī)格的球形石墨產品,實現(xiàn)粉碎子系統(tǒng)旋流器出料和除塵器出料的轉換,節(jié)約設備投資成本,提高產品的回收率,通過在產線上增加進料裝置,使兩種/多種產品或輔產品實現(xiàn)在線內融合,解決特殊粒度分布要求的產品不能在線上一次性生產合格的問題;將生產系統(tǒng)中的微粉石墨(尾料)、細粉石墨通過管道負壓統(tǒng)一收集,提高了自動化程度,減少了人工成本。
3 一種石墨粉體球化整形系統(tǒng)
為了解決沒有專用設備對石墨粉體球化處理,使用粉碎機加工石墨導致石墨粉體破碎的問題。包括投料站、布袋除塵器、脈沖除塵器和球化器。布袋除塵器、脈沖除塵器和球化器首尾相連組成循環(huán)系統(tǒng),石墨粉體由投料站進入布袋除塵器中,通過風機吸力在系統(tǒng)中隨風循環(huán),球化器設有多個并聯(lián)的球化管,球化管內壁為螺旋形波紋結構,粉體隨高速空氣進入球化器,與球化管螺旋形波紋內壁產生撞擊和摩擦,使粉體達到球化效果,并沿螺旋方向旋轉,使粉體各方向球化均勻。球化器為石墨粉體專用的球化裝置,不需磨盤、磨塊,不會對已達標粒度粉體損壞,節(jié)約了企業(yè)成本和資源。
4 一種球形石墨負極材料加工用預處理設備
現(xiàn)有技術,成堆輸送的石墨球之間會發(fā)生碰撞,會快速破碎。技術方案是:一種球形石墨負極材料加工用預處理設備,包括有殼體、L型安裝板和網板等;殼體固接有兩個前后分布的L型安裝板;兩個L型安裝板共同設置有一個網板。同一批次的石墨球會處于兩個分隔條之間,使其與后一批次的石墨球橫向分隔,而同一批次中的石墨球會被分隔塊縱向分隔;如此,使得每個石墨球均被單獨分隔,即可避免石墨球之間相互碰撞而產生石墨球破碎現(xiàn)象。
5 一種閃蒸干燥裝置及其提高球形石墨pH值的純化工藝和球形石墨
通過在旋流單元中增設pH值調節(jié)器件來提升物料的pH值,其能夠根據(jù)pH值的需求不同,進而調整堿液的添加量,將霧化后的堿液與烘干的球形石墨進行混合,提升球形石墨成品的pH值。
6 一種高強度石墨球及其制備方法
包括如下步驟:將N?(2?苯基乙烯)?丙酰胺、第一引發(fā)劑和乙醇水溶液混合,加熱反應,加入巰基?β?環(huán)糊精,攪拌反應,減壓蒸餾,得到固體粗產物,將固體粗產物、第二引發(fā)劑和乙醇水溶液混合,加入苯乙烯、致孔劑,加熱反應,得到環(huán)糊精改性樹脂微球;將氧化石墨粉末、硫酸鉬分散于水中,得到混合液,將環(huán)糊精改性樹脂微球在負壓條件下浸漬于上述混合液中,得到石墨微球;將石墨微球進行熱處理和石墨化處理,得到高強度石墨球。獲得的石墨球不僅具有較高的強度同時還具有優(yōu)異的高溫耐腐蝕性,具有極大的應用價值。
7 一種球形石墨負極材料及其制備方法與鋰離子電池
制備方法包括如下步驟:(1)混合并加熱原料焦和粘結劑,得到混合料;(2)對所得混合料升溫后恒溫攪拌,得到球形人造石墨前驅體;(3)對所得球形人造石墨前驅體進行石墨化,得到所述球形石墨負極材料。提供的制備方法通過將粘結劑與原料焦的焦顆粒結合后,加熱粘結劑使得其熱收縮,實現(xiàn)了對原料焦造粒呈球形;在進一步升溫并恒溫攪拌的工藝步驟,使得混合料中原料焦與粘結劑充分混合均勻,從而提升了球形人造石墨前驅體的粒徑分布均勻性和使得石墨形貌更加圓整,避免了球形人造石墨前驅體發(fā)生結塊。
8 一種天然鱗片石墨球形化加工系統(tǒng)
包括粉碎分級系統(tǒng)、球化整形系統(tǒng)和氣力輸送系統(tǒng),粉碎分級系統(tǒng)包括多套相互串聯(lián)的粉碎分級機組,球化整形系統(tǒng)包括多套相互串聯(lián)的球化整形機組,石墨粉通過氣力輸送系統(tǒng)實現(xiàn)在粉碎分級系統(tǒng)和球化整形系統(tǒng)內的輸送;天然鱗片石墨先進入粉碎分級系統(tǒng)進行粉碎,然后再進入球化整形系統(tǒng)進行球化,最終得到成品。可以提高球化設備的球化效果;減少生產線設備臺數(shù),從而方便調試、降低故障率、降低成本;降低石墨的過粉碎,提高成品率。
9 一種球形石墨尾料純化裝置及其純化方法
包括外殼和控制裝置;所述控制裝置包括轉動裝置、環(huán)形板、圓筒、連接管、豎管、轉盤和齒輪;轉動裝置上端固定連接有圓筒,圓筒的外圓面上端固定連接有環(huán)形板,環(huán)形板與外殼滑動配合;豎管固定連接在轉動裝置的上端,環(huán)形板與豎管之間由連接管連通;轉盤套在連接管上;齒輪固定連接在豎管的上端;控制裝置設置在外殼的內部。能將外筒內的礦漿完全排出,避免未處理和處理過的礦漿混合,導致排出時有部分未處理的礦漿一同排出,浪費資源,并且還可以通過轉動裝置使氣泡更均勻的分散在外筒內部。
10 一種球形石墨生產系統(tǒng)
通過切割組件可預先對石墨進行切割破碎處理,同時切割組件在對石墨破碎過程,還可驅動傳動結構同步運動,此時傳動結構即可沿著螺旋槽運動,由于螺旋槽為波浪形,使得傳動結構可通過螺旋槽擠壓內筒體晃動,則石墨過濾板保持晃動,增加合格石墨的通過率,并且在傳動結構位于螺旋槽的矩形口位置時,則彈性結構向上瞬時推動石墨過濾板運動,將石墨向上頂起位于切割組件上再次進行二次破碎,使得傳動結構配合螺旋槽可保持石墨過濾板晃動及間斷向上運動,不僅可加快合格石墨通過率,還可達到多次頂起石墨進行破碎,使其可自動一體化加工完成合格的石墨,提高了加工效率。
11 一種一體化球形石墨加工設備
通過設置多級規(guī)格的動磨具,從上至下形成逐漸遞減的整形間距,使得大小不同的球形石墨從上至下逐漸分層,大的留在上方,小的落到下方,都能夠找到對應的整形間距,從而適應在球形石墨整形時,對不同粒徑的球形石墨進行同步整形,并對整形加工的球形石墨進行分級,減少了后期再次分級的步驟。
12 球形石墨生產用烘干設備
包括:殼體,所述殼體的內部設有進料區(qū)和烘干區(qū),進料區(qū)位于所述烘干區(qū)的下方,進料區(qū)的一側設有進料口,進料口連接螺旋輸送機,進料區(qū)與所述烘干區(qū)之間設有第一篩板,進料區(qū)底部設有鼓風口,烘干區(qū)的中部設有吸料管,吸料管上設有若干通孔,吸料管外接抽風機,吸料管上方設有濕度計。借此,利用上下布置的進料區(qū)及烘干區(qū),實現(xiàn)球形石墨在熱空氣中的漂浮,利用球形石墨自身含水量的不同,實現(xiàn)球形石墨的漂浮,熱空氣直接、充分的接觸石墨,烘干效率高,避免了多級熱傳遞造成的能源浪費;利用滑板的移動,實現(xiàn)了結塊石墨的擠壓粉碎。
13 一種鱗片石墨制備球形化石墨的設備
包括套管件,所述套管件上連接有球形石墨制備機構,套管件內的一端側壁上可拆卸連接有軸套件,軸套件內安裝有篩選機構,套管件的一側貫穿設有輸料管,輸料管上安裝有動力機構,動力機構上連接有聯(lián)動軸,輸料管內的頂部安裝有錐形管件,聯(lián)動軸位于錐形管件內。通過采用高壓氣流粉碎設備對石墨原料進行粉碎處理,從而使石墨原料球形化,能有效提升球形化的質量,并且能通過電機組件以及相應部件的巧妙連接,能實現(xiàn)篩選物料和排出雜質,提升球形石墨的制備后的收集質量,并且能快速進行輸送,便于集中收集處理。
14 一種細化CADI磨球石墨球粒徑的工藝方法
