[发明专利]一种石墨烯研磨剥离装置、石墨烯生产系统及生产方法

权利要求书

1.一种石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，包括配合的上、下磨盘、用于驱动上磨盘转动的驱动机构以及用于收集研磨后产物的集料机构；上、下磨盘之间形成水平的接触面，上磨盘设有上进料口，下磨盘设有下进料口，上、下进料口均连通至上、下磨盘之间的接触面，下进料口的下端与一进水管密封连接；且下磨盘上端面设有凹槽，上进料口的下端面转动绕成的环形区域被包围在凹槽内。

2.如权利要求1所述的石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，在所述上磨盘的下端面还设有毛刷或者磨砂部，毛刷或磨砂部所在位置与所述下磨盘的凹槽相对。

3.如权利要求1所述的石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述上进料口的上端连接有进料斗。

4.如权利要求1所述的石墨烯研磨剥离装置，其特征在于， 所述下磨盘下方还设置有接料盘，所述集料机构包括设置于接料盘上的环绕所述下磨盘的环形储料槽、以及一端与环形储料槽连通另一端与储料罐连通的接料管；或者所述下磨盘沿径向向外延伸出环绕上磨盘下端面的延伸部，所述集料机构包括设置于延伸部上的环绕所述上磨盘的环形储料槽、以及一端与环形储料槽连通另一端与储料罐连通的接料管。

5.如权利要求1所述的石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述下磨盘的中心设有凸台，所述上磨盘对应凸台的位置设有配合的凹陷槽。

6.如权利要求1所述的石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述上磨盘连接转轴，上磨盘通过转轴与位于上磨盘上方或者下磨盘下方或者上、下磨盘一侧的电机连接，电机固定于电机机架。

7.如权利要求1至6任意一项所述的石墨烯研磨剥离装置，其特征在于，所述上、下磨盘为耐磨陶瓷或耐磨塑料；或者所述上、下磨盘在其靠近相互接触面的一端覆盖一层耐磨陶瓷或耐磨塑料层。

8.一种石墨烯生产系统，其特征在于，除了权利要求1至7任意一项所述的石墨烯研磨剥离装置，该石墨烯生产系统沿工艺顺序还依次包括用于收集和静置石墨烯研磨剥离装置处理后排出产物的储料罐、用于将储料罐内上层悬浮液进行离心以分离剥离石墨烯和未剥离石墨的离心机、用于将离心机离心后得到的上层清液进行过滤、洗涤的真空过滤装置、以及用于干燥真空过滤后石墨烯的冷冻干燥装置。

9.一种使用含权利要求8所述的石墨烯生产系统生产石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将石墨鳞片分散于与水不互溶的油性溶剂中形成的悬浮液从所述石墨烯研磨剥离装置的上进料口注入，将水从下进料口注入，保持上磨盘的转速为70～600 rpm/min，待物料全部研磨后关闭驱动机构；

步骤二、通过石墨烯研磨剥离装置的集料机构将研磨产物排出至储料罐内，静置12-24h；

步骤三、将步骤二中储料罐内上层的石墨烯油性悬浮液输送至离心机内，离心机转速为1000-6000 rpm/min，离心时间10min-2h，取上层清液，在真空过滤装置中真空过滤得到滤饼；

步骤四、将步骤三得到的滤饼以适量的蒸馏水洗涤，滤饼在冷冻干燥装置内冷冻干燥3h以上，即得到石墨烯产品。