CN114178032B - 一种低比表面积球化石墨生产方法 - Google Patents

一种低比表面积球化石墨生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种球化石墨的制备方法。一种低比表面积球化石墨生产方法，它使用汽流粉碎机，所述生产方法包括：一级粉碎，将鳞片石墨加入汽流粉碎机内一次粉碎至D50在20～30μm的粒度，主机粉碎盘采用顺时针旋转；二级粉碎，将一级粉碎的物料收集到一块混合均匀，再反复投入粉碎机内粉碎2～6次，第双数次主机粉碎盘采用逆时针旋转；整形，将经二级粉碎的物料收集到一起并混合，再反复投入设定参数的粉碎机内粉碎、整形8～12次，其中第双数次主机粉碎盘采用逆时针旋转；分级，将经整形后的粗粉物料再次投入汽流粉碎机中粉碎、整形、分级，反复操作1‑3次，直至产生的粗粉粒度和振实密度达到目标值。本发明的生产方法兼顾振实密度和比表面积。

Description

一种低比表面积球化石墨生产方法
技术领域
本发明涉及锂电负极材料前驱体的制备，具体涉及一种球化石墨的制备方法。
背景技术
锂离子电池应用前景越来越广，尤其是其应用于锂离子动力电池中，被电动汽车和储能电池较多采用后，其市场需求量和用量越来越大，据统计，锂离子电池及其材料市场需求量每年在以20-30％的速度增加.市场需求量增大,该行业进入的企业越来越多,加剧了市场竟争.于是追求低成本、高质量的产品成为行业内各企业竞相努力的目标。
锂电池生产厂家为了能够降低电池成本并提高产品质量，对电池中的材料进行全方面的深入研究，其中负极材料，尤其是天然石墨锂电负极材料振实密度越高，比表面积越小越好，可以减少包覆剂用量，降低成本，提高电池化学性能。比表面积太大将造成包覆剂用量过多，粘结剂用量也会提高，造成电池内阻增大，首次容量损失过多，从而影响电池的使用寿命。因此天然石墨负极材料比表面积越低越好。但天然石墨负极材料前驱体—球化石墨在生产过程中，比表面积和振实密度是一对矛盾，二者不可兼得。例如SG17-0.96规格产品通常生产过程中为追求高振实密度即大于1.0g/ml而比表面积会大于6.1m2/g；而负极材料要求比表面积小于6m2/g，最好是小于5.5m2/g，因此怎样生产密度较高而比表面积低的球化石墨成为行业的一项难题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的上述缺陷，提供一种低比表面积球化石墨生产方法。本发明的生产方法兼顾振实密度和比表面积，使得制备的锂电池化学性能好，寿命长。
本发明是这样实现的：一种低比表面积球化石墨生产方法，它使用汽流粉碎机，所述气流粉碎机包括主机，风机，内分级机和外分级机，所述生产方法包括：
步骤一，一级粉碎，将鳞片石墨加入已经设定参数的汽流粉碎机内粉碎至D50在20～30μm的粒度，主机粉碎盘采用顺时针旋转，粉碎次数为1次；
步骤二，二级粉碎，将步骤一粉碎至一定粒度的粗粉物料和细粉物料及微粉物料收集到一块混合均匀，再反复投入设定参数的粉碎机内粉碎至一定粒度，第2次和第4次主机粉碎盘采用逆时针旋转，该过程的粉碎次数为2～6次；
步骤三，整形，将步骤二粉碎至一定粒度的粗粉物料和细粉物料收集到一起并混合，再反复投入设定参数的粉碎机内粉碎、整形至一定粒度，其中第2、4、6、8、10、12次主机粉碎盘采用逆时针旋转；该过程为8～12次；
步骤四，分级，将步骤三粉碎、整形后的粗粉物料再次投入汽流粉碎机中粉碎、整形、分级，这样反复操作1-3次，直至产生的粗粉粒度和振实密度达到目标值，即得到比表面积较低的球化石墨。
所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，所述步骤一当中，气流粉碎机设定参数为：主机转速40～49Hz,风机转速为30-40Hz,内分级机转速为4～8Hz,外分级机转速为85～100Hz。
所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，所述步骤二当中，气流粉碎机设定参数为为主机转速40～45Hz,风机转速为26-35Hz,内分级机转速为3～8Hz,外分级机转速为85～100Hz。
所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，所述步骤三当中，粉碎机设定参数为为主机转速25～35Hz,风机转速为26-35Hz,内分级机转速为3～8Hz,外分级机转速为85～100Hz。
所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，所述步骤四当中，所述汽流粉碎机的参数设定为：主机转速25～30Hz,风机转速为45-50Hz,内分级机转速为5～15Hz,外分级机转速为70～85Hz，二次进风开口度为3～6格。
所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，所述汽流粉碎机采用的风机为萝茨风机，其风压为-19.6～-39.6kPa，风量为36～60m3/min，电机功率为18-30kW.