包括如下步驟:將鐵水澆鑄至澆包,進行喂線球化孕育處理,然后加入二次孕育劑進行二次孕育處理,再冷卻、打磨、清砂制得球墨鑄鐵鑄態(tài)磨球;然后熱處理得到CADI磨球,其中,二次孕育劑為被鐵粉包覆的納米CeO2顆粒和納米硅顆粒。制得的CADI磨球,球化率高,石墨球小,機械性能好。
15 一種球形石墨生產用整形設備及整形方法
包括主機設備和分級箱,所述主機設備和分級箱之間共同連接有輸送管,所述輸送管上安裝有動力機構,所述動力機構上設有豎軸件、支撐軸件和吹動機構;本發(fā)明還提出了一種球形石墨生產用整形方法,包括以下步驟:石墨原料通過進料管投放進主機設備內的整形組件內進行生產制備,生產完畢后的球形石墨及廢料會排放到篩板件的上端。通過電機組件作為動力源并配合部件間的巧妙連接,為多種機構運作提供動力,能有效將物料和雜質進行篩選,并且通過風選技術將雜質進行分離處理,從而能將雜質進行分類,有助于實現(xiàn)雜質的分類處理,提升石墨的利用率。
16 一種球形石墨的提純設備
包括殼體,所述殼體頂部設置有入料口,所述殼體底部設置有出料口,所述殼體頂部中心處可拆卸安裝有電機,所述電機的輸出軸向下延伸至所述殼體內部,所述輸出軸傳動連接著轉軸,所述轉軸上設置有掛架,所述掛架上安裝有壁板,所述掛架上還設置輪換機構,所述輪換機構用于輪換壁板的自處理。本發(fā)明通過設置輪換機構,讓壁板對殼體內側壁清除石墨殘余的同時,進行循環(huán)輪換,從而降低單個壁板的工作時長,進而減少壁板上石墨殘余的積累,延長壁板的可持續(xù)工作時長;且輪轉式結構可增強對殼體內側壁的清除效果,預防內側石墨殘余的粘附。
17 一種球形石墨生產用原料細碎機及細碎方法
采用箱體進行球形石墨原料的破碎處理,通過進料斗輸送石墨原料時,利用固定板的高速轉動對石墨進行破碎處理,通過石墨原料與隔板之間的撞擊實現(xiàn)初步破碎處理,并通過導流板進行石料原料的輸送;在進行破碎處理后,通過壓輥轉動實現(xiàn)石墨原料再次破碎,并通過導流板上的篩網進行破碎后原料處理,實現(xiàn)石墨原料收集,并通過上料斗進行未經研磨的石墨原料進行輸送,保證石墨原料顆粒均勻性;通過上料斗進行輸送,實現(xiàn)未經破碎的石墨顆粒循環(huán)破碎處理,通過破碎輥進行細碎處理后通過篩網進行篩分處理,并將未經磨碎的石墨原料通過壓輥和破碎輥進行細碎處理,保證細碎效果。
18 石墨球形化設備及石墨球形化生產線
包括:粉碎腔體、進料通道、粉碎盤和多個球化齒,所述粉碎盤安裝于所述粉碎腔體中,所述粉碎盤包括轉動盤和多個錘體,所述錘體安裝于所述轉動盤且呈圓周分布,并且,多個所述錘體沿豎向設置有多層;所述球化齒安裝于所述粉碎腔體內,并且多個所述球化齒圍繞所述轉動盤分布;所述進料通道的開口設置于所述粉碎腔體內且位于所述轉動盤的下方,解決了石墨球形化處理的效率較低的技術問題。
19 一種高振實密度球形石墨的制備方法
步驟:提供粒度不大于100目的球形石墨;以80型氣流渦旋微粉機對所述球形石墨進行研磨,得到第一中間產品;以60型氣流渦旋微粉機對所述第一中間產品進行研磨和分級,分級得到的大顆粒物料作為第二中間產品;以50型氣流渦旋微粉機對所述第二中間產品進行研磨和分級,分級得到的小顆粒物料作為第三中間產品;以30型氣流渦旋微粉機對所述第三中間產品進行研磨和分級,分級得到的小顆粒物料作為第四中間產品;對所述第四中間產品以振動篩進行篩分,即得到所述高振實密度球形石墨。提高了石墨的振實密度的同時,產量和成品率沒有明顯的波動。
20 一種天然石墨球化全回收產線裝置
包括:全回收單機結構,全回收單機結構由第一80機、第一脈沖除塵器和第一羅茨風機依次連接組成;全回收雙機結構,全回收雙機結構由第二80機、第三80機、第二脈沖除塵器和第二羅茨風機依次連接組成;非全回收單機結構,非全回收單機結構由第一粉碎設備、第一分級設備、第一除塵設備和第三羅茨風機依次連接組成。提供的該裝置,設置的球形石墨產線,設備數(shù)量較少,產線較短占地面積小、能耗相對較低,產線進料量大,可以最大化設備產能,同時多次分級能有效分離物料中的細粉,防止細粉對產品球形度產生不利影響,且能夠更好的球化效果以及更高的產量和回收率。
21 用于鋰離子電池負極材料中的球狀石墨材料的制備方法和應用
將球狀石墨與酸溶液混合,加熱至60~85℃,攪拌20~30h,然后使用去離子水稀釋,過濾,烘干,即得到改性球狀石墨材料;其中,酸溶液為硫酸溶液和硝酸溶液中的一種或兩種,球狀石墨的質量和酸溶液的體積比為0.3~0.6g:50~80mL。采取液相氧化技術制備得到接觸性較好的氧化改性的球狀石墨負極材料,將其用作于鋰離子電池負極材料,具有605.1mAhg<supgt;?1</supgt;的高可逆比容量,相較于未改性的球狀石墨材料,可逆比容量提高了34.8%。而且,該制備方法過程簡單,易于操作,生產成本低,適合工業(yè)化應用。
22 便于上料的球形石墨分級器和分級方法
該球形石墨分級器,包括箱體、分級箱、上料筒和儲存筒;采用箱體進行球形石墨的分級處理,通過設置上料筒實現(xiàn)球形石墨的便捷上料,并通過設置齒輪盤與上料斗的配合實現(xiàn)球形石墨的逐步上料,同時利用固定軸和導流板的配合實現(xiàn)是球形石墨逐步進入分級箱內,能夠通過上料時間交錯以避免上料過程中的粉塵擴散問題;通過螺旋送風方式進行球形石墨分級處理,根據(jù)球形石墨的顆粒質量實現(xiàn)均勻分級,同時能夠實現(xiàn)循環(huán)送分,提高分級效果;分級處理后,能夠對分類的球形石墨進行收集處理,利用刮板轉動實現(xiàn)球形石墨排出,并通過儲存箱進行收集儲存,方便球形石墨后續(xù)生產加工。
23 一種高效球化石墨的生產系統(tǒng)
生產系統(tǒng)包括為60機組、50機組、30機組;所述60機組9包括多套60機;所述60機包括多臺主機、除塵器和蘿茨風機;所述主機1間的主機出料口與主機進風口依次相連,末端主機的主機出料口與除塵器進料口連接;所述除塵器的除塵器出風口與蘿茨風機的進風口連接;所述50機組包括多套50機;所述50機包括多臺主機、旋風分離器、除塵器和蘿茨風機;所述30機組包括多套30機;所述30機包括多臺主機、外分級機、旋風分離器、除塵器和蘿茨風機。本發(fā)明解決了汽流渦旋粉碎機來生產球化石墨每條生產線的產率低、成本高的問題,具有操作簡單,成本低的優(yōu)點。
24 一種細顆粒高振實球形石墨
包括原料,所述原料包括:碳纖維10g?20g、焦炭5g?10g、石油焦6g?8g、瀝青焦2g?6g、粘結劑4g?8g、防腐劑4g?6g、聚氨酯樹脂1g?5g、硅藻土2g?6g,所述碳纖維是由和做原料,經高溫氧化碳化而成,所述粘結劑為丁苯膠、聚氨酯和硝酸纖維素中的其中一種或多種混合物,所述防腐劑為高鋁水泥和玻璃鱗片中的其中一種或多種混合物,通過在碳纖維的基礎上加入防腐劑、聚氨酯樹脂和硅藻土,具有大大球形石墨的防腐性能和耐磨性能,進而會解決現(xiàn)有的球形石墨其防腐性能及耐磨性能較差的問題,提高了其所制成的產品使用壽命。
25 一種球形石墨純化溫度控制系統(tǒng)
