一種適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超微球石墨生產(chǎn)設(shè)備，包括N級裝置，其中，第一級和第二級裝置均包括順次連接的粉碎分級機、旋風分離器、袋式除塵器和風機；第三級至第N?1級裝置均包括順次連接的粉碎分級機、袋式除塵器、風機；第N級裝置包括順次連接的粉碎分級機、上分級機、旋風分離器、袋式除塵器、風機；其相鄰兩級之間的聯(lián)機方式：第一級的旋風分離器的下料口連通第二級的粉碎分級機的進料口，第二級的旋風分離器的下料口連通第三級的粉碎分級機的進料口，第三級及其以后的本級袋式除塵器的下料口連通其下一級的粉碎分級機的進料口；并公開了其生產(chǎn)方法。本發(fā)明能有效降低粒徑，同時提升振實密度，以滿足高端鋰離子電池的更高要求。
【專利說明】
一種適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于石墨加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 超微球形石墨主要作為石墨超導電劑，應(yīng)用于高端鋰離子電池的負極材料。目前， 傳統(tǒng)微球石墨的制備工藝流程為：QWJ氣流粉碎機60機(粗碎)一 QWJ氣流粉碎機50機(細 碎)一QWJ氣流粉碎機30機(分級)一精碎一球化一分級一成品。其中，60機、50機、30機用于 一般球形石墨的生產(chǎn)，相關(guān)階段參數(shù)如下：60機，dlO: 11.022μπι，d50:24.557μπι，d90:45.591 μπι，tap: 0 · 856g/cm3; 50機，dlO: 9 · 275ym，d50:18 · 829ym，d90:34 · 793ym，tap: 0 · 932g/cm3; 30 機，dlO: 10 · 62μπι，d50:17 · 622μπι，d90:27 · 56μπι，tap: 0 · 978g/cm3。該工藝存在最大的難點在 于超細粒徑難以下降、（下降后)振實密度難以提升的問題，無法滿足高端鋰離子電池的要 求，因此必須著手改進工藝流程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對以上問題，本發(fā)明提供一種適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備及生 產(chǎn)方法，能有效降低粒徑，同時提升振實密度，以滿足高端鋰離子電池的更高要求。
[0004] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0005] -種適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備，包括N級裝置，第一級和第二級 裝置均包括順次連接的粉碎分級機、旋風分離器、袋式除塵器和變頻離心式風機;第三級至 第N-1級裝置均包括順次連接的粉碎分級機、袋式除塵器、變頻離心式風機;第N級裝置包括 順次連接的粉碎分級機、上分級機、旋風分離器、袋式除塵器、變頻離心式風機;其相鄰兩級 之間的聯(lián)機方式:第一級的旋風分離器的下料口連通第二級的粉碎分級機的進料口，第二 級的旋風分離器的下料口連通第三級的粉碎分級機的進料口，第三級及其以后的本級袋式 除塵器的下料口連通其下一級的粉碎分級機的進料口，所述粉碎分級機為QWJ-30渦流式超 微粉碎分級機，包括一體的粉碎機和內(nèi)分級機，所述的上分級機為QWJ-30渦流式超微粉碎 機外分級機。
[0006] 進一步的，所述袋式除塵器為脈沖袋式除塵器。
[0007] 進一步的，所述N等于6。
[0008] -種超微球形石墨生產(chǎn)方法，利用上述適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè) 備，包括以下步驟：
[0009] (1)將原料通入第一級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過脈沖袋式除塵器， 將旋風分離器收集的粗料進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速為4500r/min、 內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速1300~1800r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔15秒、噴吹時間45微秒，風機 風速為2200m 3/h;
[0010] (2)步驟（1)所得粗料進入第二級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過脈沖袋 式除塵器收集，將旋風分離器收集的粗料進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn) 速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速1500~2000r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔13秒、噴吹時間 43微秒，風機風速為1800~2000m 3/h;
[0011] (3)步驟(2)所得粗料進入第三級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由脈沖袋式 除塵器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級 機轉(zhuǎn)速1800~2200r/mim，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔12秒、噴吹時間42微秒，風機風速為 1600~1800m 3/h;
[0012] (4)步驟(3)所得粉料進入第四級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由除塵器集 中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速 2200~2800r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔11秒、噴吹時間41微秒，風機風速為1200~ 1600m 3/h;
