[發明專利]一種納米珠磨系統及納米晶微球的制備方法

有效

• 申請號: 201510270576.4
• 申請日: 2015-05-22
• 公開（公告）號: CN104971802B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 萬維華;陳奇志;韋國柱;方皓;王紹立;陸賓;莫秀恒;梁鴻雁;吳煉;盧彥越;賈艷樺;盧碧翠;韋革斌;曾德超;周維
• 申請（專利權）人: 廣西有色金屬集團匯元錳業有限公司
• 主分類號: B02C17/16
• 分類號: B02C17/16;B02C17/18
• 代理公司: 上?？坡蓪＠硎聞账?特殊普通合伙)31290
• 代理人: 金碎平

技術領域

本發明屬于納米粉體碾磨分散領域，尤其涉及一種納米珠磨系統及納米晶微球的制備方法。

背景技術

納米技術是當今科技發展的重要技術領域。納米科技將創造另一波技術創新和產業革命，其應用領域十分廣泛，遍及電子產業、光電產業、醫療生化產業及基礎產業等。不論應用領域如何，均需要納米尺度的材料。如何得到納米級粉體，已成為目前產、學、研共同研究的課題。

近十年來，雖出現幾種能制備納米級粉體的珠磨機，如盤片式珠磨機和棒銷式珠磨機，但都有不足之處。由于其研磨腔設計不合理，導致磨介(珠粒)不規則的聚集于研磨腔漿料排出口處，不能充分發揮微珠的全部性能，影響粉體粉碎機分散的效果。

現有技術的珠磨機，都有一個精密的篩網，它的作用是使漿料從篩網中流出，而磨珠粒子被篩網擋住，繼續在腔內工作，但珠磨機對篩網的縫隙有要求，其縫隙必須不大于磨介(珠粒)平均直徑的一半，由于技術的進步，磨介的粒徑越來越小，已有0.015mm的珠粒，則篩網均勻的縫隙只有0.007mm，制造十分困難，使用和維護難度大如果繼續有更細微珠粒出現，則篩網結構將無法實現。直至今日止，上述缺陷尚未得到解決。

另外，現有技術的珠磨機，碾磨時都是單槽(桶)循環碾磨，不能連續投料、連續產出，碾磨合格一槽(桶)，出料才能進行下一桶(槽)碾磨，產量較低，且磨料的粒徑分布較寬。

納米珠磨系統是為探索合格納米晶微球添加劑的工業化制備方法研究納米晶微球添加劑達到一定粒徑范圍的工業化工藝條件。

電解二氧化錳行業因市場容量小、進入門檻高等各方面因素的影響，受國際國內經濟危機影響較小，產品價格相對降幅較少。但隨著電池行業的不斷發展，尤其是電動自行車的普及，錳酸鋰電池正極材料專用二氧化錳發展迅速。隨著市場的逐步推動，鉛酸電池將逐步退出，錳酸鋰電池用二氧化錳將得到迅猛發展，并帶動整個電解二氧化錳產品市場的發展。對電解二氧化錳產品提出了更高的質量要求，同行業的競爭也越來越激烈，迫使電解二氧化錳行業對內降耗挖替，研制新的生產工藝，從而衍生出“納米晶微球法”生產電解二氧化錳，因此，非常有必要提供適合于電解二氧化錳電解條件的納米晶微球及其納米珠磨系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種納米珠磨系統及納米晶微球的制備方法，可以滿足粉體碾磨粒徑達納米級的要求，且能連續投料生產，提高產量。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種納米珠磨系統，包括攪拌槽、珠磨機、第一泵和第二泵，所述攪拌槽的出口和所述第一泵的入口通過管路相連，所述第一泵的出口通過管路和所述珠磨機的入口相連，所述珠磨機的出口通過管路與所述第二泵的入口相連，所述第二泵的出口通過管路與所述攪拌槽的入口相連。

上述的納米珠磨系統，其中，所述珠磨機電機功率為55KW，所述第一泵和第二泵的功率為4KW。

上述的納米珠磨系統，其中，所述攪拌槽和管路由不銹鋼材質制成。

上述的納米珠磨系統，其中，所述珠磨機包括碾磨筒，所述碾磨筒內設置有主軸，所述主軸上安裝有離心分離盤和攪拌葉輪；所述攪拌葉輪的數量為多個，所述多個攪拌葉輪和離心分離盤依次套設在所述主軸上，所述離心分離盤位于所述主軸的尾部，所述離心分離盤外側與碾磨筒內側之間形成與所述珠磨機的出口相連的出料腔。

上述的納米珠磨系統，其中，所述攪拌葉輪的數量為10-15個，所述多個攪拌葉輪等間隔依次固定在所述主軸上，所述攪拌葉輪和主軸的連接傾斜角度為1-15度。

上述的納米珠磨系統，其中，所述主軸沿軸向設有貫穿的開口槽，所述攪拌葉輪上沿圓周方向開設有不同孔徑的圓孔，所述圓孔的孔徑沿徑向由內往外依次減小，所述離心分離盤的直徑大于主軸的直徑且小于攪拌葉輪的直徑。

本發明為解決上述技術問題而采用的另一技術方案是提供一種納米晶微球的制備方法，采用上述的納米珠磨系統制取，包括如下步驟：(1)將二氧化錳跟水按預定比例投入所述攪拌槽進行攪拌，攪拌30～60分鐘；(2)經攪拌均勻后形成納米晶微球添加劑粗級品通過所述第一泵輸送到所述珠磨機；(3)經所述珠磨機磨過的納米晶微球添加劑經過所述第二泵輸送回所述攪拌槽，再通過所述珠磨機循環研磨；(4)重復步驟(3)，連續研磨16～20小時，直至納米晶微球添加劑粒徑50-500納米達到50％以上。

上述的納米晶微球的制備方法，其中，所述二氧化錳與水按重量比1：5投入攪拌槽。