該溫度控制系統(tǒng)包括:純化罐,安裝于純化車間內,用于作為球形石墨純化反應的容器;加熱主管,一端與外界用于提供蒸汽的鍋爐連通;加熱主管上連通有主電磁閥;加熱管,纏繞于純化罐外壁上,用于對純化罐加熱,一端與加熱主管另一端連通,另一端與外界冷凝器連通;溫度傳感器,安裝于純化罐內,用于檢測純化罐內的溫度;工控機,與溫度傳感器和主電磁閥連通,用于響應于輸入的溫度曲線和基于溫度傳感器檢測的溫度值,控制主電磁閥的通量。由于在對純化罐進行加熱時,可以通過工控機按照預先設置的溫度曲線,自動調節(jié)加熱溫度,誤差較小,因此提高了提純精度。
26 一種球形石墨加工裝置、方法及其粉碎箱和處理箱
該裝置包括粉碎箱和處理箱,在粉碎箱和處理箱之間還設有提升機,所述粉碎箱底部與提升機固定安裝,所述提升機頂部延伸至處理箱上方;該方法包括石墨粉碎、石墨輸送、石墨酸化、石墨推料、石墨沖洗、石墨烘干和石墨取出的步驟;除此之外,還設計了球形石墨加工裝置的粉碎箱結構和處理箱結構;進行球形石墨加工處理,并通過分隔板實現(xiàn)未粉碎完全的石墨再次粉碎,保證球形石墨粒徑均勻;采用處理箱能夠直接進行球形石墨清晰、酸化和烘干,集成度高,加工效率高。
27 一種高振實密度的球形石墨及制備方法
步驟:將石墨原料隔氧加熱后,直接投入水中冷淬,得到石墨漿料;將獲取的石墨漿料進行均化處理,得到石墨乳;將獲取的石墨乳干燥,得到柔性石墨粉;將獲取的柔性石墨粉送入流化床式汽流粉碎機進行球化整形,得到球形石墨;將球形石墨分級,得到粗粒球形石墨;將粗粒球形石墨送入純化爐中,高溫提純,得到高振實密度的球形石墨產品。通過對石墨原料進行冷淬和均化處理,改善了原料的柔性,從而提高了球形石墨的振實密度和球形度;該方法簡單易行,便于工業(yè)化生產。
28 一種天然球形石墨的堿酸法提純方法
天然球形石墨的堿酸法提純方法是將球形石墨原料在?0.05~?0.10MPa的真空度下與氫氧化鈉溶液混合均勻,隨后加壓攪拌得到混合液;將混合液抽濾焙燒得到焙燒產物;將焙燒產物與水混合超聲排出上層清液至焙燒產物洗至中性;將洗至中性的焙燒產物脫水在?0.05~?0.10Mpa的真空度下與酸液混合均勻,加壓攪拌得到酸浸后的球形石墨;將酸浸后的球形石墨與水混合超聲排出上層清液至洗至中性得到提純后球形石墨。提供的天然球形石墨的堿酸法提純方法能夠在減少堿、酸用量的情況下提高反應效率并降低提純成本。
29 超微球石墨生產系統(tǒng)及生產方法
包括粉碎分級機、旋風分離機以及袋式除塵機,所述袋式除塵機包括機體,機體內設置有一連接板,連接板的下側可拆卸連接有多個袋籠,機體的一側開設有一開口,開口的位置處轉動連接有能夠封閉開口的轉門,連接板沿機體內趨向開口的方向滑移連接于機體內,具有方便對袋式除塵機內的濾袋進行更換的效果。
30 一種球形石墨生產用研磨設備
包括研磨結構、篩分結構和收集箱;研磨結構豎向設置若干個,研磨結構包括中間具有研磨間隙的上研磨盤和下研磨盤,上研磨盤可轉動;篩分結構包括下料筒和導料管,下料筒穿過研磨結構,下料筒與下研磨盤固定連接、與上研磨盤轉動連接;下料筒下側連接收集箱,下料筒內設有若干與研磨結構輸出端對應的濾板,濾板具有斜面、將無法穿過濾板的球形石墨導入導料管,導料管下端連接下側研磨結構的輸入端或收集箱;具有多層研磨結構和篩分濾板,使石墨經過多次研磨、研磨間自動篩分,能夠顯著提高研磨設備出料的成品率。
31 一種低比表面積球化石墨生產方法
它使用汽流粉碎機,所述生產方法包括:一級粉碎,將鱗片石墨加入汽流粉碎機內一次粉碎至D50在20~30μm的粒度,主機粉碎盤采用順時針旋轉;二級粉碎,將一級粉碎的物料收集到一塊混合均勻,再反復投入粉碎機內粉碎2~6次,第雙數(shù)次主機粉碎盤采用逆時針旋轉;整形,將經二級粉碎的物料收集到一起并混合,再反復投入設定參數(shù)的粉碎機內粉碎、整形8~12次,其中第雙數(shù)次主機粉碎盤采用逆時針旋轉;分級,將經整形后的粗粉物料再次投入汽流粉碎機中粉碎、整形、分級,反復操作1?3次,直至產生的粗粉粒度和振實密度達到目標值。生產方法兼顧振實密度和比表面積。
32 一種一體化球形石墨加工裝置
優(yōu)點在于:將球形石墨的加工集中成一體化設備,縮小了設備體積,降低了人工工作強度,具有良好的破碎和除雜效果。
33 一種球狀石墨熱變形后恢復球形形狀的熱處理方法
熱處理方法包括將待處理的球墨鑄鐵在1150?1250℃中保溫進行球形恢復處理。所述方法可將球墨鑄鐵中變形的“棗核狀”石墨的形態(tài)恢復為球形,從而恢復材料的強韌性,從而解決了傳統(tǒng)球墨鑄鐵熱加工成型后塑性差的問題。所述熱處理方法可以快速大批量低成本的生產出形狀各異的球墨鑄鐵機械零部件,提高了經濟效益,拓寬了球墨鑄鐵的發(fā)展前景。
34 制造粗球狀石墨的新方法
由此能夠以低成本且高效率地量產粗球狀石墨。該方法包括:a)將天然片狀石墨粉碎的步驟;b)將步驟a)的粉碎天然石墨與包含溶劑和瀝青的液體瀝青混合的步驟;c)從完成混合的步驟b)的混合物中除去全部或部分所述溶劑的步驟;d)通過使步驟c)的除去所述溶劑的混合物粗球狀化制備粗球狀石墨的步驟;e)對步驟d)的粗球狀石墨進行熱處理的步驟;以及f)將步驟e)的經熱處理的粗球狀石墨分級的步驟。
67 一種具有球形結構的人造石墨材料及其制備方法
人造石墨材料規(guī)整球形的粒徑在1μm?10μm,制備方法包括以下步驟:S1、選取原始材料并按粒徑要求進行粉碎得到前驅體;S2、向前驅體中定量加入催化劑;S3、使前驅體和催化劑充分混合均勻,使混合物的粒徑達到設定范圍;S4、在保護氣氛下,對混合物進行高溫石墨化,得到球形結構的人造石墨材料。本發(fā)明采用的催化石墨化路線簡單,與傳統(tǒng)的石墨化需要很長時間相比,催化劑的加入很大程度上促進了反應發(fā)生,縮短了石墨化時間,而且石墨化過程易于控制,有利于產業(yè)化生產。制得的人造石墨材料應用于鋰離子電池負極材料時,表現(xiàn)了優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性能。
36 一種高純球形石墨多域場制備方法及設備
該制備方法包括以下步驟:將球形石墨和純水按比例混合,攪拌均勻,得到球形石墨礦漿;將硫酸、鹽酸、氫氟酸加入球形石墨礦漿中,攪拌均勻,得到混合液;將混合液在微波域場中處理,在加熱并攪拌狀態(tài)下,保持一定時間,得到球形石墨礦漿;將球形石墨礦漿進行脫酸清洗;將脫酸清洗后的球形石墨礦漿進行脫水干燥,得到高純球形石墨。采用多域場制備高純球形石墨,提高了酸類和雜質礦物反應效率,大大縮短了反應時間,反應時間縮短至5~6h,進而縮短了高純球形石墨的制備時間,解決了傳統(tǒng)工藝的弊端,降低了生產加工成本,增加了制備工藝的穩(wěn)定性;制備方法較容易實現(xiàn)。
37 一種煉鋼用石墨球及其生產工藝
支撐臺的頂部固定連接有第一烘干機構,所述第一烘干機構的底部固定連接有與與支撐臺滑動連接的第二烘干機構,所述第二烘干機構的一側固定連接有供熱機構,該一種煉鋼用石墨球及其生產工藝,通過第一烘干機構和供熱機構對石墨碳球進行第一次烘干,隨后將第一次烘干的石墨碳球通入到第二烘干機構中,通過第二烘干機構和供熱機構的配合對石墨碳球進行再次充分均勻的烘干,從而實現(xiàn)了對石墨碳球進行均勻快速的烘干,大大提高了對石墨碳球的烘干效率,節(jié)約了石墨碳球的烘干時間,提高了石墨碳球的生產效率。
38 一種制備球形石墨的方法和應用
