一种磷酸铁的干燥烧结工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磷酸铁的干燥烧结工艺及其装置，所述烧结工艺包括如下步骤：1）磷酸铁滤饼干除水、再经高温烧结得到产品无水磷酸铁，处理过程将尾气收集进入水吸收塔，在水吸收塔中通过喷淋水喷淋，吸收尾气中剩余的粉尘和SO2及SO3气体，水吸收后再进入碱吸收塔，通过喷淋稀碱液，进一步吸收尾气中的酸性气体，再将空气和水蒸气混合气排空。本发明专利技术通过采用上述限定的烧结装置，对制备得到的磷酸铁滤饼进行干燥烧结处理，本发明专利技术通过先在100‑300℃的干燥设备进行干燥，再经三段烧结工艺，得到产品，干燥及烧结过程产生的尾气经除尘、水吸收和碱吸收工艺，得到符合排放标准的污水进行排污及废气高空外排。

A Dry Sintering Process and Device for Ferric Phosphate

The invention discloses a drying sintering process of iron phosphate and its device. The sintering process includes the following steps: 1) removing water from the filter biscuit of iron phosphate, then sintering at high temperature to obtain anhydrous iron phosphate product, collecting the tail gas into the water absorption tower, spraying water in the water absorption tower, absorbing the remaining dust and SO2 and SO3 gas in the tail gas, and then entering after water absorption. The alkali absorption tower further absorbs the acid gas in the tail gas by spraying dilute alkali liquor, and then empties the air and steam mixture. By adopting the above-mentioned limited sintering device, the prepared filter cake of iron phosphate is dried and sintered. The product is obtained by drying the filter cake at 100 300 C and then by three-stage sintering process. The tail gas generated during the drying and sintering process is absorbed by dust removal, water absorption and alkali absorption, and the sewage meeting the discharge standard is discharged for sewage discharge and waste gas. High-altitude outflow.

