一种生产掺杂四氧化三钴的一体化装置及生产方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，包括反应釜、浓密器、浓密槽，反应釜与浓密器、浓密槽连接，浓密槽再与反应釜通过管道连接；浓密器与浓密槽连接；反应釜、离心机、低温回转窑、高温回转窑依次连接。生产方法包括：将钴铝溶液和碳酸氢铵溶液加入至反应釜至液位达到离釜口30

【技术实现步骤摘要】
一种生产掺杂四氧化三钴的一体化装置及生产方法


[0001]本专利技术属于电池级电池材料制备
，具体涉及一种生产掺杂四氧化三钴的一体化装置及生产方法。

技术介绍

[0002]在锂离子电池前驱体粉体材料制备过程中，不论是湿法合成区域，还是后处理干法区域都会存在物料跑气味、跑粉的问题，严重的甚至污染周围环境、威胁工作场所和周边居民的身体健康，同时敞开的设备很容易引入杂质等从而危害产品质量，减少设备和人员投入是产业化的必备前提条件，一套环境友好型的生产流程是十分必要的。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种生产掺杂四氧化三钴的一体化装置及生产方法，本专利技术能够避免吨袋费用投入、相关工艺人工和设备的投入，同时也能够避免粉尘和氨味对工作人员身体造成的影响，还能够避免中间闪蒸干燥这一步骤的大型设备和人员的投入。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，所述装置包括合成机构、洗涤机构、煅烧机构，合成机构包括反应釜(1)、浓密器(2)、浓密槽(3)，反应釜(1)与浓密器(2)通过管道连接，反应釜(1)的上部与浓密槽(3)的上部通过管道连接，浓密槽(3)的底部与反应釜(1)的顶部通过安装有离心泵的管道连接；浓密器(2)与浓密槽(3)通过安装有隔膜泵(7)的管道连接；浓密器(2)加工有母液出口，反应釜(1)加工有原料入口；洗涤机构包括离心机(4)，离心机(4)加工有洗涤液入口、中间产品物料入口、洗涤后物料出口，反应釜(1)与离心机(4)加工的中间产品物料入口通过安装有离心泵的管道连接；煅烧机构包括低温回转窑(5)和高温回转窑(6)，低温回转窑(5)和高温回转窑(6)通过管道连接，离心机(4)加工的洗涤后物料出口与低温回转窑(5)通过螺旋进料器(8)连接；高温回转窑(6)加工有成品出口。
[0006]根据上述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，连接所述反应釜(1)与所述浓密器(2)的管道安装有阀门，连接所述反应釜(1)的上部与所述浓密槽(3)的上部的管道安装有阀门。
[0007]根据上述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，所述反应釜(1)连接有电机；所述反应釜(1)加工的原料入口的数量为2个。
[0008]根据上述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，所述离心机(4)连接有电机。
[0009]根据上述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，所述离心机(4)加工的洗涤后物料出口与所述螺旋进料器(8)连接，所述螺旋进料器(8)与所述低温回转窑(5)连接，所述螺旋进料器(8)连接有电机。
[0010]一种基于上述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
[0011]步骤(一)：将钴铝溶液和碳酸氢铵溶液分别以500L/h
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800L/h、1000L/h
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1500L/h的流量通过高位桶通过自流的方式加入至反应釜中，加入前启动反应釜连接的电机，反应釜连接的电机转速控制在150r/min
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350r/min，反应釜温度控制在40℃
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60℃，待反应釜中的液位达到离釜口30cm
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60cm后，开始将反应釜中的物料排入浓密槽中；
[0012]步骤(二)：当浓密槽中的浆料液位达到离槽盖10cm
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30cm时，开启隔膜泵，并开启连接浓密槽的底部与反应釜的顶部的管道上安装的离心泵；
[0013]步骤(三)：将浓密器浓缩的浓浆料返回至反应釜，将浓密器中的上清液排至废水处理中心；
[0014]步骤(四)：反应结束后，将反应釜中的浆料通过离心泵抽至离心机中进行洗涤，洗涤水的温度控制在60℃
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80℃，洗涤至碳酸钴中氯离子浓度为0
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0.0100％、水分控制在0
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5％，甩干后直接卸料；
[0015]步骤(五)：离心机卸料后，通过螺旋进料器将碳酸钴湿料直接输送至低温回转窑中烘干，烘干温度为100℃
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300℃、烘干时间为2h
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4h；烘干后的物料直接进入高温回转窑中煅烧，高温煅烧温度为600℃
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850℃、煅烧时间为3h