首先將原料投入料倉,并輸送至主機進行粉碎和整形,得到粗品;而后將步驟(1)得到的粗品進行分級,通過風力作用后大顆粒粗品繼續(xù)進行粉碎和整形,小顆粒粗品通過除塵收集;最后重復步驟(2)15?30次,得到所述球形石墨。能夠充分利用其他產品的尾料,極大節(jié)省了成本,在提高產品吸油值的基礎上保證了產量以及成品率沒有明顯變化,滿足了鋰離子電池生產中對高吸油量球形石墨的需求。
39 一種一體化球形石墨加工設備
包括:支架;壓縮機,固定連接于支架上表面的一端;第一風管,貫穿并固定連接于壓縮機的輸出端;粉碎筒,固定連接于支架上表面的另一端;分級組件,固定連接于粉碎筒的上端;粉碎筒內部上表面固定連接有粉碎機構,粉碎機構在粉碎筒工作時協(xié)助高壓氣流對石墨物料進行粉碎加工。在氣流粉碎的基礎上,增加了石墨原料粉碎的概率,提高了石墨原料粉碎的工作效率,減少石墨原料在粉碎筒內部隨氣流的循環(huán)次數(shù),避免長時間循環(huán)粉碎過程中出現(xiàn)大量細粉的現(xiàn)象,進而避免出現(xiàn)因細粉出現(xiàn)而導致廢料多,成品率低下的問題,且清理、檢修方便。
40 一種球形石墨生產系統(tǒng)及其運行方法
球形石墨生產系統(tǒng)包括生產裝置、檢測裝置、PLC控制裝置和監(jiān)控上位機,所述監(jiān)控上位機包括服務器以及分別與所述服務器獨立連接的至少一個客戶機,通過PLC控制裝置和監(jiān)控上位機配合,能夠對球形石墨生產設備實現(xiàn)遠程干預控制,減少人員巡視,提高整體生產工作效率的同時,有效保證產品均勻穩(wěn)定性。
41 一種球形石墨及其加工系統(tǒng)與加工工藝
粉碎主機的級數(shù)包括至少三級,依次為第一級、第二級和第三級;所述粉碎裝置中,按級數(shù)遞增依次串聯(lián)粉碎主機,每種級數(shù)的粉碎主機包括至少一臺。所述加工系統(tǒng)采用了按照粒徑大小遞減的順序進行聯(lián)級處理的方式設置粉碎裝置,使得石墨原料在粉碎裝置中能夠充分的停留,從而被整形、粉碎并卷曲成球形,實現(xiàn)低吸油量球形石墨的批量加工。
42 高振實球形石墨及其制備方法和用途
液相氧化劑與球形石墨攪拌的過程中,球形石墨表面發(fā)生氧化形成一系列的凹槽而變得粗糙,使中間產物的振實密度降低,但球形石墨粗糙表面在融合處理時小顆粒更容易嵌入大顆粒中,球形石墨表面更光滑平整,從而提高材料的振實密度;另外,液相氧化劑還將進入球形石墨蜷曲碳層內部空隙,高溫燒結時使蜷曲碳層致密化,進一步提高其振實密度。
43 球形石墨成型裝置及使用方法
不僅能通過粉碎除塵裝置對成品進行除塵,避免灰塵回流至除塵桶內,而且本發(fā)明還可以在物料經過粗粉碎筒后,將粉碎的物料分成大、小兩種顆粒分別投入不同的細粉碎機內,使小顆粒物料直接投入細粉碎機Ⅱ內,避免小顆粒物料投入細粉碎機Ⅰ內被粉碎成更小的顆?;蛘叻勰瑢е缕洳荒苁褂?,浪費物料,并且將不同直徑的顆粒分開投放,可以不占用細粉碎機Ⅰ內部的空間,保證粉碎效率。
44 一種超微球石墨的加工工藝
步驟:S1:研磨;S2:粉碎;S3:收集;所述袋式除塵器包括除塵箱,除塵箱設置有支撐架,支撐架設置有多個基座環(huán),每個基座環(huán)均設置有除塵袋,每個基座環(huán)均設置有支撐盒,每個支撐盒內均設置有伺服電機,每個伺服電機的輸出軸均固定連接有轉動輥,每個轉動輥均連接有支撐條,一個基座環(huán)上對應的所有支撐條共同滑動連接有多個支撐環(huán),每個基座環(huán)均設置有導向裝置,每個支撐條均開設有多個振動槽,每個支撐條均設置有振動輥,每個支撐條均設置有彈力裝置;S4:傳送;通過重復S1、S2、S3和S4的工作步驟,使石墨粉料粒度達到6000目,具有提高收集石墨顆粒的效率的效果。
45 一種球形石墨生產用砂磨設備及砂磨方法
包括外殼和轉動裝置;所述外殼內部固定連接有轉動裝置;所述彈簧Ⅰ的一端固定連接在滑槽內,彈簧Ⅰ的另一端固定連接在滑塊上;所述滑塊的橫截面設為三角形;所述圓環(huán)通過軸承連接在殼體的內壁頂端,且圓環(huán)的內壁上設有齒槽;所述電機支架固定連接在殼體的側面,且電機支架上端固定連接有電機;所述電機的輸出軸上固定連接有齒輪;所述齒輪與圓環(huán)內壁上的齒槽嚙合。不僅能在轉動裝置的側面和底端分別不同直徑的球形石墨,而且轉動裝置的側面和底端加工球形石墨的直徑均可以調節(jié),以增加設備的使用范圍,節(jié)約成本。
46 類球形低膨脹高容量石墨負極材料、制備方法及鋰離子電池
制備方法步驟如下:將富碳物質原料磨粉,得到體積平均粒徑D50為0.1~30um一次顆粒A;將一次顆粒A與第一添加劑按照質量比100:0.2~300的比例加入并進行機械分散混合,再加入第二添加劑進行機械均質聚合,第二添加劑與一次顆粒的質量比為0.1~300:100,得到前驅體B;將前驅體B在惰性氣氛且控制住400~2000℃溫度條件下,熱處理反應1~6小時;再在2500~3200℃溫度條件下,石墨化處理12~48小時;最后篩分,得到類球形低膨脹高容量石墨負極材料。該方法制得高壓實、高容量、低膨脹率的石墨負極材料。
47 基于含有硅酸鹽的球形天然石墨的鋰離子電池負極材料
這些材料使用經過加工以改進物理性能但保留了殘留雜質的天然片狀石墨,所述殘留雜質包括硅酸鹽和其它難以經濟地去除的含硅礦物。出于電池負極材料生產的目的,需要進一步純化,并且傳統(tǒng)上使用氫氟酸,這增加了顯著的成本和環(huán)境管理要求。替代的新工藝與使用氫氟酸的標準酸純化相比時導致成本更低且更環(huán)境友好的方法。提供用于在鋰離子電池負極的生產中包括含碳涂層的未純化的球形化石墨材料的直接石墨化的方法。使用這些方法產生的材料可以與人造石墨和顆粒狀硅或SiOx材料共混以提高特性。
48 一種激光原位合成亞微米級球形石墨的制備方法
步驟包括:原料粉末的制備、金屬基板的制備和激光原位合成亞微米級球形石墨的制備。利用激光加工技術和原位合成反應,在金屬基體內、沒有形核劑的輔助下合成了亞微米級球形石墨,制備的球形石墨在金屬基體中分散均勻,結構完整,無缺陷,其直徑小于1μm;所采用的原位合成反應的原料粉末種類少,反應過程簡單高效,并且可根據(jù)需要配置不同含量的混合粉末;通過調控加工工藝參數(shù)可合成無雜質的球形石墨,也可合成具有納米銅金屬夾層的特殊結構球形石墨。
49 一種水熱法制備洋蔥狀納米石墨球的方法
步驟:(1)生物質碳量子點的制備;(2)納米二氧化鈦的制備;(3)二氧化鈦催化碳量子點制備洋蔥狀納米石墨球;(4)洋蔥狀納米石墨球的分離和提純。該制備方法具有綠色、便捷、原子產率高、易于純化和批量化生產等特點,大大降低了石墨化溫度,制備的洋蔥狀納米石墨球穩(wěn)定性很好,具有較好的電催化性能。
50 一種高溫氣冷堆用石墨球及其制備方法
實施例提供的高溫氣冷堆用石墨球的制備方法包括下述步驟:將石油焦、瀝青、天然鱗片石墨、炭黑和球狀焦炭混料,等靜壓成型,致密化處理,石墨化及高溫提純,和機械加工。制備高溫氣冷堆用石墨球(假球)的方法,該方法步驟少,成本低,且制得的高溫氣冷堆用石墨球密度大,強度高,穩(wěn)定性好,完全滿足核反應堆的要求,在反應堆中的使用壽命更長。
51 球狀化石墨、包覆球狀化石墨、鋰離子二次電池用負極及鋰二次電池
