本發(fā)明公開了一種可充分?jǐn)嚢璧腃o(OH)₂制備裝置，屬于無機(jī)化工合成裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著新能源汽車的大體推廣和發(fā)展，鋰離子電池因具有電壓高、能量密度大、循環(huán)性能好、自放電小、無記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬等眾多優(yōu)點(diǎn)，作為新能源汽車的動力得到廣泛使用。正極材料是鋰離子電池的重要組成部分，迄今研究最多的正極材料是LiCoO₂，LiNiO₂，LiMn₂O₄及以上三種材料的衍生物，而Co(OH)₂是生產(chǎn)正極材料的基本原料之一，在我國得到了各有關(guān)企業(yè)的高度重視。

目前，國內(nèi)有許多企業(yè)在從事Co(OH)₂的生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中基本都在使用攪拌反應(yīng)釜裝置，但是在現(xiàn)有技術(shù)中，所用反應(yīng)釜不能充分?jǐn)嚢?，從而?dǎo)致在反應(yīng)過程中，物料無法達(dá)到充分混合，這給實(shí)際生產(chǎn)帶來諸多不便，不能夠保證反應(yīng)釜中鈷液與堿液充分反應(yīng)，同時也會因?yàn)閿嚢璨煌耆股傻腃o(OH)₂沉淀團(tuán)聚沉降，而無法滿足生產(chǎn)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對傳統(tǒng)Co(OH)₂生產(chǎn)過程所用反應(yīng)釜不能充分?jǐn)嚢?，物料無法達(dá)到充分混合，導(dǎo)致生產(chǎn)的Co(OH)₂品質(zhì)不高的問題，提供了一種可充分?jǐn)嚢璧腃o(OH)₂制備裝置，本發(fā)明主要是利用在反應(yīng)釜內(nèi)壁分布的12塊渦流擋板，在攪拌反應(yīng)過程中，在渦流擋板周圍形成攪拌漩渦，增加了物料的對流，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物充分?jǐn)嚢杌旌系哪康模苽渫瓿珊?，最終制備得到優(yōu)質(zhì)Co(OH)₂，有效解決了傳統(tǒng)Co(OH)₂生產(chǎn)過程所用反應(yīng)釜不能充分?jǐn)嚢璧膯栴}。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種可充分?jǐn)嚢璧腃o(OH)₂制備裝置，包括反應(yīng)釜體（1），溫度檢測口（2），取樣、檢修及加料口（3），鈷液進(jìn)料口（4），渦流擋板（5），反應(yīng)釜體夾套（6），攪拌槳（7），反應(yīng)釜體加熱蒸汽入口（8），反應(yīng)釜體出料口（9），加水口（10），反應(yīng)釜加熱蒸汽出口（11），堿液進(jìn)料口（12），攪拌裝置（13），其特征在于：在反應(yīng)開始前，首先通過加水口（10）向反應(yīng)釜體（1）中注入配方需要的水量，再通過取樣、檢修及加料口（3）加入配方規(guī)定量的固體檸檬酸，開啟攪拌裝置（13），在攪拌狀態(tài)下，通過堿液進(jìn)料口（12）向反應(yīng)釜體（1）中注入配方規(guī)定量的氫氧化鈉溶液，同時通過鈷液進(jìn)料口（4）向反應(yīng)釜體（1）中注入配方規(guī)定量的氯化鈷溶液，并開啟反應(yīng)釜體蒸汽入口（8），蒸汽進(jìn)入反應(yīng)釜體夾套（6），加熱反應(yīng)釜中物料，并通過反應(yīng)釜加熱蒸汽出口（11）排出，通過溫度檢測口（2）觀察，將反應(yīng)釜體（1）中物料加熱至55～60℃，待反應(yīng)結(jié)束，物料通過位于底部的反應(yīng)釜體出料口（9）排出至下道工序，待排完后，通過加水口（10）通入純水，沖洗反應(yīng)釜體（1）內(nèi)壁，完成一次完整制備過程；在反應(yīng)過程中，攪拌槳（7）跟隨攪拌裝置（13）轉(zhuǎn)動，帶動反應(yīng)釜體（1）中物料，并在渦流擋板（5）周圍形成攪拌漩渦，增加了物料的對流，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物充分?jǐn)嚢杌旌系哪康摹?/p>

