權利要求書: 1.一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法,其特征在于,包括以下步驟:
a、將生產后獲得的包含各種不同品質性能的針狀焦進行預先篩分破碎;將篩下及破碎后物料加入跳汰機的入料端,加水調節(jié)所述篩下及破碎后物料,利用脈動水流按照密度差異分選,
振動篩脫水后,得到塊精焦產品、塊中焦產品、塊輕焦產品和篩下水及焦粉,對分選后的篩下水及焦粉進行下一步的分級分選提質;
b、將破碎后的針狀焦進行跳汰分選,利用振動篩脫水后,得到塊精焦產品、塊中焦產品、塊輕焦產品和含焦粉的篩下水,其塊精焦產品和塊中焦產品的篩下水可循環(huán)利用至跳汰分選中;
c、將分選出來的塊精焦產品、塊中焦產品和塊輕焦產品分別進行加工,加工過程包括混捏、成型、焙燒、石墨化,加工塊精焦產品后的產物作為首次放電比容量>360mAh/g的大功率石墨電極或高端
負極材料;加工塊中焦產品和塊輕焦產品的產物作為中端或低端的電池負極材料;
d、將含焦粉的振動篩篩下水進行滾筒篩分級處理,得到粗粒針狀焦和細粒針狀焦;
e、將粗粒針狀焦給入粗粒分選設備液態(tài)流化床分選后,再利用振動篩脫水,得到粗粒優(yōu)質焦產和粗粒次等焦產品,
脫水篩下物料返回粗粒分選設備;將礦漿由流化床的入料口上部給入,與向上運動的水流在機體內相遇,使礦漿產生干擾沉降,自生介質形成的懸浮床層起到了分選密度的作用,高于懸浮床層密度的顆粒向下運動至脫水錐區(qū)域,進入底流排出機體外;低于懸浮床層密度的顆粒在上升水流的帶動下,向上運動至溢流區(qū)域,成為溢流,液固流化床是基于顆粒干擾沉降末速的差異來進行分選,振動篩脫水后,得到粗粒優(yōu)質焦產品和粗粒次等焦產品,脫水篩下物料返回滾筒篩;
f、收集粗粒優(yōu)質焦產品并在加工后作為生產中端或低端電池負極的材料;將粗粒次等焦產品的加工產物用于生產低端電池負極材料或其他炭素材料;
g、將細粒針狀焦給入
浮選設備進行分選,過濾后,浮選設備頂部排出細粒精焦產品,浮選設備底部排出細粒次等焦產品;礦漿給入浮選設備中,加入所需的
浮選藥劑,礦漿在
浮選機中充氣浮選,利用親疏水性差異分選,過濾后,得到細粒精焦產品和細粒次等焦產品,濾液可用做循環(huán)水;
h、將細粒精焦產品與塊精焦產品按照質量比1:1摻配后進行加工,加工產物作為生產中端電池負極材料,細粒次等焦產品的加工產物則用于生產其他炭材料;
所述大功率石墨電極、高端負極材料、中端負極材料、低端負極材料均為
電池材料行業(yè)標準,并根據首次放電比容量指標進行界定。
2.根據權利要求1所述的一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法,其特征在于,步驟a中原料經過篩分破碎后,進行嚴格篩選后給入跳汰機,保證跳汰機入料粒度小于300mm。
3.根據權利要求1所述的一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法,其特征在于:所述跳汰機入料端的振幅和跳汰頻率可調節(jié),可調節(jié)范圍為入料端振輻400?200mm,?1跳汰頻率60?20,單位r.min 。
4.根據權利要求1所述的一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法,其特征在于:所述浮選設備的入料端的壓力和給水流量可調節(jié),入料粒度小于50mm,可調節(jié)范圍為3
80?200m/h、壓力0?0.8MPa。
5.根據權利要求4所述的一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法,其特征在于:浮選使用的浮選藥劑為常見浮選藥劑,
捕收劑為正十二烷、煤油、柴油、脂肪酸,起泡劑為仲辛醇、松油醇、MIBC。
說明書: 一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法技術領域[0001] 本發(fā)明涉及電池負極材料和石墨電極分選領域,特別涉及一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法。背景技術[0002] 針狀焦是一種具有高度可石墨化、良好抗熱震性等性質的高性能石墨電極及電池負極原料,有金屬光澤,顏色呈銀灰色,其在顯微鏡下觀察具有明顯的針狀紋理結構。優(yōu)質針狀焦具有熱膨脹系數低、機械強度大、電導率高等特點。然而在工業(yè)生產中,針狀焦存在質量不均勻的問題,特別是延遲焦化塔底部產品質量較差,這嚴重危害到我國針狀焦產業(yè)的發(fā)展水平和國際競爭力。