作為鋰離子二次電池的負極材料使用時輸出特性優(yōu)異的球狀化石墨。上述球狀化石墨在使用X射線CT而得到的初級粒子的粒度分布中,等效球直徑為0.8μm以下的初級粒子的體積比率為40.0%以下,而且等效球直徑為1.5μm以上且3.0μm以下的初級粒子的體積比率為13.0%以上。
52 一種天然球形石墨化學提純及廢水處理工藝
包括以下步驟:得到一次混酸溶液;取天然球形石墨與水加入反應釜內,繼續(xù)攪拌至完全混合;將反應釜加熱;送至壓濾脫水機進行一次脫酸后洗滌至中性;得到二次混酸溶液;進行二次脫酸后洗滌至中性,進行脫水,烘干后得到高純度球形石墨;得到的廢水護送至廢水處理系統(tǒng)進行回收處理,涉及球形石墨提純技術領域,工藝流程緊湊,提純效率高,整體流程成本低,適于量化生產,提純過程中產生的廢水可通過氨水進行中和沉淀后,再加入絮凝劑,將殘余離子進一步反應沉淀,過濾后達到排放標準,整體廢水處理速度較快,處理效果較佳,給人們的使用帶來了方便。
53 一種連續(xù)式天然球形石墨的生產裝置及方法
包括自動加料系統(tǒng)、物料粗碎系統(tǒng)、物料球形化系統(tǒng)以及物料收集系統(tǒng),所述物料粗碎系統(tǒng)包括多套粗碎機組,所述粗碎機組包括主機、旋流分離器、脈沖除塵器和風機,所述主機包括至少兩臺,所述主機串聯(lián)。本系統(tǒng)是由2臺主機串聯(lián)再與旋流分離器、脈沖除塵器、風機依次連接共3套機組,相較于傳統(tǒng)的工藝是每套機組由1臺主機、旋流分離器、脈沖除塵器、風機依次連接共6套機組,減少了設備配置數(shù)量節(jié)約了成本、降低了能耗、提高了效率。
54 類球形快充石墨負極材料、制備方法及鋰離子電池
制備方法步驟如下:將富碳物質原料磨粉,得到體積平均粒徑D50為0.1~30um的一次顆粒A;將一次顆粒A石墨化或熱處理后石墨化,篩分得到顆粒B;將顆粒B與改性劑x、改性劑y進行機械均質混合,所述改性劑x與顆粒B的質量比為1~150:100,所述改性劑y與顆粒B的質量比為0.1~100:100;得到前驅體C;將前驅體C在惰性氣氛下維持溫度在800~1600℃炭化反應1~6小時,篩分,得到類球形快充石墨負極材料。該方法制得倍率性能優(yōu)異、低膨脹率的石墨負極材料,采用該石墨負極材料的鋰離子電池電池容量高、膨脹率低、循環(huán)好、快充性能優(yōu)異。
55 一種高純球形石墨的短流程制備方法
解決了現(xiàn)有技術中制備高純度球形石墨所需的原料固定碳含量高、工藝流程繁雜、制備成本高以及不利于環(huán)保的技術問題。本發(fā)明包括以下步驟:S1:對石墨原礦進行破碎、磨礦和浮選工藝流程,浮選的精選段數(shù)不多于三段,制備出固定碳含量為70~85%的石墨粗精礦;S2:用S1中得到的石墨粗精礦制備出球形的石墨半成品;S3:將S2中得到的石墨半成品放入溫度為2800~3000℃的環(huán)境中,保溫時間為1~5小時,得到固定碳含量不低于99.9%的球形石墨。
56 一種用于制備球形石墨提純的自動化高產方法
包括劃分溴化聚苯乙烯制備用催化劑細度范圍值;稱重取料;粉碎;混合均勻;完成催化劑的制備。本申請的有益效果是:能夠根據(jù)制備需要對催化劑量進行分細度配比調控,達到形成六種不同細度制備的效果,采用逐個粉碎且添加混合粉料的方式,有利于各種單料之間充分混合在一起,且在同一個粉碎設備內進行,保證粉碎細度的一致性,通過減少或增加了粉碎機錘頭數(shù)量,能夠調整粉碎程度,達到粉碎細度調整的效果。
57 一種高強度球形石墨的高效制備工藝
步驟:1)提供石墨原料;2)將所述石墨原料先后于順時針方向及逆時針方向旋轉的汽流粉碎機中進行交替研磨,得到土豆形石墨微粒;3)將所述土豆形石墨微粒先放于放有方形磨塊介質且順時針旋轉的整形機中進行第一整形處理,再防于放有圓柱形磨塊介質且逆時針旋轉的整形機中進行第二整形處理,得到預制品;以及4)將預制品進行連續(xù)分級,得到球形石墨。本發(fā)明的球形石墨制備工藝,簡單易行,成型率及收得率高,能能有效提高球形石墨的強度。
58 一種酸改性球形天然石墨負極材料制備的方法及其應用
是基于現(xiàn)有的石墨負極材料高溫性能差的問題提出的。以球形天然石墨為原料,用H2SO4對其進行氧化改性后再用前驅體進行包覆改性,經過預固化、炭化、球磨、過篩等過程,探究最佳包覆條件為,制備出高溫性能改善的球形天然石墨負極材料;將制得的氧化改性球形天然石墨負極材料作為制備電極漿料的原料,并將電極漿料涂布在銅箔上制得電極片,將電極片組裝成扣式電池,測試可知,在前驅體質量為球形天然石墨質量的9%的條件下,制備的改性球形天然石墨負極材料高溫性能最好,制備的電池的首次充放電效率達到94%,循環(huán)5次后的充放電效率為99.41%。
59 球形石墨提純的工藝方法 球形石墨提純的工藝方法。
包括:(1)過濾:當過濾板框關閉后,球形石墨料漿同時通過進料管進入每個濾腔,濾液通過濾布進入濾液收集器,最后通過排放管排排出,過濾出來的物質被收集在濾布表面,形成了濾餅;(2)一次擠壓:高壓水、高壓空氣通過高壓水軟管進入料漿腔的隔膜上方,隔膜向濾布表面擠壓濾餅,從而將濾液擠出濾餅;(3)洗滌:洗滌液通過和料漿相同的方式被泵送到過濾腔;由于液體注滿濾腔,隔膜被抬起,一次擠壓水/壓縮空氣被從隔膜上方擠出;洗滌液在通過濾餅和濾布后流入排放管;(4)二次擠壓:在洗滌階段之后留在濾腔里的洗滌液用上述第二階段中的方法被擠壓出去;(5)空氣干燥;(6)濾餅排放。本發(fā)明用于球形石墨提純,使得物料得到了充分的洗滌,使得洗滌更加充分、均勻。
60 一種球形多孔石墨粉的制備方法
以蔗糖或酚醛樹脂、超細膨脹石墨粉為混合的復合材料通過噴霧干燥來制備,主要的步驟包括有1)取本公司生產的超細的可膨脹石墨為原料,高溫膨脹制得膨脹石墨粉。2)再取25%~50%含量的蔗糖溶液或者是25%~50%含量的酚醛樹脂溶液與膨脹石墨粉混合,膨脹石墨粉與蔗糖溶液的體積比為1∶1。3)把混合后的溶液放在噴霧干燥機里噴霧干燥,通過溶液的濃度、干燥溫度、噴射速度等來控制微珠粒徑的大小,制得球形的含有膨脹石墨的復合材料。4)再把復合材料放到碳化爐中進行碳化處理,碳化溫度控制在650度~850度,碳化時間在2小時,然后隨爐冷卻,最終制得球形的多孔石墨粉。
61 一種新型球形石墨加工工藝
包括:獲取生產線出料點的加工料數(shù)據(jù),并與預設標準數(shù)據(jù)進行比較;當所獲取的加工料數(shù)據(jù)達到預設標準數(shù)據(jù)時,在該出料點設置用于囤積物料的周轉倉;當周轉倉內囤積物料達到生產線下一設備的最大吃料量時,將周轉倉內物料投入下一生產設備繼續(xù)生產。通過改進傳統(tǒng)球形石墨的流水線生產工藝,增加囤積周轉步驟,在能夠達到球化效果的前提下,減少了不必要的產能浪費,提高了生產效率,減少了磨機對球形石墨的破壞;出產的球形石墨比表面積低;在等待周轉倉囤積滿一噸料的時間,后半段的粉碎機是停止運轉的,節(jié)省電費,降低成本20%以上。
62 一種高球形度石墨粉體的制備方法
