研磨改性一體化生產(chǎn)裝置和工藝方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于導(dǎo)電材料領(lǐng)域，特別涉及石墨電極材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨是元素碳的一種同素異形體，每個碳原子的周邊連結(jié)著另外三個碳原子(排列方式呈蜂巢式的多個六邊形)以共價鍵結(jié)合，構(gòu)成共價分子。由于每個碳原子均會放出一個電子，那些電子能夠自由移動，因此石墨屬于導(dǎo)電體。石墨是其中一種最軟的礦物，它的用途包括制造碳刷、鋰離子電池負極材料等。
[0003]石墨稀(Graphene)是一種二維碳材料，是單層石墨稀、雙層石墨稀和多層石墨稀的統(tǒng)稱，于2004年問世，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈.杰姆和克斯特亞.諾沃消洛夫發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片。因此，兩人在2010年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
[0004]在現(xiàn)有石墨深精加工工藝中，通常將石墨粉進行氣流粉碎變成微粒狀，石墨微粒疊放在一起時，由于石墨微粒表面不光滑，有的有棱角、有的起皺，呈不規(guī)則狀，石墨微粒方向不一致，當(dāng)作為導(dǎo)電體進行導(dǎo)電，電阻率增加，材料容易發(fā)熱；當(dāng)作為導(dǎo)熱材料時，導(dǎo)熱性能會打折扣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了解決上述問題，本發(fā)明第一個目的是提供一種研磨改性一體化生產(chǎn)裝置，第二個目的是提供一種采用研磨改性一體化生產(chǎn)裝置的工藝方法。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明提供一種研磨改性一體化生產(chǎn)裝置，包括攪拌機(1)、調(diào)漿池
(2)、栗(3)、過濾裝置(6)、加熱烘干裝置(7)，所述攪拌機(I)的上端與所述調(diào)漿池(2)的上端有通道(4)相連通；所述栗(3)通過管道分別與所述攪拌機(1)、所述的調(diào)漿池(2)連接；所述攪拌機(I)中有多個金屬球；所述過濾裝置(6)位于所述攪拌機(I)的下游，所述的加熱烘干裝置(7)位于所述的過濾裝置(6)的下游。
[0007]作為優(yōu)選，所述的攪拌機(I)為立式攪拌磨，攪拌磨內(nèi)置攪拌器。
[0008]作為優(yōu)選，所述的金屬球為鋼珠。
[0009]作為優(yōu)選，所述的栗(3)為真空栗。
[0010]作為優(yōu)選，所述的過濾裝置(6)為壓濾器；所述的加熱烘干裝置(7)包括雙錐。
[0011]作為優(yōu)選，所述的過濾裝置(6)與所述攪拌機(I)之間管道連接，且通過閥門(5)進行開關(guān)控制。
[0012]一種采用上述的研磨改性一體化生產(chǎn)裝置的工藝方法，包括如下步驟:
1)在所述調(diào)漿池(2)中混合加入石墨粉原料、分散劑；
2)開啟栗(3)，將調(diào)漿池(2)中的上述混料通過管道抽到攪拌機(I)中；
3 )啟動攪拌機(I)，上述混料在攪拌機(I)中與金屬球混合研磨；
4)上述混合研磨漿料從攪拌機(I)中的上端通過通道(4)進入調(diào)漿池(2)中，經(jīng)多次往復(fù)循環(huán)，將漿料充分混合研磨，得到超細均勻片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)的石墨懸浮液；
5)將上述石墨懸浮液通過過濾裝置，分別收集濾液、固態(tài)石墨濕品；
6)將上述固態(tài)石墨濕品加入加熱烘干裝置(7)中，經(jīng)加熱烘干，得到成品，即片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)石墨干品。
[0013]一種采用研磨改性一體化生產(chǎn)裝置的應(yīng)用，該研磨改性一體化生產(chǎn)裝置應(yīng)用于片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)石墨制備加工。
[0014]有益的效果:本發(fā)明采用立式攪拌磨，以剪切、摩擦作用為主，攪拌磨內(nèi)置攪拌器，攪拌器的高速回轉(zhuǎn)使研磨介質(zhì)和物料在整個簡體內(nèi)不規(guī)則地翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生不規(guī)則運動，使研磨介質(zhì)之間產(chǎn)生相互撞擊和研磨的雙重作用，能沿結(jié)晶面解離，并極易獲得所需產(chǎn)品細度。石墨顆粒在與鋼珠磨擦的過程中，石墨顆粒變小，經(jīng)多次研磨，石墨的微小顆粒被延展成片狀。同時，分散于漿料中的石墨烯可通過研磨過程中的剪切作用吸附并包覆在石墨顆粒表面，使原本不規(guī)則的石墨微粒表面變得光滑，沒有棱角，進一步提高石墨顆粒的機械強以及導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，即通過本發(fā)明可對石墨微粉具有表面修飾功能。本發(fā)明能將研磨和改性合二為一，可以簡化工藝過程，節(jié)約設(shè)備投資，在制備導(dǎo)電、或?qū)岵牧蠒r，經(jīng)本發(fā)明制備加工的石墨材料具有更好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，從而延長材料壽命。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例
[0016]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0017]一種研磨改性一體化生產(chǎn)裝置，包括攪拌機1、調(diào)漿池2、栗3、過濾裝置6、加熱烘干裝置7，所述攪拌機I的上端與所述調(diào)漿池2的上端有通道4相連通；所述栗3通過管道分別與所述攪拌機1、所述的調(diào)漿池2連接；所述攪拌機I中有多個金屬球，本實施例中采用的是鋼珠；所述過濾裝置6位于所述攪拌機I的下游，所述的加熱烘干裝置7位于所述的過濾裝置6的下游。本實施例中，采用的攪拌機I為立式攪拌磨，攪拌磨內(nèi)置攪拌器。本實施例中，所述的栗3為真空栗；所述的過濾裝置6為壓濾器；所述的加熱烘干裝置7包括雙錐；所述的過濾裝置6與所述攪拌機I之間管道連接，且通過閥門5進行開關(guān)控制。
[0018]一種采用上述的研磨改性一體化生產(chǎn)裝置的工藝方法，包括如下步驟:
1)在所述調(diào)漿池2中混合加入石墨粉原料、分散劑；
2)開啟栗3，將調(diào)漿池2中的上述混料通過管道抽到攪拌機I中；
3)啟動攪拌機I，上述混料在攪拌機I中與鋼珠混合研磨；
4)上述混合研磨漿料從立式攪拌磨中的上端通過通道4進入調(diào)漿池2中，經(jīng)多次往復(fù)循環(huán)，將漿料充分混合研磨，得到超細均勻片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)的石墨懸浮液；
5)將上述石墨懸浮液通過壓濾器，分別收集濾液、固態(tài)石墨濕品；
6)將上述固態(tài)石墨濕品加入雙錐中，經(jīng)加熱烘干，得到成品，即片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)石墨干品O
[0019]采用本發(fā)明研磨改性一體化生產(chǎn)裝置可應(yīng)用于片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)石墨制備加工。而現(xiàn)有技術(shù)中對石墨加工采用機械粉碎，但得到的石墨粉呈不規(guī)則微粒狀非片狀，本發(fā)明制成的片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)石墨微粉與現(xiàn)有制備石墨粉相比，具有更小的電阻率，導(dǎo)電性更優(yōu)。
[0020]本發(fā)明采用立式攪拌磨以剪切、摩擦作用為主，對石墨的片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)有很好的保護作用；攪拌磨內(nèi)置攪拌器，攪拌器的高速回轉(zhuǎn)使研磨介質(zhì)和物料在整個簡體內(nèi)不規(guī)則地翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生不規(guī)則運動，使研磨介質(zhì)之間產(chǎn)生相互撞擊和研磨的雙重作用，能沿結(jié)晶面解離，并極易獲得所需產(chǎn)品細度。能將研磨和改性合二為一，可以簡化工藝過程，節(jié)約設(shè)備投資。
【主權(quán)項】
1.一種研磨改性一體化生產(chǎn)裝置，其特征在于:包括攪拌機(I)、調(diào)漿池(2)、栗(3)、過濾裝置(6)、加熱烘干裝置(7)，所述攪拌機(I)的上端與所述調(diào)漿池(2)的上端有通道(4)相連通；所述栗(3)通過管道分別與所述攪拌機(1)、所述的調(diào)漿池(2)連接；所述攪拌機(O中有多個金屬球；所述過濾裝置(6)位于所述攪拌機(I)的下游，所述的加熱烘干裝置(7)位于所述的過濾裝置(6)的下游。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨改性一體化生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述的攪拌機(I)為立式攪拌磨，攪拌磨內(nèi)置攪拌器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨改性一體化生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述的金屬球為鋼珠、錯球或招球。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨改性一體化生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述的栗(3)為真空栗O5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨改性一體化生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述的過濾裝置(6)為壓濾器；所述的加熱烘干裝置(7)包括雙錐。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨改性一體化生產(chǎn)裝置，其特征在于:所述的過濾裝置(6)與所述攪拌機(I)之間管道連接，且通過閥門(5)進行開關(guān)控制。7.一種采用權(quán)利要求1所述的研磨改性一體化生產(chǎn)裝置的工藝方法，其特征在于:包括如下步驟: 在所述調(diào)漿池(2)中混合加入石墨粉原料、分散劑、改性劑； 開啟栗(3)，將調(diào)漿池(2)中的上述混料通過管道抽到攪拌機(I)中； 啟動攪拌機(I)，上述混料在攪拌機(I)中與金屬球混合研磨； 上述混合研磨漿料從攪拌機(I)中的上端通過通道(4)進入調(diào)漿池(2 )中，經(jīng)多次往復(fù)循環(huán)，將漿料充分混合研磨，得到超細均勻片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)的石墨懸浮液； 將上述石墨懸浮液通過過濾裝置，分別收集濾液、固態(tài)石墨濕品； 將上述固態(tài)石墨濕品加入加熱烘干裝置(7)中，經(jīng)加熱烘干，得到成品，即片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)石墨干品。8.一種如權(quán)利要求1所述的研磨改性一體化生產(chǎn)裝置的應(yīng)用，其特征在于:該研磨改性一體化生產(chǎn)裝置應(yīng)用于片狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)石墨制備加工。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種研磨改性一體化生產(chǎn)裝置及生產(chǎn)工藝，包括攪拌機（1）、調(diào)漿池（2）、泵（3）、過濾裝置（6）、加熱烘干裝置（7），所述攪拌機（1）的上端與所述調(diào)漿池（2）的上端有通道（4）相連通；所述泵（3）通過管道分別與所述攪拌機（1）、所述的調(diào)漿池（2）連接；所述攪拌機（1）中有多個金屬球.鋯球；所述過濾裝置（6）位于所述攪拌機（1）的下游，所述的加熱烘干裝置（7）位于所述的過濾裝置（6）的下游。本發(fā)明能將研磨和改性合二為一，可以簡化工藝過程，節(jié)約設(shè)備投資，可應(yīng)用于石墨深精加工領(lǐng)域。
【IPC分類】C09C3/00, C09C1/46, C09C3/04
【公開號】CN105062152
【申請?zhí)枴緾N201510565037
【發(fā)明人】錢永球, 陳小華, 錢錦春
【申請人】南通市金菱電器有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年9月8日