[发明专利]石墨粉的制备方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨粉的制备方法及设备，特别是一种锂离子电池负极材料、金刚石用石墨粉、核纯石墨粉的制备方法和设备。 

背景技术

锂离子电池负极材料石墨粉体、金刚石用石墨粉、核纯石墨粉均对材料的纯度有较高的要求，现有的生产工艺在石墨化处理过程中，工艺繁杂，容易在生产过程中混入杂质，影响产品质量，并且粉体处理效率低，制备成本高，制成品一致性差。 

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨粉的制备方法及设备，要解决的技术问题是提高石墨粉的纯度，降低成本。 

本发明采用以下技术方案：一种石墨粉的制备方法，包括以下步骤：一、将原料微粉经真空输送装入石墨坩埚，然后采用粘结剂密封石墨坩埚；二、将装有原料微粉的石墨坩埚放入石墨化炉中，以0.7～10℃/分的升温速度，在2000℃～3300℃条件下热处理5h～48h；三、以均匀的降温速度，冷却4～15天至常温，得到石墨粉产品。 

本发明的石墨粉产品经过真空出料装置输送，包装。 

本发明的热处理过程中连续通入氮气、氯气或氟气，气流的流速为80～500毫升/分。 

本发明的原料微粉为天然石墨粉、人造石墨粉、针状焦粉、石油焦粉、高 温沥青或中间相炭微球。 

本发明的原料微粉碳含量质量比为85～99.95％，振实密度为0.4～1.2g/cm³，粒度为0.5～50μm，比表面积为1.0～12.0m²/g，墨片面之间的距离为0.3354～0.3470nm，Fe含量为50～4000ppm，磁性物质Co、Ni及其合金，Co、Ni与Fe的合金，铁氧化物为1～300ppm，PH值为5.5～7.5。 

本发明的石墨化炉是艾其逊石墨化炉、内串式石墨化炉或连续式石墨化炉。 

本发明的粘结剂是可石墨化的粘结剂。 

一种石墨粉的制备设备，所述石墨粉的制备设备由顺序连接的真空输送装置、石墨化炉和真空出料装置构成，石墨化炉中放置有石墨坩埚，石墨化炉连接有充气系统。 

本发明的真空输送装置由物料容器、物料输送管道、万向型真空输送器、储料箱、出料口采用密封结构顺序连接组成；所述物料输送管道内径为40～500mm；所述万向型真空输送器从侧面360度连接物料输送管道，其上端连接有负压站；所述万向型真空输送器为圆柱状或规则几何形状结构，其内设有2个万向活接和1个自动阀门；所述储料箱顶部设有排气过滤器；所述出料口设有不锈钢自动阀门。 

本发明的石墨化炉是艾其逊石墨化炉、内串式石墨化炉或连续式石墨化炉。 

本发明的石墨坩埚为石墨材料结构，其一端设有可密封的端盖，另一端封闭或设有可密封的端盖，所述石墨坩埚横断面有1～20个、呈蜂窝状排列的圆形或方形孔，孔直径或边长为100～1000mm，孔深为200～2000mm。 

本发明石墨化坩埚的孔直径或边长为200～800mm，孔深为300～1800mm，孔间壁厚20～200mm。 

本发明与现有技术相比，对原料微粉经真空输送装入石墨坩埚，然后采用 可石墨化的粘结剂密封石墨坩埚进行石墨化，减少处理过程中杂质的进入，热处理后产品纯度大大提高，石墨化均匀，产品一致性好，满足锂离子电池负极材料、金刚石用石墨粉、核纯石墨粉对材料性能的要求，用作锂离子电池负极材料时可极大提高其电化学性能，并且提高粉体材料的石墨化热处理效率，工艺简单、成本低。 

附图说明

图1是本发明实施例的工艺流程示意图。 

图2是本发明实施例的真空输送装置结构示意图。 

图3是本发明实施例的石墨坩埚结构示意图。 

图4是图3的A-A的剖视图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。