所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，所述汽流粉碎机包括60型机，50型机和30型机的，这些气流粉碎机的主机、分级机、风机、喂料机均采用变频器控制。
本发明的方法与常用方法最本质的区别是在于：
其一，整个粉碎整形过程中主机粉碎盘顺时针和逆时针旋转的次数为1:1，该方法产生的球化石墨的球化度比常规方法高；
其二，第二段粉碎中，微粉、细粉和粗粉混合均匀后在粉碎腔内与磨块和齿圈产生碰撞、研磨；微粉颗粒和细粉颗粒可以保护粗粉颗粒避免出现过度研磨，过度研磨能使颗粒表面孔洞缺陷变多，形状不规则，石墨微细粒子增加，增加的石墨微细粒子会使在检测比表面积过程中吸附更多的氮气从而使比表面积检测结果升高。
其三，在第三步骤中同样道理，由细粉颗粒作为保护剂，避免粗粉颗粒过度研磨。
其四，在第四步骤中，常规方法主机转速为0，容易使D10偏高，导致粒度不合格，而本发明方法在此步骤中要求边破碎边分级，可以保持D10不升高，风机转速高，外分级机转速低，可以在轻度整形中通过二次进风和外分级机的分级把物料中的微细颗粒分离出去，使比表面积降低到合格范围内，振实密度提高到合格范围而D10不升高，能和其它指标一样保持在合格范围内。
采用本发明的方法生产的球化石墨，显著特点是减少了加工遍数，降低了用电成本，与常规生产方法相比，该发明方法可以将常规生产的球化石墨比表面积降低1-3m2/g，为后续加工低比表面积的高端锂电负极材料提供了优质前驱体材料。其振实密度可以达到0.9～1.0g/ml；粒度中位径为12～20μm；吨电耗为600～1000度，产品质量稳定，回收率高，成本低廉，具有较高市场竟争力。
附图说明
图1是本发明所述气流粉碎机示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明，如图1所示，图中1为主机，2为内分级机，3为外分级机，4为旋风分级机，5为除尘机，6是风机。
60型主机变频器1Hz相当于60r/min,50型主机转速1Hz相当于84r/min，30型机的主机1Hz相当于96r/min，50型机和30型机均采用260型外分级机，采用变频器控制1Hz相当于29.5r/min。
实施例1:
生产规格为SG17-0.96的球化石墨，质量指标为D10：10.4∽11.0μm，D50：17.7∽18.6μm，D90≤31.0μm，Tap≥0.96g/cm3比表面积：5.0∽6.0m2/g。采用本发明专利中的方法来生产，汽流粉碎机的主机1粉碎盘顺时针和逆时针旋转方向按加工次数为1:1，如第1，3，5，7，9加工次数为顺时针旋转，第2，4，6，8，10加工次数为逆时针方向旋转。取规格为-194的鳞片石墨,产地为鸡西柳毛矿,将该批鳞片石墨500公斤加入60型汽流粉碎机(60型汽流粉碎机不配外分级机3),设定参数为主机转速45Hz,风机转速为35Hz,内分级机转速为6Hz,一级粉碎即经过1次粉碎至D50＝29.43μm；二级粉碎，将上述粉碎至D50＝29.43μm的细粉物料及微粉物料(没有外分级机，即没有粗粉物料)收集到一块混合均匀，再反复投入50型汽流粉碎机内，设定参数为主机转速40Hz,风机转速为32Hz,内分级机转速为5Hz，外分级机转速为90Hz，粉碎至D50＝16.76μm，该过程的粉碎次数为3次；整形即将上述粉碎至D50＝16.76μm的粗粉物料和细粉物料收集到一起并混合均匀，去除微粉物料后，第一次整形出来粒度会上升1-3μm再反复投入设定参数为主机转速32Hz,风机转速为35Hz,内分级机转速为6Hz,外分级机转速为90Hz的粉碎机内粉碎并整形至D50＝15.96μm，该过程为10次；分级，将该汽流粉碎机的主机转速28Hz,风机转速为46Hz,内分级机转速为8Hz,外分级机转速为75Hz，二次进风开口度为5格；再将上述粉碎、整形后的D50＝15.96μm的粗粉物料再次投入汽流粉碎机中整形、分级，这时由于外分级机的强烈分级，将物料中极小的微细粒子石墨分离出去，粒度和振实密度会同时升高，而比表面积会也会小幅度的上升，这样操作1次，(振实密度和粒度合格即可)分级产生的粗粉291kg即为成品。