Mineral 矿物

从原矿到特种粉体材料，全流程工艺解决方案，实现矿物精细化加工，赋能矿业转型升级

人造石墨

人造石墨具有高熔点、低反应性、高导电性等特性。因此被广泛应用于电极和电机电刷等多种领域，并且是生产太阳能电池用硅不可或缺的材料，近年来引起全球关注。

为生产还原炉用石墨坩埚，首先需将焦炭研磨至合适的粒径分布范围，然后与沥青混炼，再次研磨以便于成型加工。再研磨后的颗粒装入模具中，通过等静压成型为块状。块体经煅烧后在高温下进行石墨化处理。石墨化后的块体经切割加工和纯化处理后成为最终产品。如上所述，在块状成型的制造过程中，需要三个粉末加工步骤：原料研磨、沥青混炼以及混炼物的研磨。对于石墨化炉，碳颗粒处理技术至关重要。

焦炭的精细研磨

研磨后的焦炭与沥青混炼，再次研磨后成型进行石墨化。在此过程中，根据第一次研磨的粒径不同，会产生以下问题：

当颗粒过粗时，由于来自焦炭和来自沥青的颗粒尺寸不同，成型块体的品质变得不稳定，最终产品表面变得粗糙。

当焦炭颗粒过细时，包覆所需沥青量增加。沥青含有挥发分，如果沥青量增加，碳化过程中挥发量增大，导致孔隙率升高，成型体更容易开裂，因而难以制造精确的成型产品。

传统系统 - Mikro Pulverizer AP + Micron Separator

使用该系统可制造具有合适粒度分布的产品。我们在这一领域拥有丰富的经验和业绩。使用最广泛的设备是 Mikro Pulverizer AP 系列。该粉碎机配有几毫米的筛网尺寸用于调节。然而，在该工艺中，要求的粒径为 d50 = 10μm 或以下。一些粗颗粒可能会穿过筛网，因此通常采用与 Micron Separator 组合的研磨系统。然而，由于焦炭天然具有高磨蚀性，筛网或粉碎机内部可能会发生磨损，从而影响产品粒度分布。为应对这一问题，可在设备内部额外使用耐磨材料，如碳化钨、氧化铝、氧化锆等。

ACM 粉碎机

由于筛网式粉碎机无法满足更细粒径的要求，新型 ACM 粉碎机 ACM-H 近期被采用。该粉碎机不使用筛网，而是集成了空气分级机，因此尺寸调节简便，可在内部件上施加碳化钨或陶瓷涂层进行耐磨保护。与传统 ACM 粉碎机相比，ACM-H 噪音更低、产能更高、粒径更细。

流化床对喷式气流磨 AFG 与靶式气流磨 MJQ

为改善石墨块的加工性和成品表面光洁度，需要 2-3μm 的产品粒径范围。在这种超细研磨工艺中，要求高产能和更窄的粒径范围。带有分级机的流化床对冲式气流磨 AFG（图 5）或带有高效分级机 Micron Jet-Q 的靶式气流磨 MJQ（图 4）表现突出。

无论采用上述何种工艺，研磨后的物料均在 Vrieco Nauta 混合机中进行混合，以稳定产品品质（如调整粒径分布）。稳定后的粉末随后进入下一步骤（见下一节"沥青包覆"），或填充到大袋中进行临时储存。在后一种情况下，为降低储存或运输成本，物料经 Hosokawa Micron Bulk Tappener 振实后装入大袋，或通过 Hosokawa Stott 灌装称重系统装入纤维桶，防止粉尘扩散。

沥青包覆/混炼及其后续研磨

研磨后的焦炭与沥青混合/混炼。沥青作为粘合剂粘合碳颗粒或填充细颗粒表面的微孔。由于前后工艺与工厂性能密切相关，我们提供包括混炼设备和处理工艺在内的完整工厂。

与沥青均匀混合的物料在冷却后由锤磨机进行粗磨，然后进一步研磨以调整粒径分布，使其能够密实填充到模具中。由于含沥青，研磨过程中产生的热量可能导致粘附或组织位移，因此必须采取相应措施。

石墨化

由碳材料成型的块体经煅烧碳化后，在炉中进行石墨化。在此过程中，焦炭粉末和炭黑填充在块体之间。这些填充料需要高流动性和良好的填充性能。然而，填充过程存在以下问题：

该工艺为人工操作，需要大量劳动力；粉末装填不规律且装填本身不易；由于焦炭粉末的粉尘，工作环境相当恶劣；用过焦炭和炭黑的回收困难，使用过的填充料流动性和填充性能下降。为解决这些问题，采用分级机分离焦炭和炭黑粉末，从而改善流动性和填充性能，并实现从自动化仓库到石墨化炉的自动处理。这使产品品质和工作工艺得到全面改善。

我们不仅提供研磨机、分级机和混合机等粉末加工设备，还通过组合这些设备和辅助设备来构建和供应完整的工艺。在流程图中，介绍了一个闭路研磨-分级系统。根据产品品质要求，推荐使用 ACM 粉碎机替代闭路研磨系统。