所述的渦流擋板（5）共計(jì)12塊，對立面的渦流擋板（5）通過焊接方式固定于反應(yīng)釜體（1）中同一高度。

所述的攪拌裝置（13）是由攪拌軸、驅(qū)動電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)成。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：首先通過加水口向反應(yīng)釜體中注入1.0～1.5m³預(yù)熱至55～60℃的水，再通過取樣、檢修及加料口加入20～25kg固體檸檬酸，開啟攪拌裝置，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至600～800r/min，在攪拌狀態(tài)下，通過堿液進(jìn)料口向反應(yīng)釜體中注入1.5～2.2m³質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉溶液，同時通過鈷液進(jìn)料口向反應(yīng)釜體中注入3～4m³質(zhì)量濃度為300～350g/L氯化鈷溶液，并開啟反應(yīng)釜體蒸汽入口，加熱反應(yīng)釜體中物料至55～60℃，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2～3h，待反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)釜體中物料通過出料口排出至壓濾機(jī)中，經(jīng)過濾洗滌陳化后，泵送至噴霧干燥器中，經(jīng)干燥制得Co(OH)₂粉體。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品洗滌后雜質(zhì)含量較低，所得Co(OH)₂粉體形貌均勻，為球形或類球形，粒徑尺寸均勻，可達(dá)到鈷酸鋰制備原料使用要求。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明所使用的Co(OH)₂制備裝置可有效提高反應(yīng)物之間的對流，提高攪拌效率，減少反應(yīng)時間，以及后續(xù)工藝的洗滌除雜時間，節(jié)約了能耗，減少了洗滌水的用量；

（2）采用本發(fā)明裝置制備得到的Co(OH)₂粉體較常規(guī)設(shè)備雜質(zhì)含量低，形貌更均勻，符合電池材料的使用要求，具有廣闊的市場前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明可充分?jǐn)嚢璧腃o(OH)₂制備裝置的構(gòu)造示意圖。

其中，1、反應(yīng)釜體；2、溫度檢測口；3、取樣、檢修及加料口；4、鈷液進(jìn)料口；5、渦流擋板；6、反應(yīng)釜體夾套；7、攪拌槳；8、反應(yīng)釜體加熱蒸汽入口；9、反應(yīng)釜體出料口；10、加水口；11、反應(yīng)釜加熱蒸汽出口；12、堿液進(jìn)料口；13、攪拌裝置。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明可充分?jǐn)嚢璧腃o(OH)₂制備裝置，在反應(yīng)開始前，首先通過加水口10向反應(yīng)釜體1中注入配方需要的水量，再通過取樣、檢修及加料口3加入配方規(guī)定量的固體檸檬酸，開啟攪拌裝置13，在攪拌狀態(tài)下，通過堿液進(jìn)料口12向反應(yīng)釜體1中注入配方規(guī)定量的氫氧化鈉溶液，同時通過鈷液進(jìn)料口4向反應(yīng)釜體1中注入配方規(guī)定量的氯化鈷溶液，并開啟反應(yīng)釜體蒸汽入口8，蒸汽進(jìn)入反應(yīng)釜體夾套6，加熱反應(yīng)釜中物料，并通過反應(yīng)釜加熱蒸汽出口11排出，通過溫度檢測口2觀察，將反應(yīng)釜體1中物料加熱至55～60℃，待反應(yīng)結(jié)束，物料通過位于底部的反應(yīng)釜體出料口9排出至下道工序，待排完后，通過加水口10通入純水，沖洗反應(yīng)釜體1內(nèi)壁，完成一次完整制備過程；在反應(yīng)過程中，攪拌槳7跟隨攪拌裝置13轉(zhuǎn)動，帶動反應(yīng)釜體1中物料，并在渦流擋板5周圍形成攪拌漩渦，增加了物料的對流，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物充分?jǐn)嚢杌旌系哪康?；渦流擋板5共計(jì)12塊，對立面的渦流擋板5通過焊接方式固定于反應(yīng)釜體1中同一高度；攪拌裝置13是由攪拌軸、驅(qū)動電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)成。