[0013] (5)步驟(4)所得粉料進入第五級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由脈沖袋式 除塵器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級 機轉(zhuǎn)速2400~2800r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔10秒、噴吹時間40微秒，風機風速為 1100~1500m 3/h;
[0014] (6)步驟(5)所得粉料進入第六級裝置的粉碎分級機，經(jīng)上分機級分出部分粗料， 旋風分離器收集合格超微球形石墨;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、分級機轉(zhuǎn) 速2500~2800r/min，上分級機轉(zhuǎn)速2600~2800r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔9秒、噴 吹時間40微秒，風機風速為1000~1200m 3/h。
[0015]本發(fā)明具有以下積極有益效果：
[0016] 1.本發(fā)明將原料送入渦流式粉碎分級機后，主機高速精碎，同時進行升溫球化，充 分利用了粉碎室內(nèi)的熱變化。本發(fā)明合理加大粉碎主機轉(zhuǎn)速，提高粉碎室內(nèi)溫度（150 °C左 右），與現(xiàn)有技術(shù)不同（以粉碎、分級為主），而是以提升溫度制球為主。
[0017] 2.本發(fā)明降低風機功率，并改用變頻，降低負壓加大正壓，以減少粉塵對環(huán)境的污 染。
[0018] 3.本發(fā)明采用普通球形石墨下角料作為原料，使工業(yè)廢料變廢為寶；并且由復(fù)雜 的工序改為相對簡單的流程，減少能源消耗。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖中自左向右依次為第一至第六級裝置，裝置中1為粉碎分級機、2為旋風分離器、 3為袋式除塵器、4為風機、5為上分級機。
【具體實施方式】
[0021] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，對本 發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。以下實施例中所涉及的原料，如無特別說明均為市售，所涉及檢測方法如無特 別說明，則均為常規(guī)方法。
[0022] 實施例1
[0023] -種適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備，包括6級裝置，其中，第一級和 第二級裝置均包括順次連接的粉碎分級機、旋風分離器、袋式除塵器和風機;第三級至第五 級裝置均包括順次連接的粉碎分級機、袋式除塵器、風機;第五級裝置包括順次連接的粉碎 分級機、上分級機、旋風分離器、袋式除塵器、風機;其相鄰兩級之間的聯(lián)機方式:第一級的 旋風分離器的下料口連通第二級的粉碎分級機的進料口，第二級的旋風分離器的下料口連 通第三級的粉碎分級機的進料口，第三級及其以后的本級袋式除塵器的下料口連通其下一 級的粉碎分級機的進料口，所述粉碎分級機包括一體的粉碎機和內(nèi)分級機，為QWJ-30渦流 式超微粉碎分級機，所述袋式除塵器為脈沖袋式除塵器，所述風機為變頻風機，所述的上分 級機為QWJ-30渦流式超微粉碎機外分級機。
[0024] 實施例2
[0025] -種超微球形石墨生產(chǎn)方法，利用實施例1適用于鋰離子電池的超微球形石墨生 產(chǎn)設(shè)備，包括以下步驟：
[0026] (1)將原料通入第一級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過袋式除塵器收集， 將旋風分離器收集的粗料進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速為4500r/min、 內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速1500r/min，袋式除塵器的脈沖間隔15秒、噴吹時間45微秒，風機風速為 2200m3/h;
[0027] (2)步驟（1)所得粗料進入第二級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過袋式除 塵器收集，將旋風分離器收集的粗料進入下一級裝置；設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速 5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速1800r/min，袋式除塵器的脈沖間隔13秒、噴吹時間43微秒，風機 風速為1900m 3/h;
[0028] (3)步驟(2)所得粗料進入第三級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由袋式除塵 器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn) 速2000r/mim，袋式除塵器的脈沖間隔12秒、噴吹時間42微秒，風機風速為1700m 3/h;
[0029] (4)步驟(3)所得粉料進入第四級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由除塵器集 中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速 2500r/min，袋式除塵器的脈沖間隔11秒、噴吹時間41微秒，風機風速為1400m 3/h;
[0030] (5)步驟(4)所得粉料進入第五級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由袋式除塵 器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn) 速2600r/min，袋式除塵器的脈沖間隔10秒、噴吹時間40微秒，風機風速為1300m 3/h;