抄电度表为445度，换算成吨耗为890度/吨。采用英国进口激光粒度仪MS3000测试粒度D10＝10.87μm,D50＝18.56μm,D90＝30.12μm,采用丹东百特振实密度仪，振动次数按企业标准设定为3000次，得到振实密度为0.969g/ml.采用北京精微高博仪器有限公司生产的JW-DX型比表面积测定仪检测其比表面积为5.26m2/g.粒度和振实密度都在客户要求范围内，比表面积远小于客户要求的指标。
对比例一
若采用常规方法生产上述同一规格产品，汽流粉碎主机粉碎盘旋转方向为同一方向。
取同样规格和产地的原料-194的鳞片石墨,将该批鳞片石墨500公斤加入60型汽流粉碎机(60型汽流粉碎机不配外分级机),设定参数为主机转速49Hz,风机转速为35Hz,内分级机转速为6Hz,经过2次粉碎至D50＝22.43μm；二级粉碎，将上述粉碎至D50＝22.43μm的细粉物料及微粉物料(没有外分级机，即没有粗粉物料)收集到一块混合均匀，再反复投入50型汽流粉碎机内，设定参数为主机转速45Hz,风机转速为32Hz,内分级机转速为5Hz，外分级机转速为80Hz(常规方法是一边破碎一边降低外分转速进行分级)，粉碎至D50＝16.76μm，该过程的粉碎次数为4次；整形即将上述粉碎至D50＝16.76μm的粗粉物料收集到一起并混合均匀，去除细粉和微粉物料后，再反复投入设定参数为主机转速45Hz,风机转速为35Hz,内分级机转速为6Hz,外分级机转速为80Hz的粉碎机内粉碎并整形至D50＝15.62μm，反复加工次数为15次；此工段过程常规方法仍是一边破碎一边分级，因为只有粗粉，破碎过程容易过度研磨，造成颗粒表面缺陷增多，形状不规则。分级，将该汽流粉碎机的主机转速0Hz,风机转速为48Hz,内分级机转速为5Hz,外分级机转速为74Hz，二次进风开口度为5格；(通常方法是主机转速为0，即不破碎仅进行分级)再将上述粉碎、整形后的D50＝15.62μm的粗粉物料再次投入汽流粉碎机中分级，这时由于外分级机的强烈分级，将物料中极小的微细粒子石墨分离出去，粒度和振实密度会同时升高，而由于生产过程中是边破碎边分级，粗粉球化颗粒石墨在磨块和齿圈之间的碰撞、研磨、切削次数远高于本发明中的方法，导致粗粉球化颗粒表面孔洞和缺陷较多，同时从粗粉颗粒表面切削下来的石墨微细粒子也大量增加，这些石墨粒子在比表面积测试中会吸附大量的氮气分子，导致比表面积会大幅度的上升，这样操作1-2次，(振实密度和粒度不合格可再操作1次)分级产生的粗粉271.5kg即为成品。抄电度表为667度，换算成吨耗为1334度/吨。采用英国进口激光粒度仪MS3000测试粒度D10＝11.31μm,D50＝18.29μm,D90＝29.93μm,采用丹东百特振实密度仪，振动次数按企业标准设定为3000次，得到振实密度为0.975g/ml.采用北京精微高博仪器有限公司生产的JW-DX型比表面积测定仪检测其比表面积为6.78m2/g.粒度和振实密度都在客户要求范围内，比表面积不合格，远高于客户要求的5.0-6.0的指标范围。
Figure BDA0003402011430000051
Figure BDA0003402011430000061
实施例2:
生产规格为SG10-L的球化石墨，质量指标为D10＝7.0±0.4μm，D50：10.8～11.5μm，D90＝17.5～18.8μm，Tap≥0.795g/cm3比表面积：≤7.0m2/g。
