随着石墨在锂离子电池、密封、制动、润滑等新能源、新材料领域应用潜力的挖掘。人们从纯度、粒度、形状、表面形态四个方面对石墨进行深度加工。相应的对石墨行业设备提出了更高的要求。本文就跟大家介绍下石墨加工装备的选择原则及要求。
1、石墨碱融设备
碱酸法是石墨化学提纯的主要方法,也是目前比较成熟的工艺方法。通过强碱和强酸将不溶于水的杂质,改变成可溶于水的盐类,在反复洗涤过程排出从而达到提纯目的。
传统的石墨碱融设备一般是铸铁管材质的,由于铸铁管最大直径在1600,因此设备台时产量都很小,生产规模没办法做大。
2、石墨高温提纯设备
石墨高温提纯设备一般使用艾气逊炉,间断作业生产环境差产品纯度不均匀,吨产品电耗在16000-20000度电。实验室用小型高温提纯炉,间断作业产品纯度均匀,温度可达3000度,每次装料100kg,24小时一个周期,但生产规模做不大。现在湖南两家公司在研究连续式石墨提纯炉,样机已出来还没有实现稳定生产,可以大幅度降低电耗,吨产品电耗在8000度左右。
3、浮选柱
浮选柱是一种柱形浮选设备,具有节能占地面积少,选矿精矿品位高、选矿比大等特点,是实现石墨短流程浮选、提高石墨选矿精矿品位的关键设备。经过所做试验分析,浮选柱适合精选工段可以用一段浮选柱替代2~3段浮选机,且精矿品位相当或更高。
目前国内较少有关于浮选柱在鳞片石墨浮选生产的应用报道,对鳞片石墨浮选的浮选柱适用性的研究也较少。
4、球形化设备
现在球形化设备一般是760、510、410串联配置,成球率在65~75%,曾经有设备厂把设备直径做到1100,但使用效果不好。说明设备不能按比例无限放大。球形化设备有两种观点一直争执比较大,一种观点是先把石墨提纯然后再球化,球形化设备里面衬耐磨防污染材料,每台设备大约增加10万元成本。但产量相对较低一些;另一种观点是先用球形设备打球产量相对较高一些,把生产出来的球形石墨去提纯,微粉石墨作为副产品提纯的量相对减少了。
5、浮选再磨前脱水设备
浮选再磨前脱水设备在国内石墨浮选行业一直是一个空白,由于浮选后阶段的物料浓度比较小,而再磨需要相对较高的磨矿浓度,如果进浆浓度过小将直接影响再磨效果,并且需要的设备台数也多。国内现有的浓缩设备如浓密机、水力旋流器、卧螺离心机等。
6、石墨脱水设备
目前国内石墨工业常用脱水设备为折带过滤机、转鼓真空过滤机、真空带式过滤机、板框压滤机等,折带过滤机产品水分在33%~36%,连续作业;板框压滤机产品水分在24%~26%,间断作业。通过多年研究调查发现立式压滤机特别适用于石墨的脱水,其最终产品的水分能达到16%~18%。且单台处理量大大大降低了干燥工段的能耗。
本文重点介绍了石墨加工装备的选择原则及要求。随着石墨在高端应用领域的拓展,石墨的加工设备也朝着超微超细、大型化、智能化等方向发展。此外短流程、高效率、低成本、绿色制造也是非金属矿物加工领域的发展方向和研究重点之一。