【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池材料，具体为一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺。
技术介绍
1、钠离子电池与锂离子电池相比，主要优势是钠的地壳储量丰富(占2.75％)，是锂的400倍以上(占0.0065％)，且全球分布均匀，提炼相对简单。此外，钠离子电池的工作温度范围更广(从-40℃到80℃)，适用于各种极端气候条件。钠离子电池还具有卓越的快速充电能力，极端条件下只需约10分钟即可完成充电。因此，开发高效低成本的钠离子电池技术和其关键材料具有重要意义。
2、硫酸铁钠(na2fe(so4)2)是一种具有较好应用前景的新型钠电正极材料，其原料不含高价有色金属，成本低廉非常适合大规模生产使用。在硫酸铁钠的制备工艺中，一个关键环节就是需要对高温焙烧成相后的硫酸铁钠颗粒进行破碎筛分，并和具有导电作用的碳粉充分混合，直至处理后的混合物料达到产品指标所需求的混料均一度，粒径分布及平均颗粒大小。在这一过程中，如何能够高效、低成本的完成产品颗粒的破碎、混合、筛分成为了该段工序的核心和技术重点；公开号为cn115020681a，名称为一种碳包裹的硫酸铁钠正极材料及其制备方法的专利技术专利申请，以及公开号为cn116936769a，名称为一种钠离子电池正极材料及其制备方法的专利技术专利申请，均公开了球磨的处理方式，然而传统的球磨或砂磨粉碎方法容易引入杂质，且设备能耗较高，无法满足工艺改进的需要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，包括以下具体内容：用压缩氮气气流流化原料后，控制物料流量和压力通入混合分离设备，经混合分离分离出未达到目标颗粒尺寸要求的物料输送至流化床气流粉碎机，粉碎后的物料冷却至常温后返回进料流股，一并再次供入混合分离设备循环工作，收集混合分离设备中分离出的达到目标颗粒尺寸要求的物料作为产品；其中混合分离设备起到物料混合和颗粒分离的双重作用，流化床气流粉碎机起到物料破碎和混合的双重作用。
3、优选的，原料为硫酸铁钠，或硫酸铁钠与导电炭粉，产品中碳含量为0-5wt％。
4、以上优选方案中更优的，导电炭粉采用superp导电炭黑或石墨烯。
5、优选的，通入混合分离设备时控制的物料流量范围为0.1-1.0m3/s，压力为1-10kpa。
6、优选的，流化床气流粉碎机的破碎功率为10-80kw，气流破碎的过程中对粉体颗粒产生剧烈碰撞、磨擦、剪切作用，引起物料流升温至60-90℃。
7、优选的，粉碎后的物料冷却至常温采用间接接触式换热器降温。
8、优选的，产品颗粒尺寸在5-25μm间可控，颗粒尺寸平均值偏差≤±5.0μm。
9、优选的，原料流化前经过初步破碎处理至d50为10-100μm。
10、优选的，上述工艺采用的系统包括进料装置、混合分离设备、流化床气流粉碎机、产品收集处和换热冷却器，进料装置的出料端连接至混合分离设备的进料端，混合分离设备设有两个出料端，颗粒达标的出料端连接产品收集处，颗粒未达标的出料端连接流化床气流粉碎机的进料端，流化床气流粉碎机的出料端连接换热冷却器的进料端，换热冷却器的出料端连接进料装置的进料端。
11、优选的，进料装置包括流量控制阀和压力缓冲罐；混合分离设备采用旋风分离器；产品收集处设有布袋收集粉体打包。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
13、1、该钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，将混合分离设备和流化床气流粉碎机进行联用，不仅仅利用二者的分离和粉碎功能，还同时在分离设备中完成粉碎后返回循环物料和新物料的混合、硫酸铁钠和导电炭粉的混合，同时在粉碎设备中进一步进行硫酸铁钠和导电炭粉的混合，两种设备都进行了高效率的利用，将材料的破碎、混合、筛分有机结合，实现了循环连续化生产，并且得益于多单元操作的结合，本生产工艺在原有基础上优化了工艺流程，有利于提高能效、缩短处理所需的时间，相对于过去的间歇式多段操作更容易实现自动化生产。
14、2、该钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，相比于以往常规的砂磨球磨方案，采用了流化床气流粉碎，减少了杂质的引入，能耗更低，且设备无运动部件，可靠性更好；本专利技术所需设备结构简单易于维护，实用性强，降本增效效果突出。
15、3、该钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，能够制备获得粉碎均匀、形貌一致性高、性能优异的粉体材料。
