一种磷酸铁的制备系统和磷酸铁的制备方法技术方案

本发明专利技术涉及磷酸铁制备领域，具体而言，涉及一种磷酸铁的制备系统和磷酸铁的制备方法。所述的磷酸铁的制备系统，包括：进料管路、洗水主管路、压缩气体罐、三次洗水罐、二次洗水罐、一次洗水罐、纯水罐、压滤洗涤装置、碟巢磨干燥装置和回转煅烧装置。所述的磷酸铁的制备系统，设备利用率高，可以实现滤饼的均匀漂洗，水路行程缩短，降低洗水用量；通过采用碟巢磨干燥装置脱除磷酸铁滤饼的自由水和表面改性，提高磷酸铁的加工性能。高磷酸铁的加工性能。高磷酸铁的加工性能。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸铁的制备系统和磷酸铁的制备方法


[0001]本专利技术涉及磷酸铁制备领域，具体而言，涉及一种磷酸铁的制备系统和磷酸铁的制备方法。

技术介绍

[0002]磷酸铁的制备工艺目前主要采用铁盐和磷酸盐反应，通过氧化，陈化等工艺条件得到磷酸铁料浆，再将磷酸铁料浆经过过滤，漂洗，干燥，煅烧工艺得到无水磷酸铁。磷酸铁料浆中不仅含有磷酸铁产品，往往还有大量的硫酸根，铵根，金属阳离子，磷酸根等杂质阴阳离子，必须使用纯水将磷酸铁中的大量杂质漂洗去除。现有常规漂洗方式一般为使用纯水从板框压滤机一侧进水口进水，对侧出水口出水的方式对滤饼进行漂洗，这种对滤饼单一方向洗涤方式存在纯水用量大，洗涤效率低，滤饼漂洗不充分等缺点。
[0003]磷酸铁滤饼因磷酸铁粒径较小，D50仅1
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10um，导致滤饼粘稠，使用传统的烘干技术存在能耗高，烘干不均匀，烘干物料加工性能差等问题。目前行业主流的磷酸铁干燥方式为：
①
微波+辊道窑工艺，此干燥方案先将磷酸铁滤饼使用工业微波炉脱除磷酸铁滤饼的自由水，再使用辊道窑进行结晶水脱除，整个脱水流程较长，且微波炉和辊道窑功率均较大，导致磷酸铁干燥成本高。同时，微波+辊道窑烧结工艺，整个过程为静态烧结，会存在物料受热不均匀，导致磷酸铁物相不纯，内外层物料一致性差等缺点；微波+辊道窑工艺因物料采用匣钵装料，产线长度一般固定，受限于装料量和场地面积，此工艺生产效率一般较低；
②
闪蒸+回转炉工艺，此干燥方案通过闪蒸炉内布置的刀片和高温热空气实现磷酸铁滤饼的剪切分散和自由水脱除，再通过回转炉进行结晶水的脱除，因工艺流程使用天然气代替电能作为热源，能耗较微波+辊道窑工艺显著降低。同时，因闪蒸+回转炉工艺具有干燥效率高，受热均匀等优点，避免了微波+辊道窑工艺造成的物料一致性差，生产效率低的缺点。但此干燥工艺制备的磷酸铁存在物料团聚严重，颗粒大，比表面积小等问题，导致制备的磷酸铁加工性能差，具体表现为作为磷酸铁锂前驱体时砂磨时间长，影响磷酸铁锂生产效率。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个方面，涉及一种磷酸铁的制备系统，包括：进料管路、洗水主管路、压缩气体罐、三次洗水罐、二次洗水罐、一次洗水罐、纯水罐、压滤洗涤装置、碟巢磨干燥装置和回转煅烧装置；
[0006]其中，所述进料管路与所述压滤洗涤装置的第五管口相连；所述洗水主管路与所述进料管路之间通过第一一级支管路相连通；所述第一一级支管路上设置第九阀门；所述洗水主管路与所述压滤洗涤装置的第一管口通过第二一级支管路相连；所述第二一级支管路靠近所述洗水主管路的端口设置第七阀门；
[0007]所述第二一级支管路上设置第一二级支管路；所述第一二级支管路靠近所述第二一级支管路的端口设置第八阀门；所述第二一级支管路上设置第二二级支管路；所述第二
二级支管路与所述压滤洗涤装置的第二管口相连；
[0008]所述洗水主管路的第一端口连接所述压缩气体罐、所述三次洗水罐、所述二次洗水罐、所述一次洗水罐和所述纯水罐；所述洗水主管路的第二端口设置第十一阀门；所述洗水主管路的第二端口连接第三一级支管路和第四一级支管路；所述第三一级支管路与所述压滤洗涤装置的第三管口相连；所述第四一级支管路与所述压滤洗涤装置的第四管口相连；所述第一二级支管路与所述第三一级支管路之间通过第一三级支管路相连通；所述第一三级支管路上设置第十阀门；
[0009]所述压滤洗涤装置的出料口和所述碟巢磨干燥单元的进料口对应设置；所述碟巢磨干燥装置和所述回转煅烧装置相连接；所述压滤洗涤装置的压榨水口与压榨水管路相连。
[0010]所述磷酸铁的制备系统，通过交替
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逆流洗涤工艺进行磷酸铁的漂洗，大大提高了磷酸铁洗涤效率，同时大幅降低了漂洗水用量。现有工艺洗涤方式为压滤机一侧进水，另一侧出水的方式对滤饼进行洗涤，该方案存在水路行程长，靠进水端滤饼洗涤效果好，远离进水端滤饼洗涤效果差，在洗水电导率合格的条件下，往往进水端滤饼存在过度漂洗的情况，从而导致洗水用量大。采用本专利技术交替
