一种铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及锂电原料技术领域，具体涉及一种铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置及方法，包括罐体；分配底座，分配底座的下部开设有环形缓存腔，环形缓存腔的下部设有排料管，罐体的上部的两侧均开设有进料口；分配组件；两个螺旋反应管，两个螺旋反应管的下端分别与两个进料口相连接；加料管件，包括两条加料管，两条加料管上均安装有控制阀；搅动组件，搅动组件包括驱动组件与搅动件，搅动件安装在螺旋反应管内，驱动组件带动搅动件在螺旋反应管内移动，本发明专利技术通过设置两个螺旋反应管，能够在一个螺旋反应管内的物料反应完后排出物料时另一个螺旋反应管能够继续进行合成作业，且可以不间断的供应物料，提高了物料供应的连续性。续性。续性。

【技术实现步骤摘要】
一种铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置及方法


[0001]本专利技术涉及锂电原料制备
，尤其涉及一种铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置及方法。

技术介绍

[0002]锂电池正极材料主要包括钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂及三元材料，相较于其他锂电池正极材料，磷酸铁锂正极材料具有安全性高、循环寿命长、制造成本低等优点，是最具潜力的锂离子电池正极材料之一；磷酸铁锂正极材料的合成技术，存在着多种工艺技术路线，已经获得了产业化的技术路线有氧化铁红路线、草酸亚铁路线、水热合成路线及正磷酸铁路线；为提高生产效率，磷酸铁锂的制备多采用连续制备的方式，申请号为“CN201420118341.4”的中国技术专利提出了一种磷酸铁锂连续制备装置，包括原料罐、反应釜、第一陈化釜、第二陈化釜、气体输入装置、加热装置、搅拌器及产品储罐，该反应釜与原料罐相连，该第一陈化釜的进料口与该反应釜侧壁上的出料口相连，该第二陈化釜的进料口与第一陈化釜侧壁上的出料口相连，该产品储罐与该第二沉化釜侧壁上的出料口相连，该气体输入装置分别与该反应釜、第一陈化釜、第二陈化釜及该产品储罐相连，该加热装置分别设置在该反应釜、第一陈化釜及第二陈化釜外部，该搅拌器分别设置在该反应釜、第一陈化釜及第二陈化釜内部；但该种制备装置在连续制备时，需要先将位于后部的反应釜内的物料排空，位于前方的反应釜才能将物料输送过来，连续制备的过程有间断的过程，进而影响了制备的生产效率。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置及方法，以解决现有的制备装置在连续制备的过程有间断的过程，进而影响了制备的生产效率的问题。
[0004]基于上述目的，本专利技术提供了一种铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置，包括：罐体，所述罐体包括上罐体与下罐体，上罐体与下罐体扣合连接；分配底座，所述分配底座固定安装在所述罐体内，所述分配底座的下部开设有环形缓存腔，所述环形缓存腔的下部设有排料管，所述排料管向下延伸出所述罐体外，所述罐体的上部的两侧均开设有与所述缓存腔相连通的进料口；分配组件，所述分配组件安装在所述分配底座的下方，使一个所述进料口与所述环形缓存腔相连通；两个螺旋反应管，两个所述螺旋反应管呈螺旋状盘绕在下罐体内，且两个所述螺旋反应管的下端分别与两个所述进料口相连接；加料管件，所述加料管件安装在所述上罐体上，所述加料管件包括两条加料管，两
条所述加料管分别与两个所述螺旋反应管的上端相连接，两条所述加料管上均安装有控制阀；搅动组件，所述搅动组件包括驱动组件与搅动件，所述搅动件安装在所述螺旋反应管内，所述驱动组件通过磁力带动所述搅动件在螺旋反应管内移动。
