[发明专利]一种基于高温气化除杂的石墨炭化方法

说明书

本发明公开了一种基于高温气化除杂的石墨炭化方法，包括以下步骤：步骤1：进料步骤；采用基于液压或电机驱动的推料机构将石墨粉推入炭化炉内；步骤2：炭化提纯步骤；保持炭化炉内的温度在2500～3200℃，石墨粉在炭化炉内在保护气氛下被炭化提纯处理；石墨粉中的金属杂质被高温气化；步骤3:出料步骤；废气以及被炭化提纯后的石墨粉经出料装置排出。该基于高温气化除杂的石墨炭化方法，生产效率高，节约能耗，易于实施。

技术领域

本发明涉及一种基于高温气化除杂的石墨炭化方法。

背景技术

现有的石墨炭化是采用人工送料进入炭化炉实现石墨粉的炭化，具体的，先将石墨粉装入碳舟中，再由操作人员使用推杆将装有石墨粉的碳舟送入炉体的碳管中加热，过一段时间后，再送入下一个装有石墨粉的碳舟。详见公开号为CN201882914U的专利，其名称为：锂离子电池用石墨负极材料高温石墨化碳管炉；这种炭化方式的缺点有：

(1)生产效率低，由于人工推进碳舟，效率低。

(2)进料机构占用空间大，导致整个炭化系统占地面积大，对厂房等环境因素要求高。

(3)由于碳舟装载量有限，也导致生产效率低，产能低。

(4)由于加热时碳舟和石墨粉一并加热，因此，碳舟也耗费大量的热量，导致能耗居高不下，生产成本高。

而且由于碳舟的存在，碳舟内部和外部的温度环境存在差异，导致碳舟内不同位置的石墨粉加热的均一性较差，导致最终出品的石墨品质较差。而且碳舟占用较大的空间，导致每一次进料的量较少，因而产量受到限制。

另外，现有技术采用高温离子置换工艺，在炉内冲入氯气(或氟利昂)，在高温环境下使得氯气与石墨中的金属杂质形成金属化合物(如氯化物或氟化物)，然后将金属化合物气化排出会随高温气体排出，实现石墨的纯化。工作温度为2000℃左右。这种工艺又称为：高温离子置换除杂。

而且氯气或氟利昂对环境有害。

现有技术产能低，现有产量是120-130kg/天；投资大，能耗高。

因此，有必要设计一种新的基于高温气化除杂的石墨炭化方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于高温气化除杂的石墨炭化方法，该基于高温气化除杂的石墨炭化方法生产效率高。

发明的技术解决方案如下：

一种基于高温气化除杂的石墨炭化方法，包括以下步骤：

步骤1：进料步骤；

采用基于液压或电机驱动的推料机构将石墨粉推入炭化炉内；

步骤2：炭化提纯步骤；

保持炭化炉内的温度在2500～3200℃，石墨粉在炭化炉内在保护气氛下被炭化提纯处理；石墨粉中的金属杂质被高温气化；

步骤3:出料步骤；

废气以及被炭化提纯后的石墨粉经出料装置排出。

步骤1-3连续且循环实施，实现持续的生产。

推料机构用于将原料间歇性地推入到炭化炉中；推料机构包括柱塞(5)和用于驱动柱塞在进料管中往复运动的驱动机构；柱塞位于进料管中；进料管与石墨炭化系统中的炭化炉的入口相通，所述的进料管上方设有与进料管连通的料斗；所述的驱动机构为液压驱动机构；液压驱动机构包括液压油缸(22)、液压站(23)以及用于控制液路通断的阀门；阀门受控于控制器；液压站通过液压油管与液压油缸相连；液压油缸的活塞通过推杆与柱塞相连，所述的控制器为MCU，优选PLC。

MCU连接有人机接口设备；人机接口设备包括显示屏和用于输入参数的按键或触摸板。