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逆流洗涤方案，通过滤饼上五个进水口交替洗涤的方式，可以实现滤饼的均匀漂洗，水路行程较常规方案明显缩短，并因为滤饼上各点均匀漂洗，不存在过度漂洗的情况，从而降低洗水用量。逆流洗涤过程在同一台压滤机上通过DCS控制可实现，设备利用率高。
[0011]同时通过采用碟巢磨脱除自由水和表面改性，回转炉煅烧工艺路线进行磷酸铁的脱水，既避免了使用微波干燥煅烧工艺造成大量的电力能源消耗，降低了干燥成本，提高了生产效率；又避免了闪蒸+回转炉工艺造成的物料团聚严重，颗粒大，比表面积小等问题导致制备的磷酸铁加工性能差的问题，同时天然气耗量较闪蒸+回转炉更低。
[0012]碟巢磨是一种集机械和气流式磨机，专用于对粒径分布有严格要求的生产设备，能同时实现物料的解聚，干燥和粉体的表面处理。通过天然气等对空气进行加热，再通过磨腔内衬板与研磨碟片在转子高速运行下，形成的大量湍流窝巢和超过200米/秒气流速度，在压力、剪切力、摩擦撞击力作用下，将物料迅速均匀分散并研磨为超细粉体。
[0013]优选地，所述第一二级支管路远离所述第二一级支管路的端口连接一次洗水收集罐、二次洗水收集罐、三次洗水收集罐、四次洗水收集罐、母液收集罐和取样装置。
[0014]优选地，所述压滤洗涤装置的出料口下方设置下料翻板。在压滤洗涤5装置下料前处于关闭状态，防止松压过程中漂洗水流入下一道工序。压滤
[0015]洗涤装置中的滤饼下料时打开。
[0016]优选地，所述碟巢磨干燥装置的入料口设置强制喂料装置。
[0017]优选地，所述碟巢磨干燥装置的进料量为300～2000kg/h。
[0018]优选地，所述强制喂料装置的上方设置导料斗。
[0019]0优选地，所述导料斗与所述压滤洗涤装置的出料口对应设置。
[0020]优选地，所述碟巢磨干燥装置和所述回转煅烧装置之间设置电脉冲收尘装置。电脉冲收尘装置能够将经过碟巢磨干燥装置干燥过的物料进行收集，运送至回转煅烧装置中进行煅烧。
[0021]优选地，所述压缩气体罐的出口设置第一阀门和第十七阀门。
[0022]5优选地，所述3次洗水罐的出口设置第三阀门。
[0023]优选地，所述2次洗水罐的出口设置第四阀门。
[0024]优选地，所述1次洗水罐的出口设置第五阀门。
[0025]优选地，所述纯水罐的出口设置第六阀门。
[0026]优选地，所述进料管路的进料端口之间设置第二阀门。
[0027]0优选地，所述一次洗水收集罐的进液口设置第十二阀门。
[0028]优选地，所述二次洗水收集罐的进液口设置第十三阀门。
[0029]优选地，所述三次洗水收集罐的进液口设置第十四阀门。
[0030]优选地，所述四次洗水收集罐的进液口设置第十五阀门。
[0031]优选地，所述母本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁的制备系统，其特征在于，包括：进料管路、洗水主管路、压缩气体罐、三次洗水罐、二次洗水罐、一次洗水罐、纯水罐、压滤洗涤装置、碟巢磨干燥装置和回转煅烧装置；其中，所述进料管路与所述压滤洗涤装置的第五管口相连；所述洗水主管路与所述进料管路之间通过第一一级支管路相连通；所述第一一级支管路上设置第九阀门；所述洗水主管路与所述压滤洗涤装置的第一管口通过第二一级支管路相连；所述第二一级支管路靠近所述洗水主管路的端口设置第七阀门；所述第二一级支管路上设置第一二级支管路；所述第一二级支管路靠近所述第二一级支管路的端口设置第八阀门；所述第二一级支管路上设置第二二级支管路；所述第二二级支管路与所述压滤洗涤装置的第二管口相连；所述洗水主管路的第一端口连接所述压缩气体罐、所述三次洗水罐、所述二次洗水罐、所述一次洗水罐和所述纯水罐；所述洗水主管路的第二端口设置第十一阀门；所述洗水主管路的第二端口连接第三一级支管路和第四一级支管路；所述第三一级支管路与所述压滤洗涤装置的第三管口相连；所述第四一级支管路与所述压滤洗涤装置的第四管口相连；所述第一二级支管路与所述第三一级支管路之间通过第一三级支管路相连通；所述第一三级支管路上设置第十阀门；所述压滤洗涤装置的出料口和所述碟巢磨干燥单元的进料口对应设置；所述碟巢磨干燥装置和所述回转煅烧装置相连接；所述压滤洗涤装置的压榨水口与压榨水管路相连。2.根据权利要求1所述的磷酸铁的制备系统，其特征在于，所述第一二级支管路远离所述第二一级支管路的端口连接一次洗水收集罐、二次洗水收集罐、三次洗水收集罐、四次洗水收集罐、母液收集罐和取样装置。3.根据权利要求1所述的磷酸铁的制备系统，其特征在于，所述压滤洗涤装置的出料口下方设置下料翻板。4.根据权利要求1所述的磷酸铁的制备系统，其特征在于，所述碟巢磨干燥装置的入料口设置强...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐善皖，郭米艳，张伟，
申请(专利权)人：湖北虹润高科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：