[實用新型]一種電池正極材料及前驅體的水洗處理系統

有效

• 申請號: 202220008797.X
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN218507601U
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: 楊積志;李海波;夏輝鵬;鐘小波
• 申請（專利權）人: 上海安賜環保科技股份有限公司
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

本實用新型公開了一種電池正極材料及前驅體的水洗處理系統，包括：來料濃縮單元，其用于承接漿料，其濃漿出口連接至打漿槽；多級循環洗滌裝置，任一級循環洗滌裝置均包括洗滌罐、過濾膜單元，任一級洗滌罐的進口均連接有供水單元，且任一級循環洗滌裝置中，過濾膜單元的進料口和濃漿出口均與洗滌罐連接；其中，打漿槽的出口連通至第一洗滌罐，上一級洗滌罐的卸料口與下一級洗滌罐的進口連通，最后一級洗滌罐的卸料口連接至合格料儲罐；膜分離單元，其至少與第一過濾膜單元的清液出口連通，膜分離單元的清液出口至少與一級供水單元連通。本實用新型實現電池正極材料及前驅體水洗過程的高品質、高效率、低耗水。

技術領域

本實用新型屬于粉體過濾和洗滌技術領域，涉及一種電池正極材料及前驅體的水洗處理系統。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，能源與環境問題逐漸成為可持續發展面臨的挑戰，可再生能源獲得了越來越廣泛地應用，其中鋰電池產業已經成為國民經濟發展的重要產業方向之一。磷酸鐵鋰正極材料的理論比容量較高，原材料價格低廉豐富，在全充電狀態下具有良好的熱穩定性、較小的吸濕性和優良的充放電循環性能，成為現今動力、儲能領域研究和生產開發的重點。三元正極材料保留了二元材料的優點，同時可以發揮三種過渡金屬元素的協同效應，進一步提高了電池的綜合性能。目前具有高能量密度的三元正極材料已廣泛應用于移動電源、電動自行車等領域，并成為提高電動汽車續航里程的首選。

磷酸鐵鋰及其前驅體如磷酸鐵、以及三元材料前驅體均可以通過液相合成法來制備。液相合成法的制備過程需經過反應、分離、洗滌純化、干燥等工序，其中洗滌純化過程對雜質去除要求較高，因為材料中含有的大量雜質元素，會引起晶格的畸變，堵塞Li⁺的擴散通道，從而嚴重限制了正極材料的電化學性能。

傳統的粉體洗滌方式有板框、離心機等型式，它們的共性是濾餅洗滌，洗滌過程不充分，需要消耗大量洗滌水才能滿足基本指標要求，大量的高含鹽廢水致使水洗處理壓力大，水處理成本高；另外，雜質去除極限較低，不能滿足高品質產品需求；此外，對于超細粉體的洗滌過程，易出現穿濾，需要額外配置粉體回收單元，工藝流程長，運行操作繁瑣，增加占地。

針對電池正極材料及前驅體水洗存在的技術問題，本領域技術人員急需提供一種高品質、高效率、低耗水的電池正極材料及前驅體的水洗處理系統。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型提供了一種電池正極材料及前驅體的水洗處理系統，通過設置多級循環洗滌裝置，實現電池正極材料及前驅體的超細粉體的無濾餅動態循環水洗，并結合膜分離單元進行含鹽洗滌廢水的回收套用，實現了行業水洗過程的高品質、高效率、低耗水。

本實用新型提供的技術方案如下：

一種電池正極材料及前驅體的水洗處理系統，其特征在于，包括：

來料濃縮單元，來料濃縮單元的進口用于承接漿料，來料濃縮單元的清液出口連接至廢水處理系統、濃漿出口連接至打漿槽；

多級循環洗滌裝置，任一級循環洗滌裝置均包括洗滌罐、過濾膜單元，任一級洗滌罐的進口均連接有供水單元，且任一級循環洗滌裝置中，所述過濾膜單元的進料口和濃漿出口均與所述的洗滌罐連接；其中，所述打漿槽的出口連通至第一洗滌罐，各級洗滌罐之間，上一級洗滌罐的卸料口與下一級洗滌罐的進口連通，最后一級洗滌罐的卸料口連接至合格料儲罐；

膜分離單元，所述膜分離單元至少與第一循環洗滌裝置中第一過濾膜單元的清液出口連通，所述膜分離單元的清液出口至少與一級供水單元連通，形成對漿料的循環洗滌，所述膜分離單元的濃液出口連接至廢水處理系統。

優選的，第一級循環洗滌裝置中第一過濾膜單元的清液出口通過膜分離單元的清液出口連接至其余各級供水單元；

第一級循環洗滌裝置中第一供水單元的補充水進口與其余各級過濾膜單元的清液出口連通。