[发明专利]一种连续制备石墨烯浆料的装置及生产方法

权利要求书

1.一种连续制备石墨烯浆料的装置，其特征在于包括由管道依次连接的原料研磨罐、振动研磨罐、旋风分离器、混捏装置、高速分散装置、多级搅拌装置及储料罐；其中所述原料研磨罐内设有叶片式搅拌磨，振动研磨罐中设有冲击压辊，冲击压辊内装有磨球，所述磨球可以在所述冲击压辊内部运动；所述的振动研磨罐侧面安有振动螺旋提升机，下部安有筛板，所述筛板通过锁气器与所述振动螺旋提升机进口相连，被所述冲击压辊冲击破碎的物料可以通过所述筛板经所述锁气器进入到所述振动螺旋提升机，经提升后输送到所述冲击压辊内，进行球磨磨粉；多级搅拌装置包括至少一台超声波处理器；所述的叶片式搅拌磨内设置至少两种研磨介质，所述研磨介质直径为1～10mm。

2.根据权利要求1所述的一种连续制备石墨烯浆料的装置，其特征在于所述的冲击压辊上方开有球磨进风口和球磨出风口。

3.根据权利要求1所述的一种连续制备石墨烯浆料的装置，其特征在于所述的混捏装置包括至少两个平行设置的混捏搅刀，所述混捏搅刀为8字形结构，混捏装置上方设有注液口。

4.一种使用权利要求1-3任一项所述的装置连续制备石墨烯浆料的生产方法，其特征在于具体的生产方法如下：

（1）将石墨原料投入到原料研磨罐中，利用叶片式搅拌磨将石墨原料进行粗磨；

（2）将原料研磨罐中的粗磨石墨原料与剥离剂置于振动研磨罐中，利用辊压研磨将石墨材料进行剪切剥离获得石墨烯混合物；然后通过旋风分离器将石墨烯与未完全剥离的石墨分离，剥离获得的石墨烯进入混捏装置，未剥离的石墨重新进入振动研磨罐中进行再次剥离，直至获得石墨烯；

（3）通过混捏装置的注液口中注入溶剂和分散剂，配置石墨烯混合浆料，连续通过高速分散装置、多级搅拌装置，使混合浆料高速搅拌混合均匀，获得石墨烯浆料；其中高速分散装置的搅拌转速为1000~5000rpm，搅拌时间为1~10min，多级搅拌装置中的超声时间设置为1~5min；

（4）将步骤（3）得到的石墨烯浆料存储在储料罐中，即制得石墨烯浆料。

5.根据权利要求4所述的一种连续制备石墨烯浆料的生产方法，其特征在于步骤（1）中所述的研磨介质为直径为1～10mm石英砂、玻璃珠、陶瓷珠、锆珠中的至少两种混合物。

6.根据权利要求4所述的一种连续制备石墨烯浆料的生产方法，其特征在于步骤（2）中所述的剥离剂为尿素、胆酸钠、对苯磺酰肼铵质量比为1~3:1~3:1。

7.根据权利要求4所述的一种连续制备石墨烯浆料的生产方法，其特征在于步骤（3）中所述的溶剂为N-甲基呲咯烷酮、乙醇、丙酮、乙醇-水混合溶液中的任意一种；其中所述石墨烯：分散剂：溶剂按体积百分比为5～15:1～3:100。