锂电池三元前驱体干燥粉尘回收系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种锂电池三元前驱体生产设备，具体公开了一种三元前驱体干燥粉尘回收系统，包括盘式干燥机、布袋除尘器、硫酸喷淋塔、硫酸溶液储罐、金属盐溶液配制釜和原料储罐；所述硫酸喷淋塔的喷淋部通过泵与硫酸溶液储罐相连，硫酸喷淋塔下部的液体出口与金属盐溶液配制釜的进液口相连，金属盐溶液配制釜上还设置有加料口和出料口；所述加料口与原料储罐相连，所述出料口与反应釜相连。其优点是：1)实现高效回收粒径小于1μm的超细镍钴锰的氢氧化物颗粒；2)整套系统设计合理，与三元前驱体生产系统紧密联系，便于整个工艺控制，投资成本低。

【技术实现步骤摘要】
锂电池三元前驱体干燥粉尘回收系统
本技术涉及锂电池生产设备，尤其是一种锂电池用镍钴锰三元前驱体的生产设备。
技术介绍
随着社会的发展，对于材料的环境友好、可持续发展要求越来越高，锂离子电池作为一种新型绿色二次电池，得到了广泛的应用。在电池正极材料中，三元材料因能量密度高，价格相对合适，被认为是目前最有前途的正极材料之一。目前行业内典型的制备锂电池用镍钴锰三元前驱体的方法如下：(1)浆料制备：将硫酸镍、硫酸锰和硫酸钴混合溶液加入反应釜中，用氢氧化钠溶液及氨水调节体系pH为10～12，在温度为40～80℃，搅拌速度为500～1500rpm条件下反应，反应釜中的料液自然溢流排出，使料液在反应釜中的停留时间为8～16小时，得到浆料；(2)浆料陈化：搅拌速度调整到200rpm，保持陈化时间6h～8h，使料浆中的颗粒进一步均一化；(3)将陈化后的浆料输入至过滤装置进行过滤洗涤，直至无副产盐硫酸钠残留，得到洗涤后浆料；(4)将洗涤后浆料转移至干燥装置，在50～200℃条件下干燥1～5小时后粉碎，即制得三元前驱体颗粒。其中，在上述步骤(4)中，我们通常采用盘式干燥机对洗涤后的浆料进行干燥，干燥过程中会产生大量的粉尘从盘式干燥机的尾气出口溢出，由于这些粉尘粒径跨度大，且含有大量的粒径小于1μm的超细颗粒，因此用布袋除尘器难以进行充分过滤，这些超细颗粒排放到空气中不仅造成严重的环境污染且造成资源的浪费。
技术实现思路
为实现对超细颗粒的减排和回收利用，提供一套超细颗粒的高效回收装置，本技术提供了一种三元前驱体干燥粉尘回收系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：三元前驱体干燥粉尘回收系统，包括盘式干燥机1、布袋除尘器2、硫酸喷淋塔3、硫酸溶液储罐4、金属盐溶液配制釜5和原料储罐6；所述布袋除尘器2的尾气进口通过工艺管道与盘式干燥机1的尾气出口相连，布袋除尘器2的尾气出口与硫酸喷淋塔3的尾气进口相连；所述硫酸喷淋塔3的喷淋部8通过泵与硫酸溶液储罐4相连，硫酸喷淋塔3下部的液体出口7与金属盐溶液配制釜5的进液口11相连，金属盐溶液配制釜5上还设置有加料口9和出料口10；所述加料口9与原料储罐6相连，所述出料口10与反应釜相连。我们提出，干燥尾气颗粒的主要成分是镍钴锰的氢氧化物颗粒，因此可用硫酸喷淋的形式进行回收，本技术中我们先用布袋除尘器除去颗粒较大的氢氧化物颗粒，然后再用硫酸喷淋塔处理粒径小于1μm的超细镍钴锰的氢氧化物颗粒，在硫酸喷淋塔中，硫酸溶液储罐中的硫酸溶液由泵送入喷淋部，硫酸从塔顶从上往下流动过程中，与尾气中镍钴锰氢氧化物沉淀小颗粒反应吸收，形成硫酸金属盐溶液。再通过泵送入硫酸金属盐溶液配制釜，此时再将原料储罐中的硫酸盐原料送入金属盐配制釜，配制成所需要的溶液浓度后，最后送入反应釜中参加反应。权利要求1中所述的反应釜即为
技术介绍
