一种动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法，涉及氧化物制备工艺技术领域，包括：对三元混合溶液过滤后送入预浓缩器进行浓缩，再喷洒至焙烧炉中进行焙烧加热；在焙烧炉的炉顶压力为

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法


[0001]本专利技术涉及氧化物制备工艺
，尤其涉及一种动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法。

技术介绍

[0002]针对电池正极三元(三元氧化物、氯化钴、氯化锰)材料的生产工艺及装置，现有技术中公开有如四氧化三钴的制备方法及工艺，将含有掺杂元素离子的硝酸钴溶液与含有氨水和氢氧化钠的混合沉淀剂溶液混合，在一定条件下制得氢氧化钴沉淀，将氢氧化钴沉淀洗涤、干燥后，在500～800℃温度下煅烧得到掺杂四氧化三钴。
[0003]该制备工艺技术存在下述问题：
[0004](1)粒度：粒度不能得到有效控制，在逆向雾化过程当中粒度将受到根部的影响，产生很大的破坏力；
[0005](2)堵料现象：在材料当中容易造成混料，出料容易产生堵料，在使用耙齿生产过程当中，解决堵料问题而采用耙齿出料方式也会对设备耐腐蚀性、耐磨性、使用寿命减少及环境将会有很大影响，这也将提高对材料的要求。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供了一种动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法，通过预浓缩器对三元混合溶液进行浓缩，通过焙烧炉将浓缩后的三元混合溶液在
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200Pa炉顶压力下焙烧加热至780℃～1100℃，使得混合溶液分解成为三元氧化物和氯化氢气体，并利用循环水吸收氯化氢气体生成再生盐酸，生产工艺流程短，工艺过程稳定，给料管路不会堵塞，成本低，而且产物不会对环境造成二次污染，产品质量高，且利用混合废液作为原料制备，因此可以节能降耗，实现低碳减排的效果。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法，包括：
[0008]利用精细过滤器对三元混合溶液进行过滤，再送入预浓缩器；
[0009]经所述预浓缩器浓缩后，将所述三元混合溶液喷洒至焙烧炉中进行焙烧加热；
[0010]在所述焙烧炉的炉顶压力为
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200Pa的条件下，采用三段式分区加热至780℃～1100℃，使得所述三元混合溶液分解为固体三元氧化物和氯化氢气体；
[0011]利用旋风分离器分离得到三元氧化物产品和氯化氢气体，将所述氯化氢气体输送至所述预浓缩器，与所述预浓缩器中的三元混合溶液进行热交换，实现所述三元混合溶液的浓缩；
[0012]将所述预浓缩器中冷却后的氯化氢气体输送至一级吸收塔，并与二级吸收塔中返排来的循环水生成盐酸。
[0013]在上述技术方案中，优选地，动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法还包括：
[0014]将所需的三元氧化物原料分别通过计量泵和流量计按照预定量输送至溶液混合器；
[0015]将所述溶液混合器中的氧化物输送至搅拌罐中进行充分搅拌混合得到所述三元混合溶液；
[0016]将所述三元混合溶液利用三元给料循环泵输送至三元液储罐进行储存。
[0017]在上述技术方案中，优选地，利用预浓缩循环泵提供动力，将所述预浓缩器中浓缩后的混合溶液输送至气动给料装置，同时利用预浓缩管道过滤器在输送过程中进行过滤，利用所述气动给料装置将混合溶液由焙烧炉的进料口喷洒至所述焙烧炉中。
[0018]在上述技术方案中，优选地，采用三流体气雾式喷嘴、压力式喷嘴、超声雾化式喷嘴和/或离心式喷嘴将混合溶液雾化形成30
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50μm的雾滴，并喷洒至所述焙烧炉中。
[0019]在上述技术方案中，优选地，利用呈切线布置于所述焙烧炉本体内中部至锥体不同高度的多组燃烧器，对喷洒至所述焙烧炉中的雾滴进行三段式分区燃烧加热，使得所述雾滴能够在所述焙烧炉中不同高度位置由低到高梯度加热至预设温度，从而使所述雾滴分解为固体三元氧化物和氯化氢气体。
[0020]在上述技术方案中，优选地，将所述预浓缩器中冷却后的氯化氢气体由所述一级吸收塔的下部逆向输入，将所述二级吸收塔中的循环水通过调节控制阀由所述一级吸收塔的上部定量喷洒进入所述一级吸收塔内，并吸收氯化氢气体生成盐酸；
[0021]所述一级吸收塔上部排出的氯化氢气体进入所述二级吸收塔内再次进行吸收净化，所述二级吸收塔中吸收氯化氢气体生成的含酸废水通过所述调节控制阀循环向所述一级吸收塔输送，输送量根据所要生成盐酸的浓度确定。
[0022]在上述技术方案中，优选地，所述二级吸收塔排出的废气通过排烟风机输送至气液分离器进行气液分离，再由废气洗涤塔进行洗涤净化后排放至大气中，洗涤水循环定量排放至所述二级吸收塔的循环罐中。