汽流粉碎机主机粉碎盘顺时针和逆时针旋转方向按加工次数为1:1。取D50＝10-14μm的细粉石墨,产地为黑龙江鸡西柳毛料,将该批石墨500公斤加入50型汽流粉碎机(50型和30型均配外分级机),设定参数为主机转速45Hz,风机转速为33Hz,内分级机转速为15Hz,经过1次粉碎至D50＝12.51μm；2.二级粉碎将上述粉碎至D50＝12.51μm的粗粉物料和细粉物料及微粉物料收集到一块混合均匀，再反复投入50型汽流粉碎机内，设定参数为主机转速35Hz,风机转速为30Hz,内分级机转速为5Hz，外分级机转速为90Hz的粉碎机内粉碎至D50＝11.64μm，该过程的粉碎次数为3次；3.整形将上述粉碎至D50＝11.64μm的粗粉物料和细粉物料收集到一起并混合，抛除微粉物料，再反复投入设定参数为主机转速32Hz,风机转速为37Hz,内分级机转速为7Hz,外分级机转速为90Hz的粉碎机内粉碎、整形至D50＝10.05μm，该过程为12次；4.分级，将该汽流粉碎机的主机转速30Hz,风机转速为49Hz,内分级机转速为6Hz,外分级机转速为68Hz，二次进风开口度为6格；分级，再将上述粉碎、整形后的D50＝10.05μm的粗粉物料再次投入汽流粉碎机中整形、分级，这样操作1次，产生粗粉268.5公斤即为成品,其回收率为53.7％。抄电度表为448.5度，换算成吨耗为897度/吨。采用英国进口激光粒度仪MS-3000测试粒度D10＝6.78μm,D50＝11.36μm,D90＝18.74μm,和采用丹东百特振实密度仪，振动次数按企业标准设定为3000次，得到振实密度为0.805g/ml.采用北京精微高博仪器有限公司生产的JW-DX型比表面积测定仪检测其比表面积为6.94m2/g.粒度和振实密度、比表面积都在客户要求范围内，而常规生产方法生产出的球化石墨比表面积绝大部分均要在7.5-9之间。
对比例2：
若采用常规方法生产上述同一规格产品，汽流粉碎主机粉碎盘旋转方向为同一方向。取D50＝10-14μm的细粉石墨,产地为黑龙江鸡西柳毛矿,将该批石墨500公斤加入50型汽流粉碎机内，设定参数为主机转速48Hz,风机转速为35Hz,内分级机转速为6Hz,经过2次粉碎至D50＝11.46μm；二级粉碎，将上述粉碎至D50＝11.46μm的粗粉物料和细粉物料及微粉物料收集到一块混合均匀，再反复投入50型汽流粉碎机内，设定参数为主机转速40Hz,风机转速为33Hz,内分级机转速为7Hz，外分级机转速为82Hz(常规方法是一边破碎一边降低外分转速进行分级)，粉碎至D50＝10.29μm，该过程的粉碎次数为3次；整形即将上述粉碎至D50＝10.29μm的粗粉物料和细粉物料收集到一起并混合均匀，去除微粉物料后，再反复投入设定参数为主机转速33Hz,风机转速为35Hz,内分级机转速为6Hz,外分级机转速为78Hz的粉碎机内粉碎并整形至D50＝9.33μm，该过程常规方法仍是一边破碎一边分级，反复加工次数为11次；分级，将该汽流粉碎机的主机转速0Hz,风机转速为48Hz,内分级机转速为5Hz,外分级机转速为68Hz，二次进风开口度为6格；(通常方法是主机转速为0，即不破碎仅进行分级)再将上述粉碎、整形后的D50＝9.33μm的粗粉物料再次投入汽流粉碎机中分级，这时由于外分级机的强烈分级，将物料中极小的微细粒子石墨分离出去，粒度和振实密度会同时升高，而由于生产过程中是边破碎边分级，粗粉球化颗粒石墨在磨块和齿圈之间的碰撞、研磨、切削次数远高于本发明中的方法，导致粗粉球化颗粒表面孔洞和缺陷较多，同时从粗粉颗粒表面切削下来的石墨微细粒子也大量增加，这些石墨粒子在比表面积测试中会吸附大量的氮气分子，导致比表面积会大幅度的上升，这样操作3次，(振实密度和粒度不合格可再操作1次)分级产生的粗粉257.5即为成品，其收率为51.5％；抄电度表为597度，换算成吨耗为1194度/吨。采用英国进口激光粒度仪MS-3000测试粒度D10＝6.72μm,D50＝10.91μm,D90＝18.26μm,采用丹东百特振实密度仪，振动次数按企业标准设定为3000次，得到振实密度为0.841g/ml.采用北京精微高博仪器有限公司生产的JW-DX型比表面积测定仪检测其比表面积为8.91m2/g.粒度和振实密度都在客户要求范围内，比表面积不合格，大于客户要求的小于7.0m2/g.的指标范围。
