[實用新型]一種液體滴加裝置以及制備電池級磷酸鐵的裝置

有效

• 申請號: 202221640487.6
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN217725493U
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 徐善皖;李錦;張偉;郭米艷;陳仁杰
• 申請（專利權）人: 湖北虹潤高科新材料有限公司
• 主分類號: B01J4/02
• 分類號: B01J4/02;B01J19/18;C01B25/37
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王震

本實用新型涉及液體滴加裝置領域，具體而言，涉及一種液體滴加裝置以及制備電池級磷酸鐵的裝置。所述的液體滴加裝置，包括：第一支耳式溶液計量部件、第二支耳式溶液計量部件、管道混合部件、反應釜、攪拌部件、環狀加料部件、液體滴加管路和壓縮氣體管路。所述的液體滴加裝置，具有混合充分且均勻、副反應少、配料精準、滴加管道不易堵塞等優點。

技術領域

本實用新型涉及液體滴加裝置領域，具體而言，涉及一種液體滴加裝置以及制備電池級磷酸鐵的裝置。

背景技術

磷酸鐵鋰(LiFePO₄)具有原料來源廣、安全性能高、環境友好等獨特的優勢，而且其穩定的內部結構表現出了優異的安全性和循環穩定性，成為鋰離子電池正極材料的研究熱點之一。FePO₄作為LiFePO₄電化學脫鋰后的產物，它與LiFePO₄同屬斜方晶系，結構相似，且體積變化很小，在合成LiFePO₄時具有獨特的優勢，并且FePO₄同時提供了鐵源和磷源，合成過程中只需要添加鋰源便可制備出LiFePO₄。制備高品質的磷酸鐵前驅體，是提高磷酸鐵鋰性能的有效方式。

傳統合成磷酸鐵方式，一般采用鐵源為底液，磷酸鹽與雙氧水的混合溶液作為滴加液，由于現有濕法磷酸的提純凈化工藝通常采用萃取方式進行提純，導致制備的磷酸，磷酸二氫銨，磷酸氫二銨，磷酸二氫鈉，磷酸氫二鈉等下游磷酸鹽產品中含有不同含量的有機物成分，在制備磷酸鐵過程中配制磷酸鹽溶液時磷酸鹽與氧化劑進行預混合時可能導致氧化劑分解，造成磷酸鹽中氧化劑有效含量降低，導致合成磷酸鐵過程異常。將溶液預混合均勻過程放置在滴加液滴加裝置中，可大大降低氧化劑分解的風險，保證磷酸鐵合成反應順利進行。

現有傳統的磷酸鐵滴加方式，一般采用單管道深入反應液面下滴加，或者在液面上方采用噴霧的方式進行滴加。其中單管道深入液面底部，滴加管道一般采用粗管道，防止滴加管道出口堵塞，此種情況由于滴加管道數量較少和粗管道導致的滴加液流速較慢，造成滴加管附近溶液返混，溶液局部過濃，副反應增多，降低磷酸鐵產品質量；采用液面上方噴霧的方式進行滴加，從反應釜內流體流場模擬來看，反應釜液面附近的液體流速較慢，不利于滴加液與反應液的快速混合均勻和反應，此種現象隨著反應釜容積的增加，混合不均勻現象變得更加的明顯，不利于磷酸鐵產品質量的提升。

有鑒于此，特提出本實用新型。

實用新型內容

本實用新型所提供的一種液體滴加裝置，包括：第一支耳式溶液計量部件、第二支耳式溶液計量部件、管道混合部件、反應釜、攪拌部件、環狀加料部件、液體滴加管路和壓縮氣體管路。具有混合充分且均勻、副反應少、配料精準、滴加管道不易堵塞等優點。

為了實現本實用新型的上述目的，特采用以下技術方案：

一種液體滴加裝置，包括：第一支耳式溶液計量部件、第二支耳式溶液計量部件、管道混合部件、反應釜、攪拌部件、環狀加料部件、液體滴加管路和壓縮氣體管路；

所述第一支耳式溶液計量部件與所述管道混合部件的進液口相連；所述第二支耳式溶液計量部件與所述管道混合部件的進液口相連；所述管道混合部件的出液口與所述環狀加料部件通過所述液體滴加管路相連；所述液體滴加管路的壓縮氣體入口與所述壓縮氣體管路相連；

所述環狀加料部件設置在所述反應釜中；所述環狀加料部件的環狀端面與所述反應釜的底面平行；所述攪拌部件設置在所述反應釜內；所述攪拌部件與所述反應釜頂部側壁相連；靠近所述反應釜底面的所述攪拌部件的攪拌槳與所述環狀加料部件位于同一平面。

所述的液體滴加裝置，能夠解決磷酸鐵的滴加液配制過程中，各原材料溶液在中轉罐預混發生化學反應的問題，滴加液與反應液能在該液體滴加裝置中充分混合，副反應少，提供產品純度；滴加液和攪拌槳的距離合理，產品顆粒均勻且穩定；滴加液滴加完成后，滴加管道內無殘留滴加液，提高配料的準確度；還能解決滴加液滴加完成后，料漿返混導致的滴加管道堵塞問題。