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸铁的干燥烧结工艺及其装置
本专利技术属于锂电池材料制造
，具体涉及一种磷酸铁的干燥烧结工艺及其装置。
技术介绍
磷酸铁是制备锂电池正极材料磷酸铁锂的主要原材料之一。碳掺杂磷酸铁的制备先要得到磷酸铁，但是以磷酸铁为原材料制备磷酸铁锂时需要碳的包覆。而目前常规的磷酸铁的生成过程为：首先生产二水磷酸铁，然后再经过高温煅烧再生产无水磷酸铁。烧结的过程中存在二水磷酸铁的导热性差的问题，受热不均匀，导致磷酸铁结晶时晶体颗粒不够均匀；磷酸铁的一次粒子决定了磷酸铁锂的容量大小，一次粒子越小，克容量越高，因此在制备磷酸铁锂时需要研磨至纳米级粒子，由于设备和生产效率的限制，研磨后颗粒的粒径仅能到200nm~300nm。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种磷酸铁的干燥烧结工艺及其装置。所述的一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于包括如下步骤：1）干燥脱水将制备得到的磷酸铁滤饼通过干燥进料器加入干燥器，在温度设定100-300℃下干燥除去滤饼中的自由水，磷酸铁滤饼变为二水磷酸铁粗品，并控制二水磷酸铁中自由水在含量1%以内，夹带少量二水磷酸铁粉尘的尾气从干燥器顶部进入干燥除尘设备进行处理，除尘后的尾气待处理，二水磷酸铁粗品从干燥除尘设备底部回收并进行后处理；2）高温烧结将步骤1）得到的二水磷酸铁粗品经烧结进料器加入烧结釜，烧结釜内温区分为三段，第一段为升温段，物料温度由常温升至设定温度，第二段为保温段，第三段为降温段，物料由设定温度降至70℃以下，在烧结釜内二水磷酸铁中分子水脱除，同时晶型转化，得到无水磷酸铁产品，烧结时产生的尾气从烧结釜顶部进入烧结除尘设备，由尾气夹带出的无水磷酸铁粉尘从烧结除尘设备底部回收，除尘后的尾气待处理；3）尾气处理将步骤1）和步骤2）的尾气全部收集进入水吸收塔，在水吸收塔中通过喷淋水喷淋，吸收尾气中剩余的粉尘、SO2及SO3气体，水吸收后再进入碱吸收塔，通过喷淋稀碱液，进一步吸收尾气中的酸性气体，碱吸收塔处理得的空气和水蒸气混合气排空，水吸收塔和碱吸收塔底部的污水集中处理。所述的一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于干燥器为闪蒸干燥器、喷雾式干燥器或流化床式干燥器；所述的干燥除尘设备为布袋除尘器、喷淋除尘器或旋风除尘器。所述的一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于步骤2）中的加料速度为100-300kg/h。所述的一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于步骤2）中的烧结釜为回转炉、辊道炉或推板炉；烧结除尘设备为布袋除尘器、喷淋除尘器或旋风除尘器。所述的一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于步骤2）中的设定温度为400-800℃，脱水时间设定2-8小时。所述的磷酸铁的干燥烧结装置，包括干燥器、烧结釜、水吸收塔及碱吸收塔，其特征在于干燥器与干燥进料器连接，磷酸铁滤饼由干燥进料器进入干燥器，干燥器顶部出口连接干燥除尘设备，底部出口通过烧结进料器连接烧结釜，烧结釜顶部出口连接烧结除尘设备，所述干燥除尘设备底部设有二水磷酸铁粉尘出口，干燥除尘设备和烧结除尘设备顶部分别设有除尘后的尾气出口，两个尾气出口均连接水吸收塔底部进料口，水吸收塔上部设有去离子水进口，碱吸收塔上部设有1.0-5.0w%稀碱液进口水，吸收塔顶部出气口连接碱吸收塔底部进料口，水吸收塔及碱吸收塔底部均设有废水排出口。所述的磷酸铁的干燥烧结装置，其特征在于所述干燥除尘设备顶部尾气出口与水吸收塔之间设有干燥引风机，烧结除尘设备顶部尾气出口与水吸收塔之间设有烧结引风机。所述的磷酸铁的干燥烧结装置，其特征在于所述水吸收塔上部去离子水进口与其底部废水排出口之间通过管路连接，构成循环系统，循环系统管路上设有水吸收塔循环泵；碱吸收塔上部稀碱液进口与其底部废水排出口之间通过管路连接，构成循环系统，循环系统管路上设有碱吸收塔循环泵。所述的磷酸铁的干燥烧结装置，其特征在于所述水吸收塔侧面设有水吸收塔液位控制仪表，底部废水排出口的管路上设有电磁阀，水吸收塔液位控制仪表与对应的电磁阀连接；碱吸收塔侧面设有碱吸收塔液位控制仪表，底部废水排出口的管路上设有电磁阀，碱吸收塔液位控制仪表与对应的电磁阀连接。所述的磷酸铁的干燥烧结装置，其特征在于所述烧结设备顶部设有若干烧结温度控制仪表。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过采用上述限定的烧结装置，对制备得到的磷酸铁滤饼进行干燥烧结处理，本专利技术通过先在100-300℃的干燥设备进行干燥，再经三段烧结工艺，得到产品，干燥及烧结过程产生的尾气经除尘、水吸收和碱吸收工艺，得到符合排放标准的污水进行排污及废气高空外排。附图说明图1为本专利技术工艺流程图。图中：1-干燥器；2-烧结釜；3-水吸收塔；4-碱吸收塔;5-干燥进料器；6-干燥除尘设备；7-烧结进料器；8-烧结除尘设备；9-干燥引风机；10-烧结引风机；11-水吸收塔循环泵；12-碱吸收塔循环泵；13-水吸收塔液位控制仪表；14-碱吸收塔液位控制仪表；15-烧结温度控制仪表。具体实施方式以下结合说明书附图及实施例对本专利技术作进一步的描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：如图1所示，本专利技术的磷酸铁的干燥烧结装置，包括干燥器1、烧结釜2、水吸收塔3及碱吸收塔4，干燥器1与干燥进料器5连接，磷酸铁滤饼由干燥进料器5进入干燥器1，干燥器1顶部出口连接干燥除尘设备6，底部出口通过烧结进料器7连接烧结釜2，烧结釜2顶部出口连接烧结除尘设备8，为了便于控制温度，本专利技术在烧结釜2顶部设有若干烧结温度控制仪表15；所述干燥除尘设备6底部设有二水磷酸铁粉尘出口，干燥除尘设备6和烧结除尘设备8顶部分别设有除尘后的尾气出口，两个尾气出口均连接水吸收塔3底部进料口，水吸收塔3上部设有去离子水进口，碱吸收塔4上部设有1.0-5.0w%稀碱液进口水，吸收塔3顶部出气口连接碱吸收塔4底部进料口，水吸收塔3及碱吸收塔4底部均设有废水排出口。如图所示，为了便于尾气顺利进入后继设备，本专利技术在干燥除尘设备6顶部尾气出口与水吸收塔3之间设有干燥引风机9，烧结除尘设备8顶部尾气出口与水吸收塔3之间设有烧结引风机10。为了提高尾气吸收效果，本专利技术在所述水吸收塔3上部去离子水进口与其底部废水排出口之间通过管路连接，构成循环系统，循环系统管路上设有水吸收塔循环泵11，通过水吸收塔循环泵11将循环液进行循环吸收，提高吸收效果；碱吸收塔4上部稀碱液进口与其底部废水排出口之间通过管路连接，构成循环系统，循环系统管路上设有碱吸收塔循环泵12。所述水吸收塔3侧面设有水吸收塔液位控制仪表13，底部废水排出口的管路上设有电磁阀，水吸收塔液位控制仪表13与对应的电磁阀连接；碱吸收塔4侧面设有碱吸收塔液位控制仪表14，底部废水排出口的管路上设有电磁阀，碱吸收塔液位控制仪表14与对应的电磁阀连接。实施例1：磷酸铁滤饼的处理工艺1）干燥脱水：将200kg水含量50%的磷酸铁滤饼通过干燥进料器5以300kg/h的速度加入干燥器1，温度设定200℃，水蒸气的蒸发速度约为113kg/h，干燥器1出口的得到的二水磷酸铁速度为187kg/h，且二水磷酸铁中自由水含量1%以内，干燥器1内产生的尾气经过干燥除尘设备6回收二水磷酸铁粉尘，本实施例的干燥设备选用闪蒸干燥，除尘设备选用布袋除尘器；2）高温烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于包括如下步骤：1）干燥脱水将制备得到的磷酸铁滤饼通过干燥进料器（5）加入干燥器（1），在温度设定100‑300℃下干燥除去滤饼中的自由水，磷酸铁滤饼变为二水磷酸铁粗品，并控制二水磷酸铁中自由水在含量1%以内，夹带少量二水磷酸铁粉尘的尾气从干燥器（1）顶部进入干燥除尘设备（6）进行处理，除尘后的尾气待处理，二水磷酸铁粗品从干燥除尘设备（6）底部回收并进行后处理；2）高温烧结将步骤1）得到的二水磷酸铁粗品经烧结进料器（7）加入烧结釜（2），烧结釜（2）内温区分为三段，第一段为升温段，物料温度由常温升至设定温度，第二段为保温段，第三段为降温段，物料由设定温度降至70℃以下，在烧结釜（2）内二水磷酸铁中分子水脱除，同时晶型转化，得到无水磷酸铁产品，烧结时产生的尾气从烧结釜（2）顶部进入烧结除尘设备（8），由尾气夹带出的无水磷酸铁粉尘从烧结除尘设备（8）底部回收，除尘后的尾气待处理；3）尾气处理将步骤1）和步骤2）的尾气全部收集进入水吸收塔（3），在水吸收塔（3）中通过喷淋水喷淋，吸收尾气中剩余的粉尘、SO2及SO3气体，水吸收后再进入碱吸收塔（4），通过喷淋稀碱液，进一步吸收尾气中的酸性气体，碱吸收塔（4）处理得的空气和水蒸气混合气排空，水吸收塔（3）和碱吸收塔（4）底部的污水集中处理。...