因此,基于針狀焦的基礎礦物學特性,開發(fā)高品質針狀焦制備關鍵技術,對實現(xiàn)針狀焦綜合高效利用有十分重要的意義。[0003] 針狀焦由于其硫含量低、灰分低、金屬含量低和易石墨化等優(yōu)點,目前成為了人造石墨的主要原料,但其生產成本較高,且對原料的要求較高。針狀焦生產工藝包括原料預處理、延遲焦化和煅燒三個過程。原料預處理作為針狀焦生產的首道工序,是制備針狀焦的關鍵,決定著針狀焦性能的優(yōu)劣?,F(xiàn)有針狀焦作為制備石墨電極級電池負極生產原料時對原料預處理是不進行分選,原料的雜質混雜嚴重和高品質含量少,因此使用國內常規(guī)工藝生產的原料只能生產中低品質的石墨電極或者電池負極,目前生產高品質的石墨電極或者電池負極材料需要從國外進口原料實現(xiàn),成本高,運輸周期長,生產還會受制于外國企業(yè)的制約,發(fā)明內容[0004] 發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術的不足之處,提出一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法,解決了針狀焦產品質量不穩(wěn)定、品質差的問題,分選得到的高品級針狀焦產品可以用于生產高端負極材料和超高功率(UHP)石墨電極,中低品級產品可以用于生產中端和低端負極材料,高功率(HP)石墨電極或其他碳材料;具有工藝簡單、污染小、投資少、成本低的優(yōu)點。[0005] 技術方案:為實現(xiàn)上述技術目的,本發(fā)明的一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法,包括以下步驟:[0006] a、將生產后獲得的包含各種不同品質性能的針狀焦進行預先篩分破碎;[0007] b、將破碎后的針狀焦進行跳汰分選,利用振動篩脫水后,得到塊精焦產品、塊中焦產品、塊輕焦產品和含焦粉的篩下水,其塊精焦產品和塊中焦產品的篩下水可循環(huán)利用至跳汰分選中;[0008] c、將分選出來的塊精焦產品、塊中焦產品和塊輕焦產品分別進行加工,加工過程包括混捏、成型、焙燒、石墨化,加工塊精焦產品后的產物作為首次放電比容量>360的大功率石墨電極或高端負極材料;加工塊中焦產品和塊輕焦產品的產物作為中端或低端的電池負極材料;[0009] d、將含焦粉的振動篩篩下水進行滾筒篩分級處理,得到粗粒針狀焦和細粒針狀焦;[0010] e、將粗粒針狀焦給入粗粒分選設備液態(tài)流化床分選后,再利用振動篩脫水,得到粗粒優(yōu)質焦產和粗粒次等焦產品,脫水篩下物料返回粗粒分選設備;[0011] f、收集粗粒優(yōu)質焦產品并在加工后作為生產中端或低端電池負極的材料;將粗粒次等焦產品的加工產物用于生產低端電池負極材料或其他炭素材料;[0012] g、將細粒針狀焦給入浮選設備進行分選,過濾后,浮選設備頂部排出細粒精焦產品,浮選設備底部排出細粒次等焦產品;[0013] h、將細粒精焦產品與塊精焦產品按照質量比1:1摻配后進行加工,加工產物作為生產中端電池負極材料,細粒次等焦產品的加工產物則用于生產其他炭材料;[0014] 所述大功率石墨電極、高端負極材料、中端負極材料、低端負極材料均為電池材料行業(yè)標準,并根據首次放電比容量指標進行界定。[0015] 進一步,步驟a中原料經過篩分破碎后,進行嚴格篩選后給入跳汰機,保證跳汰機入料粒度小于300mm。[0016] 進一步,步驟a中將篩下及破碎后物料加入跳汰機的入料端,加水調節(jié)所述篩下及破碎后物料,利用脈動水流按照密度差異分選,振動篩脫水后,得到塊精焦產品、塊中焦產品、塊輕焦產品和篩下水及焦粉,對分選后的篩下水及焦粉進行下一步的分級分選提質。[0017] 進一步,所述跳汰機入料端的振幅和跳汰頻率可調節(jié),可調節(jié)范圍為入料端振輻?1400?200mm,跳汰頻率60?20,單位r.min 。
[0018] 進一步,步驟e的具體過程是將礦漿由流化床的入料口上部給入,與向上運動的水流在機體內相遇,使礦漿產生干擾沉降,自生介質形成的懸浮床層起到了分選密度的作用,高于懸浮床層密度的顆粒向下運動至脫水錐區(qū)域,進入底流排出機體外;低于懸浮床層密度的顆粒在上升水流的帶動下,向上運動至溢流區(qū)域,成為溢流,液固流化床是基于顆粒干擾沉降末速的差異來進行分選,振動篩脫水后,得到粗粒優(yōu)質焦產品和粗粒次等焦產品,脫水篩下物料返回滾筒篩。[0019] 進一步,步驟g的具體過程是礦漿給入浮選設備中,加入所需的浮選藥劑,礦漿在浮選機中充氣浮選,利用親疏水性差異分選,過濾后,得到細粒精焦產品和細粒次等焦產品,濾液可用做循環(huán)水。[0020] 進一步,所述浮選設備的入料端的壓力和給水流量可調節(jié),入料粒度小于50mm,可3