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1.一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于，包括以下具体内容：用压缩氮气气流流化原料后，控制物料流量和压力通入混合分离设备，经混合分离分离出未达到目标颗粒尺寸要求的物料输送至流化床气流粉碎机，粉碎后的物料冷却至常温后返回进料流股，一并再次供入混合分离设备循环工作，收集混合分离设备中分离出的达到目标颗粒尺寸要求的物料作为产品；其中混合分离设备起到物料混合和颗粒分离的双重作用，流化床气流粉碎机起到物料破碎和混合的双重作用。
2.根据权利要求1所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述原料为硫酸铁钠，或硫酸铁钠与导电炭粉，产品中碳含量为0-5wt％。
3.根据权利要求2所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述导电炭粉采用SuperP导电炭黑或石墨烯。
4.根据权利要求1所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述通入混合分离设备时控制的物料流量范围为0.1-1.0m3/s，压力为1-10kPa。
6.根据权利要求1所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述粉碎后的物料冷却至常温采用间接接触式换热器降温。
7.根据权利要求1所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述产品颗粒尺寸在5-25μm间可控，颗粒尺寸平均值偏差≤±5.0μm。
8.根据权利要求7所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述原料流化前经过初步破碎处理至D50为10-100μm。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述工艺采用的系统包括进料装置(1)、混合分离设备(2)、流化床气流粉碎机(3)、产品收集处(4)和换热冷却器(5)，进料装置(1)的出料端连接至混合分离设备(2)的进料端，混合分离设备(2)设有两个出料端，颗粒达标的出料端连接产品收集处(4)，颗粒未达标的出料端连接流化床气流粉碎机(3)的进料端，流化床气流粉碎机(3)的出料端连接换热冷却器(5)的进料端，换热冷却器(5)的出料端连接进料装置(1)的进料端。
10.根据权利要求9所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述进料装置(1)包括流量控制阀和压力缓冲罐；混合分离设备(2)采用旋风分离器；产品收集处(4)设有布袋收集粉体打包。
...【技术特征摘要】
1.一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于，包括以下具体内容：用压缩氮气气流流化原料后，控制物料流量和压力通入混合分离设备，经混合分离分离出未达到目标颗粒尺寸要求的物料输送至流化床气流粉碎机，粉碎后的物料冷却至常温后返回进料流股，一并再次供入混合分离设备循环工作，收集混合分离设备中分离出的达到目标颗粒尺寸要求的物料作为产品；其中混合分离设备起到物料混合和颗粒分离的双重作用，流化床气流粉碎机起到物料破碎和混合的双重作用。
2.根据权利要求1所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述原料为硫酸铁钠，或硫酸铁钠与导电炭粉，产品中碳含量为0-5wt％。
3.根据权利要求2所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述导电炭粉采用superp导电炭黑或石墨烯。
4.根据权利要求1所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述通入混合分离设备时控制的物料流量范围为0.1-1.0m3/s，压力为1-10kpa。
5.根据权利要求1所述的一种钠电正极材料硫酸铁钠的连续化破碎、混合、筛分生产工艺，其特征在于：所述流化床气流粉碎机的破碎功率为10-80kw，气流破碎的过程中对粉体颗粒产生剧烈碰撞、磨擦、剪切作用，引起物料流升温至60-90℃。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓翔，刘晨，王凡，钱有军，裴晓东，
申请(专利权)人：中钢天源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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