[0031] (6)步驟(5)所得粉料進入第六級裝置的粉碎分級機，經(jīng)上分機級分出部分粗料， 旋風分離器收集合格超微球形石墨;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、分級機轉(zhuǎn) 速2600r/min，上分級機轉(zhuǎn)速2700r/min，袋式除塵器的脈沖間隔9秒、噴吹時間40微秒，風機 風速為ll〇〇m 3/h。
[0032] 對正常運行過程中每級裝置中間下料進行數(shù)據(jù)監(jiān)測如下：
[0033]
[0034]
[0035] 以上實驗監(jiān)測結(jié)果已達到超微球石墨SG-5ym的要求標準。檢測儀器：百特激光粒 度儀-BettersizdOOO,震實密度儀BT-301深圳力達信儀器有限公司。
[0036] 實施例3
[0037] -種超微球形石墨生產(chǎn)方法，利用實施例1適用于鋰離子電池的超微球形石墨生 產(chǎn)設(shè)備，包括以下步驟：
[0038] (1)將原料通入第一級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過袋式除塵器收集， 將旋風分離器收集的粗料進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速為4500r/min、 內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速1300r/min，袋式除塵器的脈沖間隔15秒、噴吹時間45微秒，風機風速為 2200m 3/h;
[0039] (2)步驟（1)所得粗料進入第二級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過袋式除 塵器收集，將旋風分離器收集的粗料進入下一級裝置；設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速 5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速1500r/min，袋式除塵器的脈沖間隔13秒、噴吹時間43微秒，風機 風速為1800m 3/h;
[0040] (3)步驟(2)所得粗料進入第三級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由袋式除塵 器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn) 速1800r/mim，袋式除塵器的脈沖間隔12秒、噴吹時間42微秒，風機風速為1600m 3/h;
[0041] (4)步驟(3)所得粉料進入第四級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由除塵器集 中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速 2200r/min，袋式除塵器的脈沖間隔11秒、噴吹時間41微秒，風機風速為1200m 3/h;
[0042] (5)步驟(4)所得粉料進入第五級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由袋式除塵 器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn) 速2400r/min，袋式除塵器的脈沖間隔10秒、噴吹時間40微秒，風機風速為1100m 3/h;
[0043] (6)步驟(5)所得粉料進入第六級裝置的粉碎分級機，經(jīng)上分機級分出部分粗料， 旋風分離器收集合格超微球形石墨;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、分級機轉(zhuǎn) 速2500r/min，上分級機轉(zhuǎn)速2600r/min，袋式除塵器的脈沖間隔9秒、噴吹時間40微秒，風機 風速為l〇〇〇m 3/h。
[0044] 對正常運行過程中每級裝置中間下料進行數(shù)據(jù)監(jiān)測如下：

[0046] 實施例4
[0047] -種超微球形石墨生產(chǎn)方法，利用實施例1適用于鋰離子電池的超微球形石墨生 產(chǎn)設(shè)備，包括以下步驟：
[0048] (1)將原料通入第一級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過袋式除塵器收集， 將旋風分離器收集的粗料進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速為4500r/min、 內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速1800r/min，袋式除塵器的脈沖間隔15秒、噴吹時間45微秒，風機風速為 2200m3/h;
[0049] (2)步驟（1)所得粗料進入第二級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過袋式除 塵器收集，將旋風分離器收集的粗料進入下一級裝置；設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速 5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速2000r/min，袋式除塵器的脈沖間隔13秒、噴吹時間43微秒，風機 風速為2000m 3/h;
[0050] (3)步驟(2)所得粗料進入第三級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由袋式除塵 器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn) 速2200r/mim，袋式除塵器的脈沖間隔12秒、噴吹時間42微秒，風機風速為1800m 3/h;
[0051] (4)步驟(3)所得粉料進入第四級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由除塵器集 中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速 2800r/min，袋式除塵器的脈沖間隔11秒、噴吹時間41微秒，風機風速為1600m 3/h;
