本实用新型涉及能源材料制备技术领域,特别涉及一种三元前驱体压滤洗涤装置。
背景技术:
三元前驱体即镍钴锰氢氧化物nixcoymn(1-x-y)(oh)2,三元复合正极材料前驱体产品,主要作为锂离子电池的正极材料。从目前行业发展来看,主流行业用锂离子正极材料三元前驱体均使用湿法合成的三元前驱体,湿法合成过程不可避免的存在杂质元素特别是阴离子的包覆,为避免阴离子的腐蚀性,行业内普遍采用硫酸盐原料制备三元前驱体,因此不可避免导致硫酸根吸附和包裹在合成的三元前驱体中。
为了降低三元前驱体中硫酸根含量,行业内普遍采用的压滤洗涤装置包括两台压滤机以及浆化槽,压滤洗涤的过程如下:
s1将三元前驱体放入一台压滤机中进行脱液后放入纯水洗涤;
s2洗涤完成后人工将压滤机中的三元前驱体卸料并放入浆化槽中浆化;
s3三元前驱体浆化完成后,人工进行配比洗涤剂并放入浆化槽中对三元前驱体进行浸泡;
s4将浸泡后的三元前驱体放入第二台压滤机中进行二次洗涤。
以上洗涤过程存在以下问题
1、洗涤周期长,效率低,投资大,需要两台压滤机串联洗涤;
2、三元前驱体浸泡过程中,洗剂不能及时与浆料分离导致阴离子脱出效果差;
3、浸泡时间可控性差,洗剂浸泡时间过长导致洗剂阴阳粒子浸透至产品中、洗剂浸泡时间短导致阴离子脱出效果差,过程可控性差;
4、能耗高,浸泡需要维持75℃以上进行,需要提前对稀释后的洗剂加热和保温。
5、工序复杂,需要人工参与操作,人工成本高。
因此,如何解决上述现有技术存在的不足,便成为本实用新型所要研究解决的课题。
技术实现要素:
本实用新型提供一种三元前驱体压滤洗涤装置,其目的是解决三元前驱体洗涤工序复杂周期长,效率低,投资大的问题。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种三元前驱体压滤洗涤装置,包括压滤机、管道混合器、热纯水储槽、洗剂储槽;
所述压滤机上设有进液口,所述管道混合器设有第一进液口和第二进液口,所述热纯水储槽为容器,该容器上设有热纯水出口,所述洗剂储槽为容器,该容器设有洗剂出口;
所述压滤机的进液口通过管道与所述管道混合器的出液口相连通,所述压滤机与所述管道混合器之间连通的管道上安装有电导率仪,所述电导率仪用于监控该管道内液体的电导率值;
所述管道混合器的第一进液口通过管道与所述热纯水储槽的热纯水出口相连通,所述管道混合器的第二进液口通过管道与所述洗剂储槽的洗剂出口相连通,所述洗剂储槽与所述管道混合器之间连通的管道上设有流量调节阀;
所述热纯水储槽与所述管道混合器之间连通的管道上安装有纯水泵,所述洗剂储槽与所述管道混合器之间连通的管道上安装有洗剂泵,所述洗剂泵位于所述流量调节阀与所述洗剂储槽之间。
本实用新型的有关内容解释如下:
1.上述方案中,通过管道混合器两进液口分别与热纯水储槽和所述洗剂储槽相连,使得洗剂能够在混合器内与热纯水混合后被稀释,通过流量调节阀的调节,可以控制洗剂的流量使得混合器内稀释的洗剂浓度达到预设浓度。
2.上述方案中,所述热纯水储槽为用于存储热纯水的容器,其形状可以是球形、矩形或者多边形,本实用新型在此不对热纯水储槽的形状作限定;所述洗剂储槽为用于存储洗剂的容器,其形状可以是球形、矩形或者多边形,本实用新型在此不对洗剂储槽的形状作限定。
3.上述方案中,所述压滤机的进液口通过管道与所述管道混合器的出液口相连通,所述压滤机与所述管道混合器之间连通的管道上安装有电导率仪,所述电导率仪用于监控该管道内液体的电导率值,其中通过电导率仪监控管道内稀释后的洗剂的电导率值,根据电导率值及时调整洗剂量,能够及时反馈洗剂浓度,提高洗涤效率。
4.上述方案中,所述热纯水储槽与所述管道混合器之间连通的管道上设有开度阀,所述开度阀位于所述热纯水储槽与所述纯水之间。所述开度阀为电动阀门。所述开度阀可以调节热纯水的的流量,因此可以通过调节所述开度阀使得管道混合器内的纯水流量在预设范围内。
