一种石墨电极生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工技术领域，尤其是涉及一种石墨电极生产工艺。
【背景技术】
[0002]石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子排列方式呈蜂巢式的多个六边形以共价键结合，构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。石墨是其中一种最软的矿物，它的用途包括制造铅笔芯和润滑剂。传统的石墨电极加工工艺，产品质量稳定度不高。目前采用酸碱法生产的石墨出度低，纯度在98% -99%左右，无法满足生产的需要，碱才普遍采用氢氧化钠，酸类采用硫酸、盐酸、硝酸等，该方法污染严重，且生产的石墨纯度低。
【发明内容】
[0003]为克服上述问题，本发明采用如下技术方案:
[0004]—种石墨电极生产工艺，步骤如下，包括:
[0005](1)原料:采用焙烧后的石墨边角料作为原料，采用的石墨微粉是废旧石墨；
[0006](2)粉碎:使用粉碎机将焙烧后的石墨边角料粉碎，从而形成石墨微粉，为了实现对石墨粉晶体微观结构及颗粒外形的控制，需要经过两个过程对石墨粉进行粉碎和整形；
[0007](3)纯化:采用氢氟酸、硫酸，盐酸按照一定的配方比例和粉碎后球化整形后的石墨混合，进行化学提纯；
[0008](4)烘干:将提纯后的球形石墨进行加热烘干，去除里面的水分；
[0009](5)筛选:将烘干后的球形石墨，经过震动筛网筛选，去除较大的杂质；
[0010](6)融合:将烘干后球形石墨和树脂进行充分的混合；
[0011](7)包覆:将混合后的球形石墨和树脂，匀速的经过高温窑炉，进行反应包覆；
[0012](8)轻碎:将烧结的负极材料，通过轻碎机将其打成粉末散状；
[0013](9)包装:冷却物料，包装。
[0014]优选地，所述步骤⑵中石墨粉的平均颗粒大小在15-20微米之间。
[0015]优选地，所述步骤(3)氢氟酸、硫酸、盐酸的质量比为12-13: 10-11: 2-3
[0016]优选地，所述氢氟酸、硫酸、盐酸的优选质量比为12: 10: 3。
[0017]优选地，所述步骤(3)中石墨的纯度在99.98%。
[0018]优选地，所述步骤(6)中混合的时间为1.3小时，提高了融合速递，降低了生产成本。
[0019]优选地，所述步骤(8)中轻碎机采用不锈钢式。
[0020]工艺原理:
[0021]石墨电极是由沥青、骨料、和石墨粉为主要原料，按3: 3: 4的比例进行配料，经混捏、挤压成型后，焙烧12天出炉即为成品。
[0022]沥青熔化在沥青熔化间内进行，共设4个30t的沥青熔化槽，熔化后的沥青用保温管道送至电极生产车间原料间的高位沥青储罐内。
[0023]骨料是用90%石墨粉和10%的沥青为原料，经混捏、挤压成型和焙烧后，再经过颚式破碎机和双齿辊破碎机破碎至0-4_粒度而成，破碎后的骨料由斗式提升机运至原料间的高位料仓储存。
[0024]配料工作是一个重要的工序，它不仅确定各种原料的用量，同时也确定了它们的配比。本设计采用电动配料车进行配料，电动配料车具有自动定位、从骨料高位料仓和石墨粉高位料仓自动受料并称量、自动行走定位并自动向混捏机放料的功能，整个操作过程采用微机自动控制。高位沥青储罐内的沥青直接由管道定量加入混捏机内。
[0025]经配料加入混捏机内的骨料、石墨粉及沥青经搅拌混合取得可塑性糊料，这一工艺过程称为混捏。
[0026]混捏机工作前先关闭底部滑门，再把配好的料加入混捏机内，加完料后关闭加料阀及循环空气阀，加热混捏机，使之达到需要的温度，同时混捏机进行干混，再打开沥青烟气排出阀，加入液体沥青。糊料充分混捏，继续加热，当达到所需温度和时间后，打开底部滑门放出糊料，最后关闭底部滑门，完成一个周期的混捏工作。
[0027]本发明的优点是:该工艺方法采用的硫酸及盐酸用量少，污染少，生产效率高，比一般的工艺步骤提高了 0.7个小时，产品稳定性、均一性、一致性，加工后的产品结晶配向良好，圆形度高，质量稳定，其制成品首次放电容量达360mAh/g以上，充放电效率达88%以上，是新一代锂离子二次电池的理想负极材料。
【具体实施方式】
[0028]—种石墨电极生产工艺，步骤如下，包括:
[0029](1)原料:采用焙烧后的石墨边角料作为原料，采用的石墨微粉是废旧石墨；
[0030](2)粉碎:使用粉碎机将焙烧后的石墨边角料粉碎，从而形成石墨微粉，石墨粉的平均颗粒大小在15-20微米之间，为了实现对石墨粉晶体微观结构及颗粒外形的控制，需要经过两个过程对石墨粉进行粉碎和整形；