[0052] (5)步驟(4)所得粉料進入第五級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由袋式除塵 器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn) 速2800r/min，袋式除塵器的脈沖間隔10秒、噴吹時間40微秒，風機風速為1500m 3/h;
[0053] (6)步驟(5)所得粉料進入第六級裝置的粉碎分級機，經(jīng)上分機級分出部分粗料， 旋風分離器收集合格超微球形石墨;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、分級機轉(zhuǎn) 速2800r/min，上分級機轉(zhuǎn)速2800r/min，袋式除塵器的脈沖間隔9秒、噴吹時間40微秒，風機 風速為1200m 3/h。
[0054] 對正常運行過程中每級裝置中間下料進行數(shù)據(jù)監(jiān)測如下：
【主權(quán)項】
1. 一種適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備，包括N級裝置，其特征在于：第一 級和第二級裝置均包括順次連接的粉碎分級機、旋風分離器、袋式除塵器和變頻離心式風 機;第三級至第N-I級裝置均包括順次連接的粉碎分級機、袋式除塵器、變頻離心式風機;第 N級裝置包括順次連接的粉碎分級機、上分級機、旋風分離器、袋式除塵器、變頻離心式風 機;其相鄰兩級之間的聯(lián)機方式:第一級的旋風分離器的下料口連通第二級的粉碎分級機 的進料口，第二級的旋風分離器的下料口連通第三級的粉碎分級機的進料口，第三級及其 以后的本級袋式除塵器的下料口連通其下一級的粉碎分級機的進料口，所述粉碎分級機為 QWJ-30渦流式超微粉碎分級機，包括一體的粉碎機和內(nèi)分級機，所述的上分級機為QWJ-30 渦流式超微粉碎機外分級機。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述 袋式除塵器為脈沖袋式除塵器。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于:所述 N等于6。4. 一種利用權(quán)利要求3所述適用于鋰離子電池的超微球形石墨生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)超微球形 石墨的方法，包括以下步驟： (1) 將原料通入第一級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過脈沖袋式除塵器，將旋 風分離器收集的粗料進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速為4500r/min、內(nèi)分 級機轉(zhuǎn)速1300~1800r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔15秒、噴吹時間45微秒，風機風速 為2200m 3/h; (2) 步驟（1)所得粗料進入第二級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料通過脈沖袋式除 塵器收集，將旋風分離器收集的粗料進入下一級裝置；設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速 5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速1500~2000r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔13秒、噴吹時間43 微秒，風機風速為1800~2000m 3/h; (3) 步驟(2)所得粗料進入第三級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由脈沖袋式除塵 器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn) 速1800~2200r/mim，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔12秒、噴吹時間42微秒，風機風速為1600 ~1800m 3/h; (4) 步驟(3)所得粉料進入第四級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由除塵器集中收 集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn)速2200~ 2800r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔11秒、噴吹時間41微秒，風機風速為1200~1600m 3/ h； (5) 步驟(4)所得粉料進入第五級裝置的粉碎分級機，經(jīng)處理后的粉料由脈沖袋式除塵 器集中收集，并進入下一級裝置;設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、內(nèi)分級機轉(zhuǎn) 速2400~2800r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔10秒、噴吹時間40微秒，風機風速為1100 ~1500m 3/h; (6) 步驟(5)所得粉料進入第六級裝置的粉碎分級機，經(jīng)上分機級分出部分粗料，旋風 分離器收集合格超微球形石墨；設(shè)置粉碎分級機內(nèi)的粉碎機轉(zhuǎn)速5800r/min、分級機轉(zhuǎn)速 2500~2800r/min，上分級機轉(zhuǎn)速2600~2800r/min，脈沖袋式除塵器的脈沖間隔9秒、噴吹 時間40微秒，風機風速為1000~1200m 3/h。
【文檔編號】C01B31/04GK105883785SQ201610216626
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】王亞莉
【申請人】王亞莉