[發(fā)明專利]一種硝酸鹽分步熱解制備金屬氧化物粉體及硝酸再生的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210987862.2
• 申請(qǐng)日: 2022-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115490249B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙頂;但勇;趙林;趙澎;何永;高波;姜靜;陸寬偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川順應(yīng)動(dòng)力電池材料有限公司
• 主分類號(hào): C01F7/02
• 分類號(hào): C01F7/02;C01F7/308;C01F11/04;C01G49/06;C01F5/06
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種硝酸鹽分步熱解制備金屬氧化物粉體及硝酸再生的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將硝酸鹽加入加熱熔融裝置內(nèi)，得到熔融狀態(tài)的硝酸鹽；

步驟（1）中硝酸鹽種類為硝酸鈣、硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸鐵、硝酸錳、硝酸鎳、硝酸鈷、硝酸鈧中的一種或其混合物，且熔融罐加熱溫度范圍為室溫至150℃；

（2）將熔融后的硝酸鹽噴入霧化熱解爐內(nèi)進(jìn)行低溫?zé)峤猓玫降牡蜏責(zé)峤猱a(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣固分離后，得到堿式硝酸鹽前驅(qū)體；

步驟（2）所得到的堿式硝酸鹽前驅(qū)體形貌為球形，顆粒尺寸為10-300?μm；

（3）將堿式硝酸鹽前驅(qū)體輸入動(dòng)態(tài)熱解爐內(nèi)進(jìn)行煅燒熱解，得到分解完全的金屬氧化物粉體；

步驟（3）將堿式硝酸鹽前驅(qū)體輸入動(dòng)態(tài)熱解爐內(nèi)進(jìn)行煅燒熱解，動(dòng)態(tài)熱解爐內(nèi)溫度范圍為200℃-1500℃，熱解時(shí)間為0.5h-3h；

（4）將霧化熱解爐與動(dòng)態(tài)熱解爐熱解后產(chǎn)生的尾氣合并后進(jìn)行除塵，然后在引風(fēng)機(jī)內(nèi)充分混合，將除塵后的尾氣分為兩部分，一部分送往加熱裝置加熱后輸入霧化熱解爐內(nèi)用于硝酸鹽的低溫?zé)峤猓硪徊糠炙屯跛嵛赵偕b置得到再生硝酸；

所述方法采用硝酸鹽分步熱解制備金屬氧化物粉體及硝酸再生的系統(tǒng)，包括加熱熔融裝置、霧化熱解爐、旋風(fēng)除塵器、動(dòng)態(tài)熱解爐、除塵器、引風(fēng)機(jī)、加熱裝置和硝酸吸收再生裝置，其中，

所述加熱熔融裝置作為待處理的硝酸鹽載體，用于將硝酸鹽加熱至熔融狀態(tài)；

所述加熱熔融裝置的出料口與所述霧化熱解爐的進(jìn)料口連接，所述霧化熱解爐用于將硝酸鹽霧化，并在一定的溫度下使得硝酸鹽熱解生成堿式硝酸鹽前驅(qū)體；

所述霧化熱解爐的出料口與旋風(fēng)除塵器的進(jìn)料口連接，所述旋風(fēng)除塵器用于將霧化熱解爐的輸出物料進(jìn)行氣固分離，得到固相出料和除塵尾氣；

所述旋風(fēng)除塵器的固相出料口與動(dòng)態(tài)熱解爐的進(jìn)料口連接，所述動(dòng)態(tài)熱解爐用于將從霧化熱解爐輸出的堿式硝酸鹽在一定的溫度下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間煅燒，得到分解較為徹底的金屬氧化物，并將金屬氧化物從動(dòng)態(tài)熱解爐的固相出料口輸出；

所述旋風(fēng)除塵器的氣相出口與所述動(dòng)態(tài)熱解爐的氣相出口合并后，與所述除塵器的進(jìn)料口連接，所述除塵器用于將旋風(fēng)除塵器的除塵尾氣與動(dòng)態(tài)熱解爐的尾氣合并后進(jìn)行深度除塵，得到深度除塵后氣；所述旋風(fēng)除塵器的固相出料口與所述除塵器的固相出料口合并后，與所述動(dòng)態(tài)熱解爐的進(jìn)料口連接；

所述引風(fēng)機(jī)的入口與所述除塵器的氣相出口連接，所述引風(fēng)機(jī)的出口分別與所述加熱裝置的入口和所述硝酸吸收再生裝置的入口連接，所述引風(fēng)機(jī)用于將深度除塵后氣充分混合，并將其分別送往硝酸吸收再生裝置以及加熱裝置；

所述加熱裝置的入口與所述引風(fēng)機(jī)的出口連接，所述加熱裝置的出口與所述霧化熱解爐的進(jìn)料口連接，所述加熱裝置用于將一部分除塵后氣進(jìn)行加熱，再送往霧化熱解爐，供給熱解所需熱量；

所述硝酸吸收再生裝置的入口與所述引風(fēng)機(jī)的出口連接，所述硝酸吸收再生裝置用于將部分除塵后氣經(jīng)過(guò)加壓吸收得到再生硝酸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硝酸鹽分步熱解制備金屬氧化物粉體及硝酸再生的方法，其特征在于：步驟（2）將硝酸鹽噴入霧化熱解爐中進(jìn)行低溫?zé)峤猓瑴囟确秶鸀?00℃-700℃，霧化方式為二流體噴霧霧化、壓力式霧化、旋轉(zhuǎn)式離心霧化其中一種或其中至少兩種的組合形式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硝酸鹽分步熱解制備金屬氧化物粉體及硝酸再生的方法，其特征在于：步驟（3）將所述旋風(fēng)除塵器的固相分離產(chǎn)物與所述除塵器的固相分離產(chǎn)物合并后，輸入所述動(dòng)態(tài)熱解爐中進(jìn)行熱解。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硝酸鹽分步熱解制備金屬氧化物粉體及硝酸再生的方法，其特征在于：步驟（4）將霧化熱解爐與動(dòng)態(tài)熱解爐熱解后產(chǎn)生的尾氣合并后進(jìn)行除塵，然后在引風(fēng)機(jī)內(nèi)充分混合，其中除塵方式為旋風(fēng)除塵、靜電除塵、高溫金屬膜除塵、多孔陶瓷除塵、高溫金屬絲除塵中其中一種或其中至少兩種的組合形式。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硝酸鹽分步熱解制備金屬氧化物粉體及硝酸再生的方法，其特征在于：步驟（4）將除塵后的尾氣分為兩部分，一部分送往加熱裝置加熱后輸入霧化熱解爐內(nèi)用于硝酸鹽的低溫?zé)峤猓硪徊糠炙屯跛嵛赵偕b置得到再生硝酸；其中送往加熱裝置的氣體占尾氣總量的10-90%，剩余氣體送往硝酸吸收再生裝置，得到的硝酸濃度為20-60%。