[0031](3)纯化:采用氢氟酸、硫酸，盐酸按照质量比为12-13: 10-11: 2_3和粉碎后球化整形后的石墨混合，进行化学提纯，获得石墨的纯度在99.98% ;
[0032](4)烘干:将提纯后的球形石墨进行加热烘干，去除里面的水分；
[0033](5)筛选:将烘干后的球形石墨，经过震动筛网筛选，去除较大的杂质；
[0034](6)融合:将烘干后球形石墨和树脂进行充分的混合，混合的时间为1.3小时；
[0035](7)包覆:将混合后的球形石墨和树脂，匀速的经过高温窑炉，进行反应包覆；
[0036](8)轻碎:将烧结的负极材料，通过不锈钢式轻碎机将其打成粉末散状；
[0037](9)包装:冷却物料，包装。
[0038]实施例1
[0039]—种石墨电极生产工艺，步骤如下，包括:
[0040](1)原料:采用焙烧后的石墨边角料作为原料，采用的石墨微粉是废旧石墨；
[0041](2)粉碎:使用粉碎机将焙烧后的石墨边角料粉碎，从而形成石墨微粉，石墨粉的平均颗粒大小在15-20微米之间，为了实现对石墨粉晶体微观结构及颗粒外形的控制，需要经过两个过程对石墨粉进行粉碎和整形；
[0042](3)纯化:采用氢氟酸、硫酸，盐酸按照质量比为12: 10: 3和粉碎后球化整形后的石墨混合，进行化学提纯，获得石墨的纯度在99.98% ;
[0043](4)烘干:将提纯后的球形石墨进行加热烘干，去除里面的水分；
[0044](5)筛选:将烘干后的球形石墨，经过震动筛网筛选，去除较大的杂质；
[0045](6)融合:将烘干后球形石墨和树脂进行充分的混合，混合的时间为1.3小时；
[0046](7)包覆:将混合后的球形石墨和树脂，匀速的经过高温窑炉，进行反应包覆；
[0047](8)轻碎:将烧结的负极材料，通过不锈钢式轻碎机将其打成粉末散状；
[0048](9)包装:冷却物料，包装。
[0049]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种石墨电极生产工艺，其特征在于步骤如下，包括: (1)原料:采用焙烧后的石墨边角料作为原料，采用的石墨微粉是废旧石墨； (2)粉碎:使用粉碎机将焙烧后的石墨边角料粉碎，从而形成石墨微粉，为了实现对石墨粉晶体微观结构及颗粒外形的控制，需要经过两个过程对石墨粉进行粉碎和整形； (3)纯化:采用氢氟酸、硫酸，盐酸按照一定的配方比例和粉碎后球化整形后的石墨混合，进行化学提纯； (4)烘干:将提纯后的球形石墨进行加热烘干，去除里面的水分； (5)筛选:将烘干后的球形石墨，经过震动筛网筛选，去除较大的杂质； (6)融合:将烘干后球形石墨和树脂进行充分的混合； (7)包覆:将混合后的球形石墨和树脂，匀速的经过高温窑炉，进行反应包覆； (8)轻碎:将烧结的负极材料，通过轻碎机将其打成粉末散状； (9)包装:冷却物料，包装。2.根据权利要求1所述的一种石墨电极生产工艺，其特征在于:所述步骤(2)中石墨粉的平均颗粒大小在15-20微米之间。3.根据权利要求1所述的一种石墨电极生产工艺，其特征在于:所述步骤(3)氢氟酸、硫酸、盐酸的质量比为12-13: 10-11: 2-3。4.根据权利要求3所述的一种石墨电极生产工艺，其特征在于:所述氢氟酸、硫酸、盐酸的优选质量比为12: 10: 3。5.根据权利要求1所述的一种石墨电极生产工艺，其特征在于:所述步骤(3)中石墨的纯度在99.98%。6.根据权利要求1所述的一种石墨电极生产工艺，其特征在于:所述步骤￠)中混合的时间为1.3小时。7.根据权利要求1所述的一种石墨电极生产工艺，其特征在于:所述步骤(8)中轻碎机采用不锈钢式。
【专利摘要】一种石墨电极生产工艺，步骤如下，(1)原料：采用焙烧后的石墨边角料作为原料；(2)粉碎：使用粉碎机将焙烧后的石墨边角料粉碎；(3)纯化：采用氢氟酸、硫酸，盐酸按照一定的配方比例和粉碎后球化整形后的石墨混合提纯；(4)烘干：将提纯后的球形石墨进行烘干；(5)筛选：将烘干后的球形石墨，去除较大的杂质；(6)融合：将烘干后球形石墨和树脂进行充分的混合；(7)包覆：将混合后的球形石墨和树脂进行反应包覆；(8)轻碎：将烧结的负极材料，通过轻碎机将其打成粉末散状；(9)包装：冷却物料，包装；本发明的优点是：该工艺方法采用的硫酸及盐酸用量少，污染少，生产效率高，比一般的工艺步骤提高了0.7个小时。
【IPC分类】H01M4/587, C01B31/04
【公开号】CN105271187
【申请号】CN201510602735
【发明人】薛喜利, 王新江
【申请人】连云港江利达矿产品有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月10日