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于包括如下步骤：1）干燥脱水将制备得到的磷酸铁滤饼通过干燥进料器（5）加入干燥器（1），在温度设定100-300℃下干燥除去滤饼中的自由水，磷酸铁滤饼变为二水磷酸铁粗品，并控制二水磷酸铁中自由水在含量1%以内，夹带少量二水磷酸铁粉尘的尾气从干燥器（1）顶部进入干燥除尘设备（6）进行处理，除尘后的尾气待处理，二水磷酸铁粗品从干燥除尘设备（6）底部回收并进行后处理；2）高温烧结将步骤1）得到的二水磷酸铁粗品经烧结进料器（7）加入烧结釜（2），烧结釜（2）内温区分为三段，第一段为升温段，物料温度由常温升至设定温度，第二段为保温段，第三段为降温段，物料由设定温度降至70℃以下，在烧结釜（2）内二水磷酸铁中分子水脱除，同时晶型转化，得到无水磷酸铁产品，烧结时产生的尾气从烧结釜（2）顶部进入烧结除尘设备（8），由尾气夹带出的无水磷酸铁粉尘从烧结除尘设备（8）底部回收，除尘后的尾气待处理；3）尾气处理将步骤1）和步骤2）的尾气全部收集进入水吸收塔（3），在水吸收塔（3）中通过喷淋水喷淋，吸收尾气中剩余的粉尘、SO2及SO3气体，水吸收后再进入碱吸收塔（4），通过喷淋稀碱液，进一步吸收尾气中的酸性气体，碱吸收塔（4）处理得的空气和水蒸气混合气排空，水吸收塔（3）和碱吸收塔（4）底部的污水集中处理。2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于干燥器（1）为闪蒸干燥器、喷雾式干燥器或流化床式干燥器；所述的干燥除尘设备（6）为布袋除尘器、喷淋除尘器或旋风除尘器。3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于步骤2）中的加料速度为100-300kg/h。4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于步骤2）中的烧结釜（2）为回转炉、辊道炉或推板炉；烧结除尘设备（8）为布袋除尘器、喷淋除尘器或旋风除尘器。5.根据权利要求1所述的一种磷酸铁的干燥烧结工艺，其特征在于步骤2）中的设定温度为400-...

【专利技术属性】
技术研发人员：江文革，方东东，
申请(专利权)人：深圳海纳百川科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44