調節(jié)范圍為80?200m/h、壓力0?0.8MPa。
[0021] 進一步,浮選使使用的浮選藥劑為常見浮選藥劑,捕收劑為正十二烷、煤油、柴油、脂肪酸等,起泡劑選仲辛醇、松油醇、MIBC。[0022] 有益效果:本發(fā)明提出一種石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法。針狀焦經破碎、分選、脫水和干燥得到不同質量等級的針狀焦產品。原料預處理作為針狀焦生產的首道工序,是制備針狀焦的關鍵,決定著針狀焦性能的優(yōu)劣。具有工藝簡單、產品質量均勻、用途多樣等優(yōu)點。用濕式分選的方法作為針狀焦原料預處理分選得到不同等級產品,解決了針狀焦產品質量不穩(wěn)定、品質差的問題,產品質量均勻、用途多樣;通過將針狀焦分選為不同灰分等級產品,得到的高品級針狀焦產品可以用于生產高端負極材料和超高功率(UHP)石墨電極,中低品級產品可以用于生產中端和低端負極材料,高功率(HP)石墨電極或其他碳材料。在目前生產工藝沒有顯著提高前,既可以通過分選的方法獲得高品質產品,填補了行業(yè)中的空白。針狀焦通過提質分級,分質利用,加工成質量均勻、用途不同,利用簡單的分選工藝提高針狀焦的質量,生產合理實銷的產品。附圖說明[0023] 附圖1是本發(fā)明石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法的工藝流程圖具體實施方式[0024] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。[0025] 如圖1所示,本發(fā)明的石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法,包括原針狀焦篩分破碎單元、塊狀針狀焦跳汰分選單元、粗粒針狀焦分選單元和細針狀焦浮選單元;[0026] 針狀焦分選原料經過篩分破碎,控制進入跳汰機入料的粒度,一般破碎到300mm以下,得到破碎產物;將所述破碎產物進行跳汰分選利用振動篩脫水后,得到塊精焦產品、塊中焦產品、塊輕焦產品和篩下水及所含焦粉,其塊精焦產品和塊中焦產品的篩下水可循環(huán)利用至跳汰分選中;高品級產品可以用于生產高端負極材料和超高功率(UHP)石墨電極。[0027] 將所述脫水篩下水及所含焦粉進行滾筒篩分級處理,得到粗粒針狀焦(50mm?0.5mm)和細針狀焦(0.5mm以下);
[0028] 粗粒通過液固流化床分選后振動篩脫水,得到粗粒優(yōu)質焦產品和粗粒次等焦產品,脫水篩下物料返回分級設備,中品級產品可以用于生產中端負極材料或者高功率(HP)石墨電極;[0029] 將上述細針狀焦經過浮選設備,過濾后,得到細粒精焦產品和細粒次等焦產品,低品級產品可以用于生產低端負極材料,或其他碳材料。[0030] 本工藝將針狀焦分選為不同灰分等級產品,解決了針狀焦產品質量不穩(wěn)定、品質差的問題,分選得到的不同品級的針狀焦產品。針狀焦通過提質分級,分質利用,能夠大幅提高生產企業(yè)的經濟效益,應用前景廣泛。[0031] 實施例一:[0032] 針狀焦分選原料經過篩分破碎,控制進入跳汰機入料的粒度,粒徑為300mm的破碎產物經
給料機通過入料端進入跳汰機的內腔內,調節(jié)入料端振輻350mm,跳汰頻率35?1(r.min ),
[0033] 利用脈動水流按照密度差異分選,振動篩脫水后,得到塊精焦產品、塊中焦產品、塊輕焦產品和篩下水及焦粉,將所述篩下水及所含焦粉進行分級處理,得到粗粒針狀焦(50mm?0.5mm)和細針狀焦(0.5mm以下),[0034] 粗粒針狀焦進入液固流化床中,入料粒度為30?0.5mm,給水流量120m3/h、壓力0.3MPa,利用于顆粒干擾沉降末速的差異來進行分選,
[0035] 振動篩脫水后,得到粗粒優(yōu)質焦產品和粗粒次等焦產品,細針狀焦(0.5mm以下)進入浮選設備中,[0036] 捕收劑是正十二烷1200g/t,起泡劑是仲辛醇100g/t,單位面積充氣量0.18m3/2
(m .min)和礦漿濃度60g/L利用親疏水性差異分選,
[0037] 過濾后,得到細粒精焦產品和細粒次等焦產品。[0038] 以上所述僅是本發(fā)明的個別實施方式,應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
聲明:
“石墨電極及電池負極生產原料的濕法提質方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)