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地质科技

微晶石墨(土状石墨)高温提纯技术

发布日期:2017-06-07 作者:

1 技术概况
    由于微晶石墨属于极细粒嵌布,脉石矿物大多浸染于石墨中,采用一般选矿提纯技术难度很大,本技术采用梯度高温提纯技术生产高纯微晶石墨;并采用表面改性和结构调控技术生产锂离子电池电极材料。
     2 基本原理和工艺流程
(1)基本原理
    在隔绝空气条件下,利用石墨耐高温的特性(熔点3850°C±50°C),采用高温纯化炉,并通入“净化气体”,多为卤素气体,使石墨中难以除去的杂质生成容易分解和气化的卤素化合物挥发排出,除去微晶石墨中含铝、铁、钙、镁的硅酸盐以及其它脉石矿物,采用流态化技术使矿物颗粒充分分散,达到微晶石墨的精制提纯,固定碳含量可达到99.99%。
    采用表面改性和形状调控技术调节微晶石墨的各向均一性;采用有机/无机复合包覆技术调控微晶石墨结构制备锂离子电池电极材料。
(2)工艺流程


    微晶石墨(土状石墨)高温提纯技术
    3 技术特点
(1)连续式高温提纯技术达到微晶石墨与硅酸盐质、氧化物等杂质的有效分离,可实现规模化连续生产;
(2)采用不同的表面改性与复合技术可制备性能各异的微晶石墨材料;
(3)采用有机/无机包覆技术与炭化技术制备锂离子电池电极材料;
(4)高温提纯技术可实现低污染,对环境友好。
    4 适用条件
(1)本项目的高温提纯技术、表面改性复合技术、有机/无机包覆复合技术均达到可产业化开发的程度。
(2)具备供水、供电条件的微晶石墨资源产区、拥有微晶石墨矿山的企业和现有微晶石墨生产企业或微晶石墨应用企业。
    5 应用情况
(1)应用情况
    目前,国内已建成年产100吨高纯石墨立式高温提纯中试生产线和年产300吨微晶石墨卧式高温提纯生产线。
    6 推广前景
    我国的石墨资源储量和产量均居世界首位,微晶石墨资源主要分布于湖南、广东、吉林、福建等省份。微晶石墨作为一种重要的战略资源,主要用于铸造、涂料、电池碳棒和增碳剂等方面,随着高纯化和改性技术的进一步开发,不仅附加值大幅度提高,而且应用范围进一步拓宽,在通讯电子、润滑剂、热辐射防护、核能利用、军事工业等方面也有着广泛的应用前景。

    微晶石墨在新型动力电池领域具有广泛的应用前景。随着国际上新能源开发利用的不断深入,锂离子电池将在汽车、移动电源以及手机和笔记本电脑、摄像机、数码相机等便携式电子产品得到持续增长的应用,据预测我国锂离子电池产业仍将保持年平均30%以上的增长速度。

(来源:中国非金属矿工业协会)

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