步骤(1)中用于料浆制备的反应釜。本技术的有益效果是：1)实现高效回收粒径小于1μm的超细镍钴锰的氢氧化物颗粒；2)整套系统设计合理，与三元前驱体生产系统紧密联系，便于整个工艺控制，投资成本低。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中标记为：1-盘式干燥机，2-布袋除尘器，3-硫酸喷淋塔，4-硫酸溶液储罐，5-金属盐溶液配制釜，6-原料储罐，7-液体出口，8-喷淋部，9-加料口，10-出料口，11-进液口，K1/K2/K3/K4-阀门。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。实施例：如图1所示，本技术的三元前驱体干燥粉尘回收系统，包括盘式干燥机1、布袋除尘器2、硫酸喷淋塔3、硫酸溶液储罐4、金属盐溶液配制釜5和原料储罐6；所述布袋除尘器2的尾气进口通过工艺管道与盘式干燥机1的尾气出口相连，布袋除尘器2的尾气出口与硫酸喷淋塔3的尾气进口相连；所述硫酸喷淋塔3的喷淋部8通过泵与硫酸溶液储罐4相连，硫酸喷淋塔3下部的液体出口7与金属盐溶液配制釜5的进液口11相连，金属盐溶液配制釜5上还设置有加料口9和出料口10；所述加料口9与原料储罐6相连，所述出料口10与反应釜相连。工作时，从盘式干燥机1的尾气出口溢出的尾气顺着工艺管道进入布袋除尘器2中，在布袋除尘器2的过滤下，绝大部分粒径大于1μm的主要成分是镍钴锰的氢氧化物的较大颗粒被截留，并通过布袋除尘器2下部出灰口离开系统被收集起来。而粒径小于1μm的超细氢氧化物颗粒从布袋除尘器2的尾气出口溢出，在风机的作用下顺着工艺管道进入硫酸喷淋塔3，此时打开阀门K1，通过泵将硫酸溶液储罐4中的硫酸溶液送入硫酸喷淋塔3并由喷淋部8进行喷洒，硫酸溶液在硫酸喷淋塔3中与氢氧化物颗粒接触反应生成硫酸盐溶液，硫酸盐溶液收集于硫酸喷淋塔3下部储槽中，此时打开阀门K2，硫酸盐溶液即通过开设于硫酸喷淋塔3下部的液体出口7顺着工艺管道进入金属盐溶液配制釜5中。待该工段结束后，打开阀门K3，根据金属盐溶液配制釜5中的溶液浓度，将原料储罐6中的镍钴锰的硫酸盐溶液泵入金属盐溶液配制釜，配制成目标浓度的镍钴锰的硫酸盐溶液，然后打开阀门K4，将最终得到的硫酸盐溶液送入反应釜中作为三元前驱体的生产原料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三元前驱体干燥粉尘回收系统，包括盘式干燥机(1)，其特征在于：还包括布袋除尘器(2)、硫酸喷淋塔(3)、硫酸溶液储罐(4)、金属盐溶液配制釜(5)和原料储罐(6)；所述布袋除尘器(2)的尾气进口通过工艺管道与盘式干燥机(1)的尾气出口相连，布袋除尘器(2)的尾气出口与硫酸喷淋塔(3)的尾气进口相连；所述硫酸喷淋塔(3)的喷淋部(8)通过泵与硫酸溶液储罐(4)相连，硫酸喷淋塔(3)下部的液体出口(7)与金属盐溶液配制釜(5)的进液口(11)相连，金属盐溶液配制釜(5)上还设置有加料口(9)和出料口(10)；所述加料口(9)与原料储罐(6)相连，所述出料口(10)与反应釜相连。

【技术特征摘要】
1.三元前驱体干燥粉尘回收系统，包括盘式干燥机(1)，其特征在于：还包括布袋除尘器(2)、硫酸喷淋塔(3)、硫酸溶液储罐(4)、金属盐溶液配制釜(5)和原料储罐(6)；所述布袋除尘器(2)的尾气进口通过工艺管道与盘式干燥机(1)的尾气出口相连，布袋除尘器(2)的尾气出口与硫酸喷淋塔(3)的尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄攀，林江，陈光旭，杜先锋，吴东恒，郑德兵，
申请(专利权)人：宜宾光原锂电材料有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51