例别 规格 D10 D50 D90 Tap SSA 收率 电耗
实施例2 SG10-L 6.78 11.36 18.74 0.805 6.94 53.7％ 897
对比例二 SG10-L 6.72 10.91 18.26 0.841 8.91 51.5％ 1194
实施例3:
生产规格为SG25-1.04的球化石墨，质量指标为D10≥14μm，D50：22∽24μm，D90≤35μm，Tap≥1.04g/cm3比表面积：4.5∽5.2m2/g。
汽流粉碎机主机粉碎盘顺时针和逆时针旋转方向按加工次数为1:1。取黑龙江萝北海达石墨矿生产的-196鳞片石墨,将该批石墨500公斤加入60型汽流粉碎机(60型不配外分级机),设定参数为主机转速40Hz,风机转速为35Hz,内分级机转速为8Hz,经过1次粉碎至D50＝26.53μm；2.二级粉碎将上述粉碎至D50＝26.53μm的细粉物料及微粉物料收集到一块混合均匀，再反复投入50型汽流粉碎机内，设定参数为主机转速34Hz,风机转速为31Hz,内分级机转速为6.5Hz，外分级机转速为90Hz的粉碎机内粉碎至D50＝22.57μm，该过程的粉碎次数为3次；3.整形将上述粉碎至D50＝22.57μm的粗粉物料和细粉物料收集到一起并混合，抛除微粉物料，再反复投入设定参数为主机转速31Hz,风机转速为33Hz,内分级机转速为7.5Hz,外分级机转速为90Hz的粉碎机内粉碎、整形至D50＝20.37μm，该过程为8次；4.分级，将该汽流粉碎机的主机转速26Hz,风机转速为48Hz,内分级机转速为5Hz,外分级机转速为72Hz，二次进风开口度为6格；再将上述粉碎、整形后的D50＝20.37μm的粗粉物料再次投入汽流粉碎机中整形、分级，按这样参数操作1次，产生粗粉238公斤即为成品,其回收率为47.6％。抄电度表为414度，换算成吨耗为828度/吨。采用英国进口激光粒度仪MS-3000测试粒度D10＝15.76μm,D50＝23.14μm,D90＝34.87μm,和采用丹东百特振实密度仪，振动次数按企业标准设定为3000次，得到振实密度为1.042g/ml.采用北京精微高博仪器有限公司生产的JW-DX型比表面积测定仪检测其比表面积为5.08m2/g.粒度和振实密度、比表面积都在客户要求范围内。
对比例三：
若采用常规方法生产上述同一规格产品，汽流粉碎主机粉碎盘旋转方向为同一方向。取黑龙江萝北海达石墨矿生产的-196鳞片石墨,将该批石墨500公斤加入60型汽流粉碎机(60型不配外分级机),设定参数为主机转速42Hz,风机转速为35Hz,内分级机转速为6Hz,经过2次粉碎至D50＝31.52μm；二级粉碎，将上述粉碎至D50＝31.53μm的粗粉物料和细粉物料及微粉物料收集到一块混合均匀，再反复投入50型汽流粉碎机内，设定参数为主机转速35Hz,风机转速为32Hz,内分级机转速为5Hz，外分级机转速为81Hz(常规方法是一边破碎一边降低外分转速进行分级)，粉碎至D50＝24.75μm，该过程的粉碎次数为5次；整形即将上述粉碎至D50＝24.75μm的粗粉物料和细粉物料收集到一起并混合均匀，去除微粉物料后，再反复投入设定参数为主机转速32Hz,风机转速为32Hz,内分级机转速为5Hz,外分级机转速为73Hz的粉碎机内粉碎并整形至D50＝21.13μm，该过程常规方法仍是一边破碎一边分级，反复加工次数为9次；分级，将该汽流粉碎机的主机转速0Hz,风机转速为49Hz,内分级机转速为5Hz,外分级机转速为68Hz，二次进风开口度为6格；(通常方法是主机转速为0，即不破碎仅进行分级)再将上述粉碎、整形后的D50＝21.13μm的粗粉物料再次投入汽流粉碎机中分级，这时由于外分级机的强烈分级，将物料中极小的微细粒子石墨分离出去，粒度和振实密度会同时升高，细粉和微粉去除掉，仅留下粗粉球化石墨颗粒在磨块和齿圈之间的碰撞、研磨、切削次数高于本发明中的方法，这样操作2次，(振实密度和粒度不合格可再操作1次)分级产生的粗粉207.6kg即为成品，其回收率为41.5％。