[發明專利]一種制備碳酸鈷的系統及方法

在審

• 申請號: 201810064043.4
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108275729A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 許開華;劉文澤;樂緒清;唐洲;洪宏龍;黃良取;賀毅
• 申請（專利權）人: 荊門市格林美新材料有限公司
• 主分類號: C01G51/06
• 分類號: C01G51/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供的一種制備碳酸鈷的系統及方法，該系統包括與反應釜相連的溢流槽，所述溢流槽的溢流槽溢流口連接至濃密器的濃密入料口；所述溢流槽的溢流槽出料口連接至所述反應釜的進料口，所述濃密器的濃密出料口連接至所述反應釜的進料口；該方法包括反應釜底部的產品由反應釜底部的排料口排出；所述反應釜上部的物料由反應釜上部的反應釜溢流口溢出，并經溢流槽沉降和/或濃密器濃密后，返回所述反應釜內繼續參與反應。本發明的一種制備碳酸鈷的系統及方法，其結構簡單、工藝控制簡便，能夠有效提升碳酸鈷的制備效率。

技術領域

本發明涉及鋰電材料制備技術，更具體地，涉及一種制備碳酸鈷的系統及方法。

背景技術

鋰離子電池具有高能量、長壽命、低污染等優點，被廣泛用于收集、計算機、電動自行車、電動汽車、國防等多種領域。而正極材料直接決定了最終鋰離子電池的性能。用于制備電池的多元材料具有高容量、可逆比容量大，同時具有較高的安全性能，價格也相對較低。且與電解液的相容性較好，循環性能優異，因此廣泛應用于各個領域。

近幾年來，多元材料的優勢得到了充分的發揮，成為了電池材料廠家追捧的對象；與此同時，隨著多元電池材料在新能源汽車行業的廣泛應用。

用于制備多元材料的原料之一碳酸鈷，在實際生產過程中，通常是采用試劑在反應釜中反應完全后整體排出，再進行下一工序。如公開號為CN104556248A的中國專利申請，其公開了一種連續生產大顆粒球形碳酸鈷的方法。

該方法包括制作含小粒徑碳酸鈷晶種的懸濁液和大顆粒球形碳酸鈷，還將含小粒徑碳酸鈷晶種的懸濁液與大粒徑碳酸鈷的懸濁液攪拌成混合液、固液分離、洗滌壓濾出的濾餅為大顆粒碳酸鈷濾餅、烘干，反復操作得到大顆粒碳酸鈷粉末。

該方法通過采用小粒徑碳酸鈷晶種，控制了反應母液中大顆粒碳酸鈷的粒徑，保證了連續化生產制成的碳酸鈷球形度高、粒徑穩定控制在15±0.5μm范圍，實現了大規模連續化生產大顆粒球形碳酸鈷粒徑的一致性和穩定性。

但是，上述方法實現的是碳酸鈷工藝過程的連續。當向反應釜中添加試劑，需待試劑全部反應完成，達到要求后再一并排出，以連續進行下一步工序。碳酸鈷在反應釜中的反應過程仍然是間歇式的，其生產效率還有待進一步提升。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的制備碳酸鈷的系統及方法，以解決碳酸鈷制備難以連續作業、或連續作業效果差的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種制備碳酸鈷的系統，包括與反應釜相連的溢流槽，所述溢流槽的溢流槽溢流口連接至濃密器的濃密入料口；所述溢流槽的溢流槽出料口連接至所述反應釜的進料口，所述濃密器的濃密出料口連接至所述反應釜的進料口。

進一步地，所述反應釜的上部設置反應釜溢流口，所述反應釜溢流口連接至所述溢流槽的溢流槽進料口，且所述反應釜溢流口的高度高于所述溢流槽進料口的高度。

進一步地，所述反應釜溢流口的高度比所述溢流槽進料口的高度高30-60cm。

進一步地，所述溢流槽進料口的高度比所述溢流槽溢流口的高度低。

進一步地，所述溢流槽進料口的高度比所述溢流槽溢流口的高度低10-20cm。

進一步地，所述溢流槽的有效使用體積為所述反應釜的有效使用體積的10％-40％。

根據本發明的另一個方面，還提供一種制備碳酸鈷的方法，

反應釜底部的產品由反應釜底部的排料口排出；

所述反應釜上部的物料由反應釜上部的反應釜溢流口溢出，并經溢流槽沉降和/或濃密器濃密后，返回所述反應釜內繼續參與反應。

進一步地，所述反應釜的有效使用體積為6-16m³；