本实用新型设计原理和技术构思是:为了解决三元前驱体洗涤工序复杂周期长,效率低,投资大的问题,本实用新型提供了一种三元前驱体压滤洗涤装置,该装置所述压滤机的进液口通过管道与所述管道混合器的出液口相连通,所述压滤机与所述管道混合器之间连通的管道上安装有电导率仪,所述电导率仪用于监控该管道内液体的电导率值;所述管道混合器的第一进液口通过管道与所述热纯水储槽的出液口相连通,所述管道混合器的第二进液口通过管道与所述洗剂储槽的出液口相连通,所述洗剂储槽与所述管道混合器之间连通的管道上设有流量调节阀;所述电导率仪的信号输出端与所述流量调节阀并联后连接电源。
由于上述方案的运用,本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果:
1、本实用新型在压滤机管路安装管道混合器,通过管道混合器对洗剂和热水进行混合,通过热水对洗剂进行升温和分散,管道混合器与压滤机之间的管道安装有电导率仪,对稀释的洗剂实施监控并及时反馈,根据电导率值及时调整洗剂量,能够及时反馈洗剂浓度,提高洗涤效率;
2、本实用新型可自动化实现分段洗涤及物料压滤热水洗涤、洗剂洗涤、纯水洗涤且减少了压滤洗涤、卸料浆化以及碱泡二次压滤洗涤的步骤,简化了洗涤流程,工序简单,节省了人工成本;
3、本实用新型采用的电导率仪能够及时反馈洗涤洗剂含量变化,同时省去了洗剂配制以及浸泡等步骤,严格控制洗剂洗涤时间,避免洗剂阴阳粒子长时间浸泡导致的污染问题。
附图说明
附图1为本实用新型实施例的结构示意图。
以上附图中:1.压滤机;2.管道混合器;3.热纯水储槽;4.洗剂储槽;5.电导率仪;6.流量调节阀;7.纯水泵;8.洗剂泵。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
实施例:以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明,任何本领域技术人员在了解本案的实施例后,当可由本案所教示的技术,加以改变及修饰,其并不脱离本案的精神与范围。
本文的用语只为描述特定实施例,而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”,如本文所用,同样也包含复数形式。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”等,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本案,其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的用词(terms),除有特别注明外,通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。
参见附图1所示,一种三元前驱体压滤洗涤装置,包括压滤机1、管道混合器2、热纯水储槽3、洗剂储槽4。所述压滤机1上设有进液口,所述管道混合器2设有第一进液口和第二进液口,所述热纯水储槽3为容器,该容器上设有热纯水出口,所述洗剂储槽4为容器,该容器设有洗剂出口。
本实施例中所述热纯水储槽3为用于存储热纯水的容器,其形状可以是球形、矩形或者多边形,本实施例在此不对热纯水储槽3的形状作限定;所述洗剂储槽4为用于存储洗剂的容器,其形状可以是球形、矩形或者多边形,本实施例在此不对洗剂储槽4的形状作限定。
所述压滤机1的进液口通过管道与所述管道混合器2的出液口相连通,所述压滤机1与所述管道混合器2之间连通的管道上安装有电导率仪5,所述电导率仪5用于监控该管道内液体的电导率值,其中通过电导率仪5监控管道内稀释后的洗剂的电导率值,根据电导率值及时调整洗剂量,能够及时反馈洗剂浓度,提高洗涤效率。
所述管道混合器2的第一进液口通过管道与所述热纯水储槽3的热纯水出口相连通,所述管道混合器2的第二进液口通过管道与所述洗剂储槽4的洗剂出口相连通,所述洗剂储槽4与所述管道混合器2之间连通的管道上设有流量调节阀6。通过管道混合器2两进液口分别与连接热纯水储槽3和所述洗剂储槽4相连,使得洗剂能够在混合器内与热纯水混合后被稀释,通过流量调节阀6的调节,可以控制洗剂的流量使得混合器内稀释的洗剂浓度达到预期浓度。