抄电度表为556度，换算成吨耗为1112度/吨。该成品采用英国进口激光粒度仪MS-3000测试粒度D10＝14.59μm,D50＝22.73μm,D90＝33.65μm,采用丹东百特振实密度仪，振动次数按企业标准设定为3000次，得到振实密度为1.051g/ml.采用北京精微高博仪器有限公司生产的JW-DX型比表面积测定仪检测其比表面积为6.07m2/g.粒度和振实密度都在客户要求范围内，比表面积不合格，远高于客户要求的小于5.2m2/g的指标范围。
例别 规格 D10 D50 D90 Tap SSA 回收率 电耗
实施例3 SG25-1.04 15.76 23.14 34.87 1.042 5.08 47.6％ 828
对比例三 SG25-1.04 14.59 22.73 33.65 1.051 6.07 41.5％ 1112
由以上实施例和对比例可知，采用本发明方法生产的球化石墨其比表面积和单位电耗均小于对比例常规生产方法，其回收率均大于对比例常规生产方法。

Claims (7)

1.一种低比表面积球化石墨生产方法，它使用汽流粉碎机，其特征在于：所述气流粉碎机包括主机，风机、内分级机和外分级机，所述生产方法包括：
步骤一，一级粉碎，将鳞片石墨加入已经设定参数的汽流粉碎机内粉碎至D50在20～30μm的粒度，主机粉碎盘采用顺时针旋转，粉碎次数为1次；
步骤二，二级粉碎，将步骤一粉碎至一定粒度的粗粉物料和细粉物料及微粉物料收集到一块混合均匀，再反复投入设定参数的粉碎机内粉碎至一定粒度，第2次和第4次主机粉碎盘采用逆时针旋转，该过程的粉碎次数为2～6次；
步骤三，整形，将步骤二粉碎至一定粒度的粗粉物料和细粉物料收集到一起并混合，再反复投入设定参数的粉碎机内粉碎、整形至一定粒度，其中第2、4、6、8、10、12次主机粉碎盘采用逆时针旋转；该过程为8～12次；
步骤四，分级，将步骤三粉碎、整形后的粗粉物料再次投入汽流粉碎机中粉碎、整形、分级，这样反复操作1-3次，直至产生的粗粉粒度和振实密度达到目标值，即得到比表面积较低的球化石墨。
2.根据权利要求1所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，其特征在于，所述步骤一当中，气流粉碎机设定参数为：主机转速40～49Hz,风机转速为30-40Hz,内分级机转速为4～8Hz,外分级机转速为85～100Hz。
3.根据权利要求1所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，其特征在于，所述步骤二当中，气流粉碎机设定参数为为主机转速40～45Hz,风机转速为26-35Hz,内分级机转速为3～8Hz,外分级机转速为85～100Hz。
4.根据权利要求1所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，其特征在于，所述步骤三当中，粉碎机设定参数为主机转速25～35Hz,风机转速为26-35Hz,内分级机转速为3～8Hz,外分级机转速为85～100Hz。
5.根据权利要求1所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，其特征在于，所述步骤四当中，所述汽流粉碎机的参数设定为：主机转速25～30Hz,风机转速为45-50Hz,内分级机转速为5～15Hz,外分级机转速为70～85Hz，二次进风开口度为3～6格。
6.根据权利要求1所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，其特征在于，所述汽流粉碎机采用的风机为萝茨风机，其风压为-19.6～-39.6kPa，风量为36～60m3/min，电机功率为18-30kW。