實(shí)例1

本發(fā)明可充分?jǐn)嚢璧腃o(OH)₂制備裝置，在反應(yīng)開始前，首先通過加水口10向反應(yīng)釜體1中注入配方需要的水量，再通過取樣、檢修及加料口3加入配方規(guī)定量的固體檸檬酸，開啟攪拌裝置13，在攪拌狀態(tài)下，通過堿液進(jìn)料口12向反應(yīng)釜體1中注入配方規(guī)定量的氫氧化鈉溶液，同時通過鈷液進(jìn)料口4向反應(yīng)釜體1中注入配方規(guī)定量的氯化鈷溶液，并開啟反應(yīng)釜體蒸汽入口8，蒸汽進(jìn)入反應(yīng)釜體夾套6，加熱反應(yīng)釜中物料，并通過反應(yīng)釜加熱蒸汽出口11排出，通過溫度檢測口2觀察，將反應(yīng)釜體1中物料加熱至55℃，待反應(yīng)結(jié)束，物料通過位于底部的反應(yīng)釜體出料口9排出至下道工序，待排完后，通過加水口10通入純水，沖洗反應(yīng)釜體1內(nèi)壁，完成一次完整制備過程；在反應(yīng)過程中，攪拌槳7跟隨攪拌裝置13轉(zhuǎn)動，帶動反應(yīng)釜體1中物料，并在渦流擋板5周圍形成攪拌漩渦，增加了物料的對流，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物充分?jǐn)嚢杌旌系哪康?；渦流擋板5共計(jì)12塊，對立面的渦流擋板5通過焊接方式固定于反應(yīng)釜體1中同一高度；攪拌裝置13是由攪拌軸、驅(qū)動電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)成。

首先通過加水口向反應(yīng)釜體中注入1.0m³預(yù)熱至55℃的水，再通過取樣、檢修及加料口加入20kg固體檸檬酸，開啟攪拌裝置，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至600r/min，在攪拌狀態(tài)下，通過堿液進(jìn)料口向反應(yīng)釜體中注入1.5m³質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉溶液，同時通過鈷液進(jìn)料口向反應(yīng)釜體中注入3m³質(zhì)量濃度為300g/L氯化鈷溶液，并開啟反應(yīng)釜體蒸汽入口，加熱反應(yīng)釜體中物料至55℃，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h，待反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)釜體中物料通過出料口排出至壓濾機(jī)中，經(jīng)過濾洗滌陳化后，泵送至噴霧干燥器中，經(jīng)干燥制得Co(OH)₂粉體。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品洗滌后雜質(zhì)含量較低，所得Co(OH)₂粉體形貌均勻，為球形或類球形，粒徑尺寸均勻，可達(dá)到鈷酸鋰制備原料使用要求。

實(shí)例2

本發(fā)明可充分?jǐn)嚢璧腃o(OH)₂制備裝置，在反應(yīng)開始前，首先通過加水口10向反應(yīng)釜體1中注入配方需要的水量，再通過取樣、檢修及加料口3加入配方規(guī)定量的固體檸檬酸，開啟攪拌裝置13，在攪拌狀態(tài)下，通過堿液進(jìn)料口12向反應(yīng)釜體1中注入配方規(guī)定量的氫氧化鈉溶液，同時通過鈷液進(jìn)料口4向反應(yīng)釜體1中注入配方規(guī)定量的氯化鈷溶液，并開啟反應(yīng)釜體蒸汽入口8，蒸汽進(jìn)入反應(yīng)釜體夾套6，加熱反應(yīng)釜中物料，并通過反應(yīng)釜加熱蒸汽出口11排出，通過溫度檢測口2觀察，將反應(yīng)釜體1中物料加熱至58℃，待反應(yīng)結(jié)束，物料通過位于底部的反應(yīng)釜體出料口9排出至下道工序，待排完后，通過加水口10通入純水，沖洗反應(yīng)釜體1內(nèi)壁，完成一次完整制備過程；在反應(yīng)過程中，攪拌槳7跟隨攪拌裝置13轉(zhuǎn)動，帶動反應(yīng)釜體1中物料，并在渦流擋板5周圍形成攪拌漩渦，增加了物料的對流，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物充分?jǐn)嚢杌旌系哪康?；渦流擋板5共計(jì)12塊，對立面的渦流擋板5通過焊接方式固定于反應(yīng)釜體1中同一高度；攪拌裝置13是由攪拌軸、驅(qū)動電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)成。