[0005]可选的，所述分配组件包括分配环件，所述分配环件可转动的安装在所述环形缓存腔的上表面，所述分配底座的中部设有安装腔，所述分配环件的内环面贯穿出所述环形缓存腔的侧表面并延伸至所述安装腔内，所述所述分配环件的内环面安装有内齿环，所述分配环件上开设有与所述进料口相匹配的通料口，所述安装腔内安装有分配电机，所述分配电机的输出端安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述内齿环相啮合，通过分配电机带动驱动齿轮转动，使所述分配环件上的通料口与所述进料口相连通或相远离。
[0006]可选的，所述加料管件包括主管道，所述主管道上分别安装有粉料添加管与液体添加管，两条所述加料管分别与主管道的两端相连通，所述控制阀控制所述加料管与主管道的通断。
[0007]可选的，所述驱动组件包括驱动主轴，所述驱动主轴沿竖直方向可转动的安装在分配底座的中部，所述下罐体的底部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述驱动主轴的下部传动连接，所述驱动主轴的外表面沿其长度方向开设有两条竖直槽，所述竖直槽内可滑动的安装有驱动杆，所述驱动杆的一端通过球铰连接的方式安装有驱动磁环，所述驱动磁环套装在所述螺旋反应管上，所述驱动磁环通过磁力带动所述搅动件在螺旋反应管内移动。
[0008]驱动电机带动驱动主轴转动，驱动主轴通过驱动杆带动驱动磁环沿螺旋反应管旋转上升，同时驱动磁环带动驱动杆沿竖直槽向上移动，驱动磁环通过磁力吸附带动搅动件在螺旋反应管内向上移动，当驱动杆移动到顶部时，驱动电机反向转动，进而带动驱动磁环沿螺旋反应管螺旋下降，带动搅动件向下移动。
[0009]可选的，所述驱动主轴的中部设有中空腔，所述中空腔内沿其长度方向安装有中部铁柱，所述驱动杆的一端贯穿进中空腔内，且开设有滑动孔，所述滑动孔内可滑动的安装有伸缩杆，所述伸缩杆上套装有弹簧，所述伸缩杆的端部安装有弧形电磁铁以及控制弧形电磁铁通断的控制电路，所述伸缩杆上安装有为弧形电磁铁供电的移动电源，弧形电磁铁得电时，弧形电磁铁吸附在中部铁柱的外表面，弧形电磁铁失电时，弧形电磁铁远离中部铁柱的外表面。
[0010]可选的，所述控制电路包括控制器、感应开关与执行开关，控制器与执行开关电性连接，执行开关控制移动电源与弧形电磁铁的通断，感应开关与控制器电性连接，中部铁柱的上下两端均安装有触发感应开关的触点。
[0011]可选的，所述驱动磁环的内表面设置弧形面。
[0012]可选的，所述搅动件包括磁性搅动环，磁性搅动环的外径等于螺旋反应管的内径，所述磁性搅动环的中部开设有内环槽，所述内环槽内可转动的安装有搅动桨轮，所述磁性搅动环的一侧安装有锥形凸起，所述锥形凸起的表面开设有若干通料孔。
[0013]可选的，所述螺旋反应管包括本体与保护套管，所述本体与所述保护套管之间绕装有加热管，所述螺旋反应管的上端还连接有真空管道与排气阀。
[0014]基于上述实施方式，提出一种铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产方法，具
体包括如下步骤：所述生产方法中采用多个生产装置，并将生产装置根据用途划分为第一反应釜、第二反应釜、第三反应釜与老化釜，第一反应釜、第二反应釜、第三反应釜与老化釜通过管道依次串联组合成生产系统；所述生产方法具体包括如下步骤：S1、将铁氧化物、磷酸溶液及氧化剂分别通过粉料添加管与液体添加管添加至主管道内，打开一个控制阀，使主管道内形成的混合料通过加料管添加至螺旋反应管内进行反应，通过加热管与真空管道控制螺旋反应管的工作环境，反应时间为0.5
‑