7.根据权利要求1所述的一种低比表面积球化石墨生产方法，其特征在于，所述汽流粉碎机包括60型机，50型机和30型机的，这些气流粉碎机的主机、分级机、风机、喂料机均采用变频器控制。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115364985B (zh) * 2022-08-31 2023-12-15 碳一新能源集团有限责任公司 一种制备球形石墨的方法和应用
CN115254370B (zh) * 2022-08-31 2024-03-01 碳一新能源集团有限责任公司 一种球形石墨及其加工***与加工工艺
CN115957880B (zh) * 2023-01-05 2023-07-28 湖南中科电气股份有限公司 整形机颗粒度自动控制方法
CN116902974A (zh) * 2023-07-28 2023-10-20 潍坊市精华粉体工程设备有限公司 一种天然鳞片石墨球形化加工***

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101850965A (zh) * 2009-11-27 2010-10-06 洛阳市冠奇工贸有限责任公司 中位径11-16μm的球形石墨及其制备方法
CN102951633A (zh) * 2012-11-21 2013-03-06 芜湖浙鑫新能源有限公司 一种石墨球形化方法及其生产***
JP2014151219A (ja) * 2013-02-04 2014-08-25 Mitsubishi Chemicals Corp 粉体処理装置、該装置を用いて製造した球形化黒鉛粒子、該球形化黒鉛粒子を含有するリチウムイオン二次電池用負極、及び該負極を備えるリチウムイオン二次電池
CN104201343B (zh) * 2014-08-27 2016-05-25 侯春平 降低球形石墨比表面积的方法
CN105728159B (zh) * 2016-04-08 2018-05-22 王国芳 一种超微球石墨生产***及生产方法
CN107768669B (zh) * 2017-10-13 2020-12-01 乌兰察布市大盛石墨新材料股份有限公司 球形石墨及其制备方法
US12049404B2 (en) * 2018-08-31 2024-07-30 Zhanjiang Juxin New Energy Co., Ltd Spherical graphite for lithium battery and preparation method thereof
CN109485040B (zh) * 2018-11-28 2020-09-29 乌兰察布市大盛石墨新材料股份有限公司 利用石墨尾料制备石墨微球的方法
CN112774822A (zh) * 2019-11-05 2021-05-11 岳杰 一种用于超微粉体制备的高效负压粉碎机
CN113120894A (zh) * 2019-12-30 2021-07-16 青岛华腾石墨科技有限公司 一种高强度球形石墨的高效制备工艺
CN112110444A (zh) * 2020-09-15 2020-12-22 广东东岛新能源股份有限公司 一种球形石墨生产工艺流程及其生产***
CN213669775U (zh) * 2020-11-13 2021-07-13 安徽锦美碳材科技发展有限公司 一种石墨负极材料制粉装置
CN113600322B (zh) * 2021-08-03 2023-02-03 萝北奥星新材料有限公司 一种制备锂电负极材料前驱体-球化石墨的调机方法

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