具體包括以下步驟:S1、選材處理;S2、整形;S3、提純:將球形石墨粉體初品與混合酸混合均勻進行一次提純,再洗滌至中性;再進行高溫二次提純后,得到提純后的球形石墨粉體;S4、干燥:將提純后的球形石墨粉體進行干燥,干燥后再除去鐵質和其他磁性物質,即得高球形度石墨粉體。提供的高球形度石墨粉體的制備方法,制備工藝簡單,制備出的球形石墨比表面積得到顯著降低,振實密度得到提高,提供的球形微晶石墨的制備方法得到的球形石墨的整形得率可達70%,比表面積降低至4.86m2/g,振實密度提高至1.56g/cm3。
63 一種表面包覆處理的天然球形石墨及其制備方法和應用
選用自然界豐富易得的有機物殼聚糖作為包覆劑,甲醛作為交聯(lián)劑,將殼聚糖均勻包覆在天然球形石墨的表面,然后經過水熱炭化和氨氣活化處理,得到殼聚糖衍生炭層包覆的天然球形石墨。表面包覆處理的天然球形石墨具有高的比表面積和高的電化學性能,適用于鋰離子電池負極材料以及燃料電池關鍵電極材料等。該天然石墨表面包覆方法具有成本低,簡單易行,且無環(huán)境污染,可以實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產等特點。
64 一種球形石墨生產工藝流程及其生產系統(tǒng)
包括步驟一:球形化:將天然石墨送入一臺粉碎整形一體機內,進行粉碎整形,合格粒徑的顆粒自動流入分級機;步驟二:分級:將步驟一得到的合格粒徑石墨粉在分級機中進行分級,粒度小于60μm規(guī)格粉料流向分級機物料排出口排到旋風集料器收集,粗顆粒粉料從分級機返料口排出,然后返回進入粉碎整形一體機內繼續(xù)進行球形化處理;采用一臺粉碎整形一體機來代替多臺串聯(lián)連續(xù)粉碎整形工藝,避免粉末內部存在大量的納米級和亞納米石墨的細微粒子,提高了產品收率,產品收率在90%以上。
65 一種球形石墨原料生產工藝
步驟:S100、原料粉碎;S200、一級分選;S300、一級剝片研磨;S400、二級分選;S500、二級剝片研磨;S600、三級分選;S700、壓濾;S800、烘干;S900、粉體分級;S1000、包裝,根據(jù)球形石墨原料生產工藝,制備的石墨成品中粒度?325目所占的質量百分比得以大幅度降低,產品中?325目含量由現(xiàn)有技術中的高于50%降低到35%以下。
66 一種加工細顆粒高振實球形石墨工藝
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。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,其產品的總成本降低。
高密度高強度石墨國內外研發(fā)現(xiàn)狀
美國POCO Graphite Inc 利用超細粉石墨材料在2500℃以上,壓力作用下的蠕變特性,成功開發(fā)再結晶石墨。再結晶石墨是在高溫高壓下使多晶石墨晶粒長大并走向排列而得到的高密度材料,石墨體內的缺陷(砂眼、裂紋等)消失,體積密度可達到1. 85-2.15g/cm3。
日本住友金屬公司用MCMB 成功研制體積密度1.98-2.00g/cm3高密度各向同性石墨。日本無機材料研究所在瀝青的苯不溶物添加蒽油和1, 2一苯并菲等高沸點有機化合物,加熱至350-600℃,制成粒徑>1-100 的MCVIB 在4MPa的成型壓力下成型,石墨化后得到高密度各向同性石墨。
揭斐川電氣公司用B階縮合稠芳多核芳烴(COPNA)樹脂為原料,在200 ℃模壓成型,固化后,再在400-500℃的條件下和非氧化性氣氛中熱壓處理,經過后續(xù)工作得到高石墨化、導熱性和導電性俱佳的高強高密(1. 85g/cm3) 石墨材料。
與發(fā)達國家相比還有很大差距
然而,盡管天然石墨是中國的優(yōu)勢礦物資源,儲量、產量、國際貿易量均居世界前位,但中國的石墨產業(yè)布局嚴重畸形的局面卻亟待改變。民進中央長期調研發(fā)現(xiàn),長期以來國內石墨產業(yè)礦產資源資料落后,生產品級劃分不嚴,浪費嚴重,基本上處于采選和初加工階段,技術嚴重落后,產品絕大部分為普通中高炭礦產品。值得注意的是,日、美等發(fā)達國家將天然石墨作為戰(zhàn)略資源,卻利用中國的廉價原料,深加工成能夠在電子、能源、環(huán)保、國防等領域應用的先進石墨材料,以極高的價格占領國際市場并返銷中國。
我國石墨主要出口國家分別是美國、日本、韓國、德國等,每年出口量占世界各國總出口量的80%以上。日本是全球最大的石墨進口國,其中98%從我國進口,美國天然鱗片石墨完全依靠進口,其中48%來自我國。我國石墨初級產品的出口國又恰恰是我國高附加值石墨產品的進口國。在我國大量出口石墨初級產品的同時,美、日、韓等發(fā)達國家卻早早把石墨列為戰(zhàn)略資源,嚴格控制開采,以采代購。
高純石墨 發(fā)展高附加值石墨制品的關鍵
中國生產的天然石墨產品中,絕大部分是最初級的加工產品。這些初級加工產品,都面臨著產能過剩的問題,而產能過剩又壓制了價格。伴隨初級產品出口為主,中國石墨的高附加值產品研發(fā)和生產則明顯缺失,隨著科學技術的不斷進步,高純微細石墨的用途越來越廣。普通的高碳石墨產品已不能滿足原子能,核工業(yè)的飛速發(fā)展急需大量的高純石墨。
據(jù)2011年不完全統(tǒng)計,中國高純石墨年需求量約為20萬噸左右。國外以其技術優(yōu)勢在高純石墨方面占據(jù)領先地位,并在石墨高技術產品方面對中國進行禁運。目前中國高純石墨技術只能勉強達到純度99.95%,而99.99%乃至以上的純度只能全部依賴進口。2011年,中國天然石墨產量達到約80萬噸,均價約為4000元/噸,產值約為32億元。目前,進口99.99%以上高純石墨的價格超過20萬元/噸。其進出口由于技術壁壘導致的價差非常驚人。
加強技術研發(fā),提高產品質量
高密度高強度石墨較傳統(tǒng)石墨除了具有高密度,高強度的強度外,還具有良好的熱穩(wěn)定性。良好的熱穩(wěn)定性是使石墨高溫使用中抗氧化性能大幅度提高,特別在模具行業(yè),比傳統(tǒng)石墨可延長20-50% 的壽命。
對于中國石墨行業(yè)而言,技術進步是其發(fā)展的重心和關鍵。許多國家,尤其是一些發(fā)達國家,不斷致力于提高技術水平來開發(fā)石墨新產品和新用途,甚至由于多年積累,已經形成寡頭壟斷的態(tài)勢。例如氟化石墨主要由美、日、俄生產;膨脹石墨主要由美、日、德、法等國壟斷;其中高純膨脹石墨只有日本生產。
近幾年,我國涌現(xiàn)出許多石墨新技術和優(yōu)秀科技成果,高純石墨材料開發(fā)與應用取得了可喜的進步。只有不斷依靠技術創(chuàng)新提高企業(yè)核心競爭力作為生存發(fā)展之道,不斷培育技術人才,加大科技投入,提高科技轉化、創(chuàng)新能力,才是石墨企業(yè)發(fā)展的根本。 為幫助國內石墨生產企業(yè)提高產品質量,發(fā)展高端產品,我們特收集整理精選了本專集資料。
? 石墨提純 現(xiàn)有工藝存在缺陷
?? ? 隨著技術的不斷發(fā)展,通過選礦工藝得到的鱗片狀高碳石墨產品己不能滿足某些高新行業(yè)的要求,因此需要進一步提高石墨的純度。目前,國內外提純石墨的方法主要有浮選法、酸堿法、氫氟酸法、氯化焙燒法、高溫法等。其中,酸堿法、氫氟酸法與氯化焙燒法屬于化學提純法,高溫提純法屬于物理提純法。