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5h。
[0016]步骤(六)：将高温回转窑煅烧出料后的物料经过混料、筛分、除铁，得到掺杂四氧化三钴成品。
[0017]根据上述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置的生产方法，其特征在于，步骤(一)中钴铝溶液中钴浓度为100g/L
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180g/L、铝浓度为0.5g/L
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1.5g/L，钴铝溶液通过钴盐和铝盐配制而成；碳酸氢铵溶液浓度为200g/L
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300g/L。
[0018]根据上述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置的生产方法，其特征在于，所述钴盐为氯化钴，所述铝盐为硫酸铝。
[0019]本专利技术的有益技术效果：本专利技术采用连续进料和连续出清的平衡状态，只需保证反应釜内的流量稳定即可；现有洗涤工序大多是采用离心机洗涤后吨袋装料，本专利技术洗涤这一过程直接通过离心泵进行管道输送，离心机洗涤，避免吨袋费用投入、相关人工和设备的投入，同时也能够避免粉尘和氨味对工作人员的身体造成影响，离心机下料后直接进入回转窑进行湿料煅烧，避免了中间闪蒸干燥这一步骤的大型设备和人员的投入。
附图说明
[0020]图1为本专利技术装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021]参见图1，本专利技术的一种生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，包括合成机构、洗涤机构、煅烧机构，合成机构包括反应釜1、浓密器2、浓密槽3，反应釜1与浓密器2通过安装有阀门的管道连接，反应釜1的上部与浓密槽3的上部通过安装有阀门的管道连接，浓密槽3的底部与反应釜1的顶部通过安装有离心泵回流装置、离心泵的管道连接，离心泵回流装置安装于浓密槽3的底部与离心泵之间的管道上，浓浆料抽回至反应釜1中。浓密器2与浓密槽3通过安装有隔膜泵7的管道连接，浓密槽3中的稀浆料通过安装有隔膜泵7的管道抽至浓密
器2中。浓密器2中浓密后的浆料通过安装有阀门的管道排入反应釜1中。浓密器2加工有母液出口，母液通过母液出口排出。反应釜1的顶部加工有原料入口；反应釜1连接有电机；反应釜1顶部加工的原料入口的数量为2个。洗涤机构包括离心机4，离心机4加工有洗涤液入口、中间产品物料入口、洗涤后物料出口，反应釜1与离心机4加工的中间产品物料入口通过安装有离心泵的管道连接；离心机4连接有电机。煅烧机构包括低温回转窑5和高温回转窑6，低温回转窑5和高温回转窑6通过管道连接，离心机4加工的洗涤后物料出口与低温回转窑5通过螺旋进料器8连接；离心机4加工的洗涤后物料出口与螺旋进料器8连接，螺旋进料器8与低温回转窑5连接，螺旋进料器8连接有电机。高温回转窑6加工有成品出口。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，所述装置包括合成机构、洗涤机构、煅烧机构，合成机构包括反应釜(1)、浓密器(2)、浓密槽(3)，反应釜(1)与浓密器(2)通过管道连接，反应釜(1)的上部与浓密槽(3)的上部通过管道连接，浓密槽(3)的底部与反应釜(1)的顶部通过安装有离心泵的管道连接；浓密器(2)与浓密槽(3)通过安装有隔膜泵(7)的管道连接；浓密器(2)加工有母液出口，反应釜(1)加工有原料入口；洗涤机构包括离心机(4)，离心机(4)加工有洗涤液入口、中间产品物料入口、洗涤后物料出口，反应釜(1)与离心机(4)加工的中间产品物料入口通过安装有离心泵的管道连接；煅烧机构包括低温回转窑(5)和高温回转窑(6)，低温回转窑(5)和高温回转窑(6)通过管道连接，离心机(4)加工的洗涤后物料出口与低温回转窑(5)通过螺旋进料器(8)连接；高温回转窑(6)加工有成品出口。2.根据权利要求1所述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，连接所述反应釜(1)与所述浓密器(2)的管道安装有阀门，连接所述反应釜(1)的上部与所述浓密槽(3)的上部的管道安装有阀门。3.根据权利要求1所述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，所述反应釜(1)连接有电机；所述反应釜(1)加工的原料入口的数量为2个。4.根据权利要求1所述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，所述离心机(4)连接有电机。5.根据权利要求1所述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置，其特征在于，所述离心机(4)加工的洗涤后物料出口与所述螺旋进料器(8)连接，所述螺旋进料器(8)与所述低温回转窑(5)连接，所述螺旋进料器(8)连接有电机。6.一种基于权利要求1
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5任一项所述的生产掺杂四氧化三钴的一体化装置的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：步骤(一)：将钴铝溶液和碳酸氢铵溶液分别以500L/h
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800L/h、1000L/h
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1500L/h的流量通...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，易全瑞，刘玉成，刘文泽，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：