首先通過加水口向反應(yīng)釜體中注入1.2m³預(yù)熱至58℃的水，再通過取樣、檢修及加料口加入22kg固體檸檬酸，開啟攪拌裝置，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至700r/min，在攪拌狀態(tài)下，通過堿液進(jìn)料口向反應(yīng)釜體中注入2.0m³質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉溶液，同時通過鈷液進(jìn)料口向反應(yīng)釜體中注入3.5m³質(zhì)量濃度為320g/L氯化鈷溶液，并開啟反應(yīng)釜體蒸汽入口，加熱反應(yīng)釜體中物料至58℃，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h，待反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)釜體中物料通過出料口排出至壓濾機(jī)中，經(jīng)過濾洗滌陳化后，泵送至噴霧干燥器中，經(jīng)干燥制得Co(OH)₂粉體。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品洗滌后雜質(zhì)含量較低，所得Co(OH)₂粉體形貌均勻，為球形或類球形，粒徑尺寸均勻，可達(dá)到鈷酸鋰制備原料使用要求。

實(shí)例3

本發(fā)明可充分?jǐn)嚢璧腃o(OH)₂制備裝置，在反應(yīng)開始前，首先通過加水口10向反應(yīng)釜體1中注入配方需要的水量，再通過取樣、檢修及加料口3加入配方規(guī)定量的固體檸檬酸，開啟攪拌裝置13，在攪拌狀態(tài)下，通過堿液進(jìn)料口12向反應(yīng)釜體1中注入配方規(guī)定量的氫氧化鈉溶液，同時通過鈷液進(jìn)料口4向反應(yīng)釜體1中注入配方規(guī)定量的氯化鈷溶液，并開啟反應(yīng)釜體蒸汽入口8，蒸汽進(jìn)入反應(yīng)釜體夾套6，加熱反應(yīng)釜中物料，并通過反應(yīng)釜加熱蒸汽出口11排出，通過溫度檢測口2觀察，將反應(yīng)釜體1中物料加熱至60℃，待反應(yīng)結(jié)束，物料通過位于底部的反應(yīng)釜體出料口9排出至下道工序，待排完后，通過加水口10通入純水，沖洗反應(yīng)釜體1內(nèi)壁，完成一次完整制備過程；在反應(yīng)過程中，攪拌槳7跟隨攪拌裝置13轉(zhuǎn)動，帶動反應(yīng)釜體1中物料，并在渦流擋板5周圍形成攪拌漩渦，增加了物料的對流，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物充分?jǐn)嚢杌旌系哪康?；渦流擋板5共計(jì)12塊，對立面的渦流擋板5通過焊接方式固定于反應(yīng)釜體1中同一高度；攪拌裝置13是由攪拌軸、驅(qū)動電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)成。

首先通過加水口向反應(yīng)釜體中注入1.5m³預(yù)熱至60℃的水，再通過取樣、檢修及加料口加入25kg固體檸檬酸，開啟攪拌裝置，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至800r/min，在攪拌狀態(tài)下，通過堿液進(jìn)料口向反應(yīng)釜體中注入2.2m³質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉溶液，同時通過鈷液進(jìn)料口向反應(yīng)釜體中注入4m³質(zhì)量濃度為350g/L氯化鈷溶液，并開啟反應(yīng)釜體蒸汽入口，加熱反應(yīng)釜體中物料至60℃，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h，待反應(yīng)結(jié)束，將反應(yīng)釜體中物料通過出料口排出至壓濾機(jī)中，經(jīng)過濾洗滌陳化后，泵送至噴霧干燥器中，經(jīng)干燥制得Co(OH)₂粉體。經(jīng)檢測，所得產(chǎn)品洗滌后雜質(zhì)含量較低，所得Co(OH)₂粉體形貌均勻，為球形或類球形，粒徑尺寸均勻，可達(dá)到鈷酸鋰制備原料使用要求。