1、 浮選法:是利用石墨的可浮性對石墨進行富集提純,適應于可浮性好的天然鱗片狀石墨,石墨原礦經浮選后最終精礦品位通常為90%左右,有時可達94%~95% 。使用此法提純石墨只能使石墨的品位得到有限的提高,是因為部分硅酸鹽礦物和鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等化合物里極細粒狀浸染在石墨鱗片中,即使細磨也不能完全單體解離,所以采用選礦方法難以徹底除去這部分雜質。
2、 酸堿法:是當今我國高純石墨廠家中應用最廣泛的方法,其原理是將NaOH與石墨按照一定的比例混合均勻進行鍛燒,在500-700℃氯化焙燒法的高溫下石墨中的雜質如硅酸鹽、硅鋁酸鹽、石英等成分與氫氧化鈉發(fā)生化學反應,生成可溶性的硅酸鈉或酸溶性的硅鋁酸鈉,然后用水洗將其除去以達到脫硅的目的;另一部分雜質如金屬的氧化物等,經過堿熔后仍保留在石墨中,將脫硅后的產物用酸浸出,使其中的金屬氧化物轉化為可溶性的金屬鹽,而石墨中的碳酸鹽等雜質以及堿浸過程中形成的酸溶性化合物與酸反應后進入液相,再通過過濾、洗滌實現(xiàn)與石墨的分離,從而達到提純的目的。但是此種提純方法的缺點在于需要高溫鍛燒,設備腐蝕嚴重,石墨流失量大以及廢水污染嚴重,且難以生產碳含量99.9%及以上的高純石墨。
3、 氫氟酸提純法:是利用氫氟酸能與石墨中幾乎所有的雜質反應生成溶于水的化合物及揮發(fā)物,然后用水沖洗除去雜質化合物,從而達到提純的目的。使用氫氟酸法提純石墨,除雜效率高、能耗低,提純所得的石墨品位高、對石墨的性能影響小。但由于氫氟酸有劇毒和強腐蝕性,生產過程中必須有嚴格的安全防護措施,對于設備要求嚴格導致成本升高;另外氫氟酸法產生的廢水毒性和腐蝕性都很強,需要嚴格處理后才能排放,環(huán)保環(huán)節(jié)的投入又使氫氟酸法的成本大大增加,如污水處理稍不到位,會對環(huán)境造成巨大污染。
4、氯化焙燒法是將石墨礦石在一定高溫和特定的氣氛下焙燒,再通入氯氣進行化學反應,使石墨中的雜質進行氧化反應,生成熔沸點較低的氣相或凝聚物的氯化物及絡合物逸出,從而達到提純的目的。由于氯氣的毒性、嚴重腐蝕性和污染環(huán)境等因素,在一定程度上限制了氯化焙燒工藝的推廣應用。
5、高溫法提純石墨,是因為石墨是自然界中熔點、沸點最高的物質之一,熔點為3850 士50℃,沸點為4500℃,遠高于所含雜質的熔沸點,它的這一特性正是高溫法提純石墨的理論基礎。將石墨粉直接裝入石墨士甘鍋,在通入惰性保護氣體和少量氟利昂氣體的純化爐中加熱到2300~3000℃,保持一段時間,石墨中的雜質因氣化而溢出,從而實現(xiàn)石墨的提純。雖然高溫法能夠生產99.99%以上的超高純石墨,但因鍛燒溫度極高,須專門設計建造高溫爐,設備昂貴、投資巨大,對電力口熱技術要求嚴格,需隔絕空氣,否則石墨在熱空氣中升溫到450℃時就開始被氧化,溫度越高,石墨的損失就越大。這種設備的熱效率不高,電耗極大,電費高昂也使這種方法的應用范圍極為有限,只有對石墨質量要求非常高的特殊行業(yè)(如國防、航天等)才采用高溫法小批量生產高純石墨。
(二) 低能耗石墨提純技術 國內最新研制
??? 據(jù)恒志信網消息:針對石墨提純現(xiàn)有技術存在的問題。武漢工程大學研制成功一種對天然石墨進行高純度提純的方法及裝置。該方法能耗低,所得到的石墨的純度高,其裝置簡單。
與現(xiàn)有技術相比,新工藝的有益效果是:
1、工藝新穎、裝置簡單、能耗低、升溫迅速,是采用等離子體炬加熱技術,利用熱等離子體局部超過4000℃的高溫,使石墨原料中的雜質在短時間內充分氣化,實現(xiàn)提純石墨目的,可以實現(xiàn)石墨的連續(xù)提純。
2、原理與現(xiàn)行高溫提純法一致,但由于是將石墨粉直接送入具有極高溫度的等離子體焰流中直接加熱,因此熱利用率極高。而采用現(xiàn)有高溫爐提純,熱能除了加熱物料外更多的是在加熱爐體,并被散發(fā)到環(huán)境中。
3、采用新技術工藝,石墨的純度高(碳質量含量≥98.7%)。初始碳質量含量90% 、粒度100目的石墨,經過一次提純后碳質量含量98.7% ;經過第二次提純碳質量含量99.5% 經過第三次提純碳質量含量99.9%;如再經過幾次循環(huán)石墨提純到碳質量含量99.99%。
資料中詳細描述石墨提純的方法及其裝置,其能耗遠低于現(xiàn)行高溫提純法。石墨的純度高,裝置簡單。
(三)天然隱晶質石墨(礦)剝離提純方法
天然隱晶質石墨是我國的優(yōu)勢礦產資源之一,主要用于鑄造、石墨電極、電池碳棒、耐火材料、鉛筆和增碳劑等方面。隱晶質石墨晶體極小,石墨顆粒嵌于粘土中,很難分離。由于隱晶質石墨原礦品位高(一般含碳60%-80%),部分可達95%,平均粒徑。.01-0.1μm,用肉眼很難辨別,故稱隱晶質石墨,俗稱土狀石墨。與鱗片石墨相比,土狀石墨碳含量高,灰分多,晶粒小,提純技術難度大,使其應用范圍受到極大限制。在我國,通常都是將開采出來的石墨礦石經過簡單子選后,直接粉碎成產品出售。因此天然隱晶質石墨資源得不到充分的利用,甚至盲目出口,造成資源的浪費。鑒于天然隱晶質石墨的技術含量和附加值極低,而我國市場需要的高純超細石墨則多數(shù)依賴進口,開展天然隱晶質石墨的提純新方法尤為緊迫。
據(jù)恒志信網消息:湖南大學最新研制成功天然隱晶質石墨的提純新方法,解決了現(xiàn)有技術中天然石墨礦,特別是隱晶質石墨提純技術難度大、成本高、污染大、資源浪費嚴重的問題,適用于不同品味、不同礦質的天然石墨的提純,且成本低,環(huán)境污染小,低能耗,簡單易行,具有廣泛的應用前景。
天然隱晶質石墨的提純新方法具有如下優(yōu)點:
1、新技術所采用的插層劑原料價格低,可循環(huán)使用或回收利用。
2、新技術對石墨結構無明顯破壞,也不會產生明顯缺陷,對大尺寸鱗片石墨具有保護作用。
3、新技術所生產的產品多元化(高碳石墨、高純石墨、石墨烯和石墨烯納米片) ,可根據(jù)市場需求調整產品結構。
4、新技術可在現(xiàn)有石墨浮邊生產線上增添一定工藝設備進行實施,工藝簡單,設備要求低,條件溫和,成本低。
5、新技術不使用酸和堿,污染物產生少,對環(huán)境友好。
6、新技術適用于不同的固定碳含量的天然石墨礦,也可用于與輝鉬礦的剝離提純。
技術指標:原料:高碳隱晶質石墨粉(固定碳含量為43.2% 200目)
成品:高純石墨(碳含量99.95% ),石墨回收率72% 。
? 【資料描述】
? ???資料中詳細描述了天然隱晶質石墨的提純新方法、礦漿液調制方法、超聲剝離的礦漿液、浮選、提純等等步驟、以及生產實施例等等。
純度≥99.999% 天然石墨高溫提純新技術
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?? 【石墨高溫提純技術背景】
石墨作為工業(yè)原料,尤其在一些特殊行業(yè)以及原子能工業(yè)、汽車工業(yè)、航天技術、生物技術等高新技術工業(yè),不但對石墨的碳含量要求極高,同時也要求在石墨的成分中不能含有過多的微量元素,必須是99.9%以上的高純度石墨,然而現(xiàn)在一般的天然石墨含碳量均無法滿足這些行業(yè)對高純度石墨的要求,目前對天然石墨采取的提純法仍是利用石墨的耐高溫的性能,從而使用高溫電熱法提高石墨純度,由于此工藝復雜,需要建設大型電爐,電力資源浪費嚴重,同時需要不斷通入惰性氣體,造成成本高昂。尤其重要一點,是當石墨純度達到99.93%時,己達到極限,無法使石墨的固定碳含量繼續(xù)提高。目前對于氯氣提純尚未形成工業(yè)化生產。
