石墨超細(xì)粉碎的方法及常用設(shè)備

石墨用兩種不同的方法粉碎：化學(xué)法和機械法。

所謂化學(xué)法，就是用一種強氧化劑與石墨反應(yīng)生成石墨酸，然后轉(zhuǎn)化為石墨粉。使用的氧化劑有硫酸、高猛酸鉀、硝酸等。化學(xué)法由于生產(chǎn)成本高、規(guī)模小、工藝復(fù)雜，很少使用。

機械方法用的比較多，機械粉碎生產(chǎn)成本低、工藝簡單，易于實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，在石墨超細(xì)粉碎方面具有很大的優(yōu)勢。

石墨顆粒的片狀形態(tài)是保證其導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、潤滑性和應(yīng)用性的基礎(chǔ)。因此，在石墨的超細(xì)粉碎過程中，須保證石墨的層狀晶體結(jié)構(gòu)不被很大程度地破壞。在石墨晶體中，同一層的碳原子與sp2雜化形成共價鍵，剩余軌道中的電子形成離域鍵，因此碳原子間的鍵合力較強，不易斷裂。它以弱范德華力與各層結(jié)合，距離大、易滑動。當(dāng)大的法向力(沖擊力)作用在石墨鱗片表面時，會表現(xiàn)出一種韌性；而當(dāng)另一個平行的切向力(摩擦力)作用在鱗片表面時，就容易發(fā)生層間錯位和滑動，這種現(xiàn)象稱為片狀研磨。為了保護石墨顆粒的層狀晶體結(jié)構(gòu)，在選擇超細(xì)粉碎設(shè)備時應(yīng)考慮研磨和摩擦，盡量避免沖擊力。

超細(xì)粉碎石墨研磨設(shè)備

一、機械沖擊研磨機

機械沖擊式超細(xì)粉碎機是指利用回轉(zhuǎn)體(桿、錘、刀片等)進行超細(xì)粉碎的設(shè)備，繞水平或垂直軸高速旋轉(zhuǎn)對物料產(chǎn)生猛烈的沖擊、剪切等作用，使其與壁面或固定體及顆粒產(chǎn)生強烈的沖擊碰撞，從而將顆粒粉碎。

二、氣流粉碎機

粉碎機的工作原理是將壓縮空氣通過拉瓦爾噴管加速成亞音速或超音速氣流，噴出的射流帶動物料高速運動，使物料發(fā)生碰撞、剪切和粉碎。被粉碎的物料會隨著氣流進行分級，符合粒度要求的物料被收集器收集，不符合要求的物料則被送回粉碎室繼續(xù)粉碎，直至達(dá)標(biāo)。氣流磨粉碎的產(chǎn)品具有粒度分布窄、顆粒表面光滑、顆粒形狀規(guī)則、純度高、活性高等特點，并且可以省略超細(xì)粉碎中的干燥過程。石墨粉可以用氣流粉碎機粉碎到3 ~ 7微米，石墨顆粒的形狀往往是不規(guī)則的幾何形狀。

三、振動研磨機

振動磨是一種機械超細(xì)粉碎設(shè)備，它利用研磨介質(zhì)(球形或棒狀)以高頻振動對筒體內(nèi)的物料施加強烈的沖擊、摩擦、剪切、擠壓等作用，使被加工物料得到破碎、粉碎、細(xì)化和混合。振動磨的簡單結(jié)構(gòu)主要由磨筒、激振裝置、聯(lián)軸器、驅(qū)動電機和底座組成。