4h；S2、根据反应需要的时间控制向第二条螺旋反应管内添加混合料的时机，待第一条螺旋反应管内的反应完成后，分配组件使第一条螺旋反应管连通的进料口与环形缓存腔相连通，反应产物排放至环形缓存腔内，再由排料管输送至下一工序，待第一条螺旋反应管反应产物排空后，再向第一条螺旋反应管内添加混合料，需要排出第二条螺旋反应管内的反应产物时，分配组件使第二条螺旋反应管连通的进料口与环形缓存腔相连通，以此保证混合料供给的连续性；混合料经过第一反应釜、第二反应釜、第三反应釜与老化釜的合成，产出磷酸铁浆料；S3、将得到的磷酸铁浆料进行过滤得到滤饼，并对滤饼进行水洗；S4、将得到的滤饼进行闪蒸干燥，闪蒸干燥完后进行烧结；S5、将烧结得到的物料进行破碎混合，粒度控制到2～50...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置，包括罐体，所述罐体包括上罐体(1)与下罐体(2)，其特征在于，还包括：分配底座(3)，所述分配底座(3)固定安装在所述罐体内，所述分配底座(3)的下部开设有环形缓存腔(4)，所述环形缓存腔(4)的下部设有排料管(5)，所述罐体的上部的两侧均开设有与所述缓存腔相连通的进料口；分配组件(6)，所述分配组件(6)安装在所述分配底座(3)的下方，使一个所述进料口与所述环形缓存腔(4)相连通；两个螺旋反应管(7)，两个所述螺旋反应管(7)呈螺旋状盘绕在下罐体(2)内，且两个所述螺旋反应管(7)的下端分别与两个所述进料口相连接；加料管件，所述加料管件安装在所述上罐体(1)上，所述加料管件包括两条加料管(8)，两条所述加料管(8)分别与两个所述螺旋反应管(7)的上端相连接，两条所述加料管(8)上均安装有控制阀(9)；搅动组件，所述搅动组件包括驱动组件与搅动件，所述搅动件安装在所述螺旋反应管(7)内，所述驱动组件通过磁力带动所述搅动件在螺旋反应管(7)内移动。2.根据权利要求1所述的铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置，其特征在于，所述分配组件(6)包括分配环件(10)，所述分配环件(10)可转动的安装在所述环形缓存腔(4)的上表面，所述分配底座(3)的中部设有安装腔(11)，所述分配环件(10)的内环面贯穿出所述环形缓存腔(4)的侧表面并延伸至所述安装腔(11)内，所述所述分配环件(10)的内环面安装有内齿环(12)，所述分配环件(10)上开设有与所述进料口相匹配的通料口(13)，所述安装腔(11)内安装有分配电机(14)，所述分配电机(14)的输出端安装有驱动齿轮(15)，所述驱动齿轮(15)与所述内齿环(12)相啮合，通过分配电机(14)带动驱动齿轮(15)转动，使所述分配环件(10)上的通料口(13)与所述进料口相连通或相远离。3.根据权利要求1所述的铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置，其特征在于，所述加料管件包括主管道(16)，所述主管道(16)上分别安装有粉料添加管(17)与液体添加管(18)，两条所述加料管(8)分别与主管道(16)的两端相连通，所述控制阀(9)控制所述加料管(8)与主管道(16)的通断。4.根据权利要求1所述的铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动主轴(19)，所述驱动主轴(19)沿竖直方向可转动的安装在分配底座(3)的中部，所述下罐体(2)的底部安装有驱动电机(20)，所述驱动电机(20)的输出端与所述驱动主轴(19)的下部传动连接，所述驱动主轴(19)的外表面沿其长度方向开设有两条竖直槽(21)，所述竖直槽(21)内可滑动的安装有驱动杆(22)，所述驱动杆(22)的一端通过球铰连接的方式安装有驱动磁环(23)，所述驱动磁环(23)套装在所述螺旋反应管(7)上，所述驱动磁环(23)通过磁力带动所述搅动件在螺旋反应管(7)内移动。5.根据权利要求4所述的铁氧化物连续制备磷酸铁锂前驱体的生产装置，其特征在于，所述驱动主轴(19)的中部设有中空腔，所述中空腔内沿其长度方向安装有中部铁柱(24)，所述驱动杆(22)的一端贯穿进中空腔内，且开设有滑动孔，所述滑动孔内可滑动的安装有伸缩杆(25)，所述伸缩杆(25)上套装有弹簧(...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯君雄，靳晓景，王镖，王红强，田忠涛，段卫东，
申请(专利权)人：沧州彩客新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：