現(xiàn)有技術存在工藝復雜、對原料的顆粒選擇過大等缺點。國內外有采用高溫提純天然鱗片石墨,即將天然石墨裝入己石墨化過的石墨士甘塌內進行石墨化提純,利用石墨士甘鍋具有良好的導電、導熱以及耐高溫特性,石墨灰粉2700℃度以上高溫氣化逸出,該方法能將純度提高至99.99% 以上,但高溫石墨純化存在純化時間長、工藝流程復雜、要求較高的溫度同時嚴重浪費電力資源,然而化學提純石墨的方法由于工藝落后,對于小顆粒的石墨不能較好的回收,對環(huán)境造成污染,并且純度亦不能滿足市場對產品的需求。
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? 【高純度天然石墨的提純新方法 研制成功】
??? 據(jù)恒志信網消息:針對上述現(xiàn)有技術存在的問題中。國內新研制成功一種純度高、工藝簡單、節(jié)省電力資源、利于石墨回收的高純度天然石墨的提純方法。是采用高溫提純石墨的方法,經過高溫反應、化學提純、洗滌、脫水后獲得高純度的石墨,利用氧化劑、絡合劑與天然石墨進行反應,去除原料中雜質,得到微量元素含量低,性能穩(wěn)定的石墨。新工藝對含碳量>60%的石墨原料進行純化,得到純度大于99.9991%,灰粉<1PPM,微量元素<0.5PPM的石墨,具有工藝簡單,易于操作,生產效率高,耗電量低,不需要大型的加工設備,節(jié)約生產成本。
? 【新技術優(yōu)點】
在石墨提純工藝中均采用化學提純或氧化提純工藝,對于6000目以上的天然石墨則提純的純度很難達到99.9以上。
1、新提純工藝利用氧化劑和絡合劑與天然石墨原料進行化學反應,去除原料中Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO 等雜質,從而生產出微量元素含量低,性能穩(wěn)定的產品。而現(xiàn)有國內石墨提純工藝中均采用化學提純或氧化提純工藝,對于6000目以上的天然石墨則提純的純度很難達到99.9以上。
2、目前國內大多在提純過程中采用自來水用于石墨的提純工藝中,由于一般的水質中均含有Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等離子物質,不利于去除石墨中本身所含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205 、CuO等雜質,新技術方案的工藝中采用經過離子交換樹脂處理過的不含Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等雜質離子的純水,更好的去除石墨中所含有的Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+ 等雜質離子,同時可以使石墨中的pH 值達到6.4-6.9 。從而得到純度高達99.999% 以上,灰粉<1PPM,微量元素<0.5PPM的石墨。
3、新技術方案工藝中將反應釜內的溫度加熱至85-90℃,可以是石墨與所加入的氫氟酸、鹽酸、硝酸和乙二胺四乙酸與石墨中的所含的Ca2+、Mg2+、CL-、Si2+等雜質離子能夠進行充分的化學反應,通過洗滌、脫水后,去除石墨中含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO等雜質,新技術方案中所選用的溫度范圍,并按照所述的溫度范圍進行提純,能夠使提純達到最佳效果。絡合劑具有分散、懸浮作用和很強的絡合能力,在較小用量甚至極小用量就能達到需要的絡合程度,絡合劑還能有Ca2+、Mg2+等金屬離子發(fā)生絡合,形成金屬絡合物,從而達到去除金屬離子的目的。
4、新技術方案工藝中加入的絡合劑能是絡合劑與石墨中的Ca2+、Mg2+等離子發(fā)生絡合,形成金屬絡合物,通過洗滌、脫水去除石墨中含有的Si02 、A1203 、MgO 、CaO 、P205、CuO等雜質,技術方案選用合適的絡合劑,并按照所述的比例加入進行提純夠進一步提高純化的效果.
5、新技術工藝可對粒度為100-10000目,含碳量>60% 的石墨原料進行純化,得到純度為99.999% 的石墨成品,具有工藝簡單,易于操作,反應時間短,生產效率高,耗電量低,在提純過程中不需要大型的加工設備,節(jié)約生產成本。所得產品可應用于電子工業(yè)、國防尖端工業(yè)、化學分析工業(yè)、核工業(yè)、航天工業(yè)等高科技領域。
【高純度天然石墨的提純方法】部分摘要
??? 提純步驟為:
????步驟一、取含碳量>60% 的石墨400公斤,放入反應釜Ⅰ內,按石墨的重量百分比依次加入30公斤乙二胺四乙酸、50公斤氫氟酸(濃度40%)、2公斤硝酸(濃度98%)。鹽酸(濃度30%),后加入100L水,開機攪拌,轉速200轉/分鐘,攪拌時間20分鐘;
????步驟二、升溫反應,開啟反應釜上溫控裝置,使反應釜內的溫度升至85℃,反應4小時,反應過程中每隔50分鐘攪拌一次,每次攪拌時間3分鐘,攪拌速度200轉/分鐘,反應完成后,再靜置3小時,靜置完成后排出反應釜內尾氣,制得混合料漿A;
????步驟三、將混合料漿A 置入冷卻塔Ⅱ內,向冷卻塔Ⅱ內注入重量為混合料漿A兩倍量的純水,形成混合料漿A-2,邊注水邊攪拌,攪拌速度200轉/分鐘,攪拌至冷卻塔II內的溫度降至35℃止,完成降溫后,打開冷卻塔II 的放料閥,將混合料漿A-2 置入洗滌器Ⅲ內;
????步驟四、將混合料漿A-2置入洗滌器Ⅲ中后,向洗滌器Ⅲ中注入純水,邊注水邊洗滌,洗滌器Ⅲ的洗滌轉速500轉/分鐘,洗滌至混合料漿A-2 的pH值呈6.4止,后將洗滌器III的轉速設置為1000轉/分鐘,進行離心脫水,脫水至混合料漿A-2的含水量為20%止,停止脫水,制得混合料漿B;
????步驟五、混合料漿B 重新放入反應釜Ⅰ內,按石墨重量百分比加入80公斤硫酸(濃度98%)、40公斤氫氟酸(濃度40%),然后加入純水100L,攪拌20分鐘,攪拌速度為200轉/分鐘;
????步驟六、第二次升溫反應,開啟反應釜Ⅰ的溫控裝置,使反應釜Ⅰ內的溫度升至85℃,反應2小時,反應過程中每隔1小時進行一次攪拌,每次攪拌時間3分鐘,每次攪拌速度為200轉/分鐘,反應結束后,關閉電源,打開反應釜I 上的尾氣排放閥,將反應釜I內的廢氣排出,制得混合料漿C;
步驟七、 步驟八、步驟九、步驟十、步驟十一、步驟十二
...............略 詳細步驟請見本資料專集
步驟十三、將脫水后的混合料漿H 送至烘干設備上烘干,烘干溫度為150-350 ℃,烘干后的含水量<0.1% ,碳含量為99.9991% -99.9995%,制得產品;
? 【資料描述】
????資料中詳細描述了高純度天然石墨的提純技術的制備方法、現(xiàn)有技術所存在的問題,性能和優(yōu)點、實施例等等。
北京恒志信科????技發(fā)展有限公?司
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? 我們的業(yè)務
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