一种高镍多元锂离子正极材料氧气循环使用系统技术方案

一种高镍多元锂离子正极材料氧气循环使用系统，包括冷却塔、袋式除尘器、二氧化硫处理器、冷干机和空气压缩机，所述冷却塔的进气口通过管道分别与烧结窑的排气口连通，冷却塔的出气口通过管道与袋式除尘器的进气口连通，袋式除尘器的出气口通过管道跟二氧化硫处理器的进气口连通，所述二氧化硫处理器的排气口通过管道与冷干机的进气口连通，冷干机的出气口跟空气压缩机的进气口连通，空气压缩机的出气口通过管道通入烧结窑的氧气主管道中。本实用新型专利技术能够将废气中的粉尘去除，并且粉尘中含有较多的过渡金属，可以入废料，降低成本，创造效益。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于氧气循环使用系统，具体为一种高镍多元锂离子正极材料氧气循环使用系统。
技术介绍
随着全球环境污染和能源危机问题日益严重，锂离子正极材料作为一种重要的新能源材料，越发引人注目。正极材料主要包括LiCoO2,LiMn2O4，LiFePO4,镍钴锰酸锂，高镍多元材料。高镍多元材料(包括NCM811、NCA等)因其能量密度高，受到广泛关注，并且市场占有量已经逐步提升。高镍多元材料大多采用烧结窑高温烧结而成。空气气氛中，Ni2+很难转化为Ni3+，很难合成，因此高镍多元材料烧结过程中要在高浓度氧气气氛中进行，1h要消耗50m3以上的高纯氧气，这不但增加了企业成本，也会带出废气，污染大气。反应方程式以NCA为例：4Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2+O2+4LiOH·H2O→4LiNi0.8Co0.15Al0.05O2+10H2O因Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2含有少量SO42-高温容易分解为SO2，O2。对烧结窑的排气进行了简单的成分分析，氧气气含量在95％-98％，还有水蒸气以及少量SO2，少量锂的化合物(Li2O、LiOH)，粉尘。其中，粉尘、水蒸气、锂的化合物和SO2需要除去，氧气可作为高镍多元材料烧结过程中的反应气体，重新通入氧气主管道进入窑炉。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高镍多元锂离子正极材料氧气循环使用系统，解决
技术介绍
中的问题。本技术采用以下技术方案实现：一种高镍多元锂离子正极材料氧气循环使用系统，包括冷却塔、袋式除尘器、二氧化硫处理器、冷干机和空气压缩机，所述冷却塔的进气口通过管道分别与烧结窑的排气口连通，冷却塔的出气口通过管道与袋式除尘器的进气口连通，袋式除尘器的出气口通过管道跟二氧化硫处理器的进气口连通，所述二氧化硫处理器的排气口通过管道与冷干机的进气口连通，冷干机的出气口跟空气压缩机的进气口连通，空气压缩机的出气口通过管道通入烧结窑的氧气主管道中。本技术中，二氧化硫处理器中装有NaOH溶液。有益效果：本技术存在袋式除尘器，能够将废气中的粉尘去除，并且粉尘中含有较多的过渡金属，可以入废料，降低成本，创造效益；本技术去除粉尘颗粒的气体通入一定浓度的NaOH溶液中，气体中的SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，不仅去除气体中的SO2，而且将锂的化合物也去除掉，而且没有新的废气产生；本技术将防止粉尘、SO2排入空气污染环境，又促使粉尘入废料增加收入，有用的O2循环使用，连续生产中，氧气成本降低50％以上。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参见图1，一种高镍多元锂离子正极材料氧气循环使用系统的结构示意图，一种高镍多元锂离子正极材料氧气循环使用系统，包括冷却塔2、袋式除尘器3、二氧化硫处理器4、冷干机5和空气压缩机6，所述冷却塔2的进气口通过管道分别与烧结窑1的排气口连通，冷却塔2的出气口通过管道与袋式除尘器3的进气口连通，袋式除尘器3的出气口通过管道跟二氧化硫处理器4的进气口连通，二氧化硫处理器4中装有NaOH溶液，所述二氧化硫处理器4的排气口通过管道与冷干机5的进气口连通，冷干机5的出气口跟空气压缩机6的进气口连通，空气压缩机6的出气口通过管道通入烧结窑1的氧气主管道中。SO2跟NaOH溶液生成Na2SO3，但当处理废气时间较长，生成较高浓度的Na2SO3溶液,Na2SO3不稳定，容易挥发，因此NaOH水溶液应该定期更换。使用时，烧结窑1中排出的高温气体通过管道进入冷却塔2中，冷却塔2将气体降温到室温，然后进入袋式除尘器3，袋式除尘器3将气体中的粉尘颗粒过滤去除，剩下的气体进入二氧化硫处理器4，当气体经过废气处理器中，SO2跟NaOH溶液充分反应，生成Na2SO3，锂的化合物也溶在溶液中。经过以上反应，剩下的气体经过冷干机5进行干燥处理，然后通入空气压缩机6，将气体压缩成跟氧气主管道一样压力的压缩气体后，通入氧气主管道，循环使用。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征及本技术的优点，本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内，本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高镍多元锂离子正极材料氧气循环使用系统，包括冷却塔、袋式除尘器、二氧化硫处理器、冷干机和空气压缩机，其特征在于，所述冷却塔的进气口通过管道分别与烧结窑的排气口连通，冷却塔的出气口通过管道与袋式除尘器的进气口连通，袋式除尘器的出气口通过管道跟二氧化硫处理器的进气口连通，所述二氧化硫处理器的排气口通过管道与冷干机的进气口连通，冷干机的出气口跟空气压缩机的进气口连通，空气压缩机的出气口通过管道通入烧结窑的氧气主管道中。

【技术特征摘要】
1.一种高镍多元锂离子正极材料氧气循环使用系统，包括冷却塔、袋式除尘器、二氧化硫处理器、冷干机和空气压缩机，其特征在于，所述冷却塔的进气口通过管道分别与烧结窑的排气口连通，冷却塔的出气口通过管道与袋式除尘器的进气口连通，袋式除尘器的出气口通过管道跟二氧化硫处理器的进气...

【专利技术属性】
技术研发人员：周蒙，刘洪金，商士波，李东南，蒋明华，黄秀福，杨翠，胡泽林，
申请(专利权)人：湖南桑顿新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43