[0023]在上述技术方案中，优选地，脱氯后的所述三元氧化物产品输送至三元料仓中暂存，并输送至浆化罐中进行浆化，再通过磨机进行研磨和离心机进行分离后，将分离后的液体收集至水收集罐中，将分离后的固体利用干燥机进行干燥，将干燥后的固体破碎为预设粒径，得到氧化物产品，同时将破碎过程中逸散的固体颗粒氧化物产品通过收尘器进行收集。
[0024]在上述技术方案中，优选地，所述三元料仓的顶部设置有除尘器，所述除尘器通过风机与净化塔相连通，由所述除尘器和所述净化塔过滤逸出空气中的粉尘颗粒物。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：通过预浓缩器对三元混合溶液进行浓缩，通过焙烧炉将浓缩后的三元混合溶液在
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200Pa炉顶压力下焙烧加热至780℃～1100℃，使得混合溶液分解成为三元氧化物和氯化氢气体，并利用循环水吸收氯化氢气体生成再生盐酸，生产工艺流程短，工艺过程稳定，给料管路不会堵塞，成本低，而且产物不会对环境造成二次污染，产品质量高，且利用混合废液作为原料制备，因此可以节能降耗，实现了低碳减排的效果。
附图说明
[0026]图1为本专利技术一种实施例公开的动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法
的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术一种实施例公开的动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法的工艺步骤示意图；
[0028]图3为本专利技术一种实施例公开的动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备装置的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术一种实施例公开的三元液混合搅拌过程的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术一种实施例公开的三元氧化物的产品处理过程的结构示意图。
[0031]图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：
[0032]1、氯化钴罐；2、氯化镍罐；3、氯化锰罐；4、搅拌罐；5、三元液储罐；6、氯化钴计量泵；7、氯化镍计量泵；8、氯化锰计量泵；9、三元给料循环泵；10、三元给料泵；11、氯化钴流量计；12、氯化镍流量计；13、氯化锰流量计；14、溶液混合器；15、含量分析仪；16、孔板流量计；17、风机；18、除尘器；19、三元料仓；20、浆化罐；21、振动筛；22、离心机；23、干燥机；24、收尘器；25、破碎机；26、水收集罐；27、第二包装机；28、料仓；29、第一包装机；30、气动泵；31、清洗水给料泵；32、预浓缩器；33、预浓缩循环泵；34、预浓缩管道过滤器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法，其特征在于，包括：利用精细过滤器对三元混合溶液进行过滤，再送入预浓缩器；经所述预浓缩器浓缩后，将所述三元混合溶液喷洒至焙烧炉中进行焙烧加热；在所述焙烧炉的炉顶压力为
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200Pa的条件下，采用三段式分区加热至780℃～1100℃，使得所述三元混合溶液分解为固体三元氧化物和氯化氢气体；利用旋风分离器分离得到三元氧化物产品和氯化氢气体，将所述氯化氢气体输送至所述预浓缩器，与所述预浓缩器中的三元混合溶液进行热交换，实现所述三元混合溶液的浓缩；将所述预浓缩器中冷却后的氯化氢气体输送至一级吸收塔，并与二级吸收塔中返排来的循环水生成盐酸。2.根据权利要求1所述的动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法，其特征在于，还包括：将所需的三元氧化物原料分别通过计量泵和流量计按照预定量输送至溶液混合器；将所述溶液混合器中的氧化物输送至搅拌罐中进行充分搅拌混合得到所述三元混合溶液；将所述三元混合溶液利用三元给料循环泵输送至三元液储罐进行储存。3.根据权利要求1所述的动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法，其特征在于，利用预浓缩循环泵提供动力，将所述预浓缩器中浓缩后的混合溶液输送至气动给料装置，同时利用预浓缩管道过滤器在输送过程中进行过滤，利用所述气动给料装置将混合溶液由焙烧炉的进料口喷洒至所述焙烧炉中。4.根据权利要求3所述的动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法，其特征在于，采用三流体气雾式喷嘴、压力式喷嘴、超声雾化式喷嘴和/或离心式喷嘴将混合溶液雾化形成30
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50μm的雾滴，并喷洒至所述焙烧炉中。5.根据权利要求4所述的动力电池正级三元氧化物及回收盐酸的制备方法，其特征在于，利用呈切线布...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫东波，
申请(专利权)人：赫东波，
类型：发明
国别省市：