[實用新型]鋰電池三元前驅體包裝和混料粉塵回收系統

有效

• 申請號: 201820057273.3
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN207871825U
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 何聰;顏華;邱世威;林江;陳光旭;鄭德兵
• 申請（專利權）人: 宜賓光原鋰電材料有限公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司 51231
• 代理人: 周宇杰

本實用新型涉及一種鋰電池三元前驅體生產設備，具體公開了一種三元前驅體包裝和混料粉塵回收系統，包括包裝機、混料機、布袋除塵器、硫酸噴淋塔、硫酸溶液儲罐、金屬鹽溶液配制釜和原料儲罐；所述硫酸噴淋塔的噴淋部通過泵與硫酸溶液儲罐相連，硫酸噴淋塔下部的液體出口與金屬鹽溶液配制釜的進液口相連，金屬鹽溶液配制釜上還設置有加料口和出料口；所述加料口與原料儲罐相連，所述出料口與反應釜相連。其優點是：1)實現高效回收粒徑小于1μm的超細鎳鈷錳的氫氧化物顆粒；2)整套系統設計合理，與三元前驅體生產系統緊密聯系，便于整個工藝控制，投資成本低。

技術領域

本實用新型涉及鋰電池生產設備，尤其是一種鋰電池用鎳鈷錳三元前驅體的生產設備。

背景技術

隨著社會的發展，對于材料的環境友好、可持續發展要求越來越高，鋰離子電池作為一種新型綠色二次電池，得到了廣泛的應用。在電池正極材料中，三元材料因能量密度高，價格相對合適，被認為是目前最有前途的正極材料之一。

目前行業內典型的制備鋰電池用鎳鈷錳三元前驅體的方法如下：

(1)漿料制備：將硫酸鎳、硫酸錳和硫酸鈷混合溶液加入反應釜中，用氫氧化鈉溶液及氨水調節體系pH為10～12，在溫度為40～80℃，攪拌速度為500～1500rpm條件下反應，反應釜中的料液自然溢流排出，使料液在反應釜中的停留時間為8～16小時，得到漿料；

(2)漿料陳化：攪拌速度調整到200rpm，保持陳化時間6h～8h，使料漿中的顆粒進一步均一化；

(3)將陳化后的漿料輸入至過濾裝置進行過濾洗滌，直至無副產鹽硫酸鈉殘留，得到洗滌后漿料；

(4)將洗滌后漿料轉移至干燥裝置，在50～200℃條件下干燥1～5小時；

(5)將干燥所得的產品放入混料機進行混料，之后再轉移至篩分機進行篩分，將符合要求的三元前驅體加入包裝機進行包裝。

其中，在上述步驟(5)中，我們通常分別采用包裝及和混料機對粗產品進行包裝和混料，包裝和混料過程中會產生大量的粉塵從包裝機和混料機的尾粉出口溢出，由于這些粉塵粒徑跨度大，且含有大量的粒徑小于1μm的超細顆粒，因此用布袋除塵器難以進行充分過濾，這些超細顆粒排放到空氣中不僅造成嚴重的環境污染且造成資源的浪費。

實用新型內容

為實現對超細顆粒的減排和回收利用，提供一套超細顆粒的高效回收裝置，本實用新型提供了一種三元前驅體包裝和混料粉塵回收系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：三元前驅體包裝和混料粉塵回收系統，包括包裝機(1)和/或混料機(12)，其特征在于：還包括布袋除塵器(2)、硫酸噴淋塔(3)、硫酸溶液儲罐(4)、金屬鹽溶液配制釜(5)和原料儲罐(6)；所述布袋除塵器(2)的尾氣進口通過工藝管道與包裝機(1)和/或混料機(12)的尾粉出口相連，布袋除塵器(2)的尾氣出口與硫酸噴淋塔(3)的尾氣進口相連；所述硫酸噴淋塔(3)的噴淋部(8)通過泵與硫酸溶液儲罐(4)相連，硫酸噴淋塔(3)下部的液體出口(7)與金屬鹽溶液配制釜(5)的進液口(11)相連，金屬鹽溶液配制釜(5)上還設置有加料口(9)和出料口(10)；所述加料口(9)與原料儲罐(6)相連，所述出料口(10)與反應釜相連。

我們提出，包裝和混料尾氣顆粒主要是鎳鈷錳的氫氧化物顆粒，因此可用硫酸噴淋的形式進行回收，本實用新型中我們先用布袋除塵器除去顆粒較大的氫氧化物顆粒，然后再用硫酸噴淋塔處理粒徑小于1μm的超細鎳鈷錳的氫氧化物顆粒，在硫酸噴淋塔中，硫酸溶液儲罐中的硫酸溶液由泵送入噴淋部，硫酸從塔頂從上往下流動過程中，與尾氣中鎳鈷錳氫氧化物沉淀小顆粒接觸反應，形成硫酸金屬鹽溶液。再通過泵送入硫酸金屬鹽溶液配制釜，此時再將原料儲罐中的硫酸鹽原料送入金屬鹽配制釜，配制成所需要的溶液濃度后，最后送入反應釜中參加反應。

權利要求1中所述的反應釜即為背景技術步驟(1)中用于漿料制備的反應釜。