所述热纯水储槽3与所述管道混合器2之间连通的管道上安装有纯水泵7,所述洗剂储槽4与所述管道混合器2之间连通的管道上安装有洗剂泵8,所述洗剂泵8位于所述流量调节阀6与所述洗剂储槽4之间。所述纯水泵7作为动力源将所述热纯水储3中的热纯水输送到所述管道混合器2中,所述洗剂泵8作为动力源将所述洗剂储槽4中的洗剂输送到所述管道混合器2中。
具体工作时,热纯水储槽3中的热纯水通过纯水泵7经过所述管道混合器2后输送至压滤机1中,对三元前驱体进行一次洗涤;一次洗涤结束后,热纯水储槽3中的热纯水以及洗剂储槽4中的洗剂分别通过纯水泵7以及洗剂泵8输送到所述管道混合器2中进行混合,混合后的洗剂经电导率仪5实时监控并反馈电导率值。根据电导率值,通过流量调节阀6对洗剂流量进行调整,当电导率值与预设电导率值相同时,将所述管道混合器2中混合后的洗剂输送到压滤机1中进行二次洗涤;二次洗涤结束后,再次将热纯水储槽3中的热纯水通过纯水泵7经过所述管道混合器2后输送至压滤机1中,对三元前驱体进行三次洗涤。三次洗涤完成后,所述三元前驱体洗涤完成。
优选地,所述流量调节阀6为电动阀门。
优选地,所述热纯水储槽3与所述管道混合器2之间连通的管道上设有开度阀,所述开度阀位于所述热纯水储槽3与所述纯水泵7之间。所述开度阀为电动阀门。所述开度阀可以调节热纯水的的流量,因此可以通过调节所述开度阀使得管道混合器2内的纯水流量在预设范围内。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果:
1、本实用新型在压滤机管路安装管道混合器,通过管道混合器对洗剂和热水进行混合,通过热水对洗剂进行升温和分散,管道混合器与压滤机之间的管道安装有电导率仪,对稀释的洗剂实施监控并及时反馈,根据电导率值及时调整洗剂量,能够及时反馈洗剂浓度,提高洗涤效率;
2、本实用新型可自动化实现分段洗涤及物料压滤热水洗涤、洗剂洗涤、纯水洗涤且减少了压滤洗涤、卸料浆化以及碱泡二次压滤洗涤的步骤,简化了洗涤流程,工序简单,节省了人工成本;
3、本实用新型采用的电导率仪能够及时反馈洗涤洗剂含量变化,同时省去了洗剂配制以及浸泡等步骤,严格控制洗剂洗涤时间,避免洗剂阴阳粒子长时间浸泡导致的污染问题。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
1.一种三元前驱体压滤洗涤装置,其特征在于:所述装置包括压滤机(1)、管道混合器(2)、热纯水储槽(3)、洗剂储槽(4);
所述压滤机(1)上设有进液口,所述管道混合器(2)设有第一进液口和第二进液口,所述热纯水储槽(3)为容器,该容器上设有热纯水出口,所述洗剂储槽(4)为容器,该容器设有洗剂出口;
所述压滤机(1)的进液口通过管道与所述管道混合器(2)的出液口相连通,所述压滤机(1)与所述管道混合器(2)之间连通的管道上安装有电导率仪(5),所述电导率仪(5)用于监控该管道内液体的电导率值;
所述管道混合器(2)的第一进液口通过管道与所述热纯水储槽(3)的热纯水出口相连通,所述管道混合器(2)的第二进液口通过管道与所述洗剂储槽(4)的洗剂出口相连通,所述洗剂储槽(4)与所述管道混合器(2)之间连通的管道上设有流量调节阀(6);
所述热纯水储槽(3)与所述管道混合器(2)之间连通的管道上安装有纯水泵(7),所述洗剂储槽(4)与所述管道混合器(2)之间连通的管道上安装有洗剂泵(8),所述洗剂泵(8)位于所述流量调节阀(6)与所述洗剂储槽(4)之间。
2.根据权利要求1所述的三元前驱体压滤洗涤装置,其特征在于:所述流量调节阀(6)为电动阀门。
3.根据权利要求1所述的三元前驱体压滤洗涤装置,其特征在于:所述热纯水储槽(3)与所述管道混合器(2)之间连通的管道上设有开度阀,所述开度阀位于所述热纯水储槽(3)与所述纯水泵(7)之间。
4.根据权利要求3所述的三元前驱体压滤洗涤装置,其特征在于:所述开度阀为电动阀门。
技术总结