锂电池负极材料自动化生产线物料处理解决方案  

生产能力：10--50T/D-100T/D-500T/D

产品介绍

锂电池负极材料前处理流程概述：

本项目工艺主要将煅后焦进行破碎，然后作为电阻料、保温墨料与煅后针状焦（石）一起进入艾奇逊石墨化炉进行石墨化，经冷却后生产出锂离子电池负极材料，

项目主要生产工艺包括原料转运、原料预处理、造粒车间、碳化车间、成品加工车间。生产工艺详见工艺流程图。

工艺流程图

主要原辅材料

本项目负极材料主要原料为煅后石油焦、煅后针状焦、优质高温沥青等。

工艺流程简述

本项目工程设计年产锂离子电池负极材料10万t/a，主要设置原材料预处理车间、造粒车间、石墨化车间及附属车间等，生产工艺主要为煅后针状焦、优质高温沥青原料经破碎、配料混合→混合造粒（生产设备为立式滚筒炉，设计温度为500℃)→碳化（低温碳化、高温碳化）→石墨化→混合、筛分、除磁，包装→锂离子电池负极材料。

工艺流程简述

本项目为连续生产。在物料转移过程中，均采用管道连接或转运系统封闭连接的方式，气力输送为负压输送，尽量避免物料输送过程中的无组织排放。

投料

外购煅后石油焦、煅后针状焦、优质高温沥青为吨袋包装，暂存于原辅材料车间，生产使用时用叉车转运至进料区后，采用自动装料系统负压进入破碎机系统。

工艺参数：常温、负压、密封进料(除进料口外）。

主要环境污染物为：开包进料等工序产的粉尘、设备机械噪声及废旧包装材料。

预处理（破碎、配料）

优质高温沥青（粒径10-30mm）采用气流粉碎至5-10um。

煅后石油焦产品进入机械破碎机进行破碎至设计粒径。

经破碎后的物料在重力作用下通过密闭管道进入缓存料仓(自动除尘设施)备用。需要说明的是破碎以及粉碎机均置于密闭空间内，进口采用负压吸风方式进料，物料转移等通过密闭管道、皮带等进行输送。

该工段目的是原料按照比例混合均匀。

其中，煅后石油焦与优质高温沥青混合生产石墨负极材料。混合比例约100：

混合搅拌后的物料经真空气力输送系统进入缓料仓暂存。

工艺参数：常温常压、密封混合、密封气力输送。

主要环境污染物：设备噪声及粉尘等。

混合造粒

混料后的物料在粉料仓暂存后经气力输送系统输送至混合造粒机内。造粒机通过套在设备外的电加热，先抽去空气，之后通入氮气吹扫隔绝空气，防止物料燃烧氧化。在升温过程中，优质高温沥青逐渐软化，造粒机内形成均匀的液、气态挥发氛围，均匀围绕在煅后针状焦颗粒表面。

升温和恒温过程中围绕在颗粒表面的液、气态挥发份在颗粒表面沉积，并使小颗粒黏附于大颗粒表面，尤其是在颗粒表面的凹陷、断层等不光滑处粘附沉积，使颗粒球形度增加，完成粘结、造粒（物料粒径达10～20um)。造粒机不断的搅拌使釜内的轻组分气体不断挥发出来。升温结束后，保持恒温状态，期间釜内有重组分气体挥发出来，热搅拌结束后，打开反应釜阀门，物料通过管道重力送至冷却釜内冷却至室温，达到造粒的效果。

热搅拌的运行方式为间断的，物料在热搅拌结束后卸料至通保护气体且带冷却夹层的冷却釜内进行冷却并回收焦油。

工艺参数：常压、电加热到250~350℃保温2小时，约500℃(450~550℃)保温4-6小时。氮气99.996%。

主要环境污染物：沥青烟废气，主要成为沥青烟、苯并芘等。

碳化

碳化工序包含低温碳化和高温碳化两阶段；低温碳化阶段为高温碳化的预处理工序，低温碳化过程为物理的曲线升温过程，为后续高温碳化和石墨化提供预处理。

结合本项目从成本及产量考虑，低温碳化采用隧道窑进行，高温碳化选择辊道窑。

石墨化

混合筛分除磁

经石墨化后的人造石墨材料(吨袋包装、厂内叉车转移)通过拆包站进行密封负压投料+密闭管道输送。

通过负压气力输送系统输送至混料机，物理混合30~90min，实现不同批次物料均质化。

均质化后的物料采用负压气力输送系统输送至细筛机进行筛分（含粗筛、细筛）。

筛分后暂存于待检罐的物料经负压气力输送系统输送至混料机缓存料仓。将物料进行混合均匀后通过重力作用密闭管道进入磁机内进行除磁。

工艺参数：常温、常压、密封操作

主要环境污染物：残次品(含除磁固废）等固废；设备机械噪声等。

注：磁性元素包括Fe、Co、Zn等元素。磁性物质的存在会严重恶化锂离子电池的循环性能和安全性能。本工序通过10000高斯以上的电磁场，将物料中的磁性物质吸出，确保材料中的磁性物质在5ppm以下。

包装、入库

经除磁筛分后的物料进入成品料仓内，通过负压气力输送系统进入包装系统，项目设置吨袋包装机和小袋包装两种包装机，包装后储存于仓库。

工艺参数：常温、负压、密封包装。主要环境污染物：粉尘、设备噪声等。

安装现场视频（插入视频）

连续生产 设备可连续工作25日，进行基础维护后即可继续工作

处理量大 设备可满足10-50-500吨/每天的处理能力

节能环保 采用先进的等离子烟气处理技术，烟气处置费用低，效率佳

操作便捷 设备整体采用PLC自控系统，无需大量操作人员

撬装组合 设备采用集成式结构，安装、维护、迁移方便安全

含碳量高 工艺路线科学合力，所产炭黑高质高量