CN109911875A - 一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺 - Google Patents

一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN109911875A
CN109911875A CN201910190696.1A CN201910190696A CN109911875A CN 109911875 A CN109911875 A CN 109911875A CN 201910190696 A CN201910190696 A CN 201910190696A CN 109911875 A CN109911875 A CN 109911875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
washing
air
dewatering process
water
kiln
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910190696.1A
Other languages
English (en)
Inventor
温益凡
张军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruyuan dongyangguang new energy material Co.,Ltd.
Original Assignee
RUYUAN DONG YANG GUANG MATERIALS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RUYUAN DONG YANG GUANG MATERIALS CO Ltd filed Critical RUYUAN DONG YANG GUANG MATERIALS CO Ltd
Priority to CN201910190696.1A priority Critical patent/CN109911875A/zh
Publication of CN109911875A publication Critical patent/CN109911875A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺。所述洗涤和脱水工艺包括如下步骤:将磷酸铁浆料过滤、洗涤,风干后,装钵于窑炉脱水,即得无水磷酸铁;所述窑炉脱水过程包括升温段、保温段和降温段,所述升温段和降温段的尾气进行热风和水汽分离后,得到的热风收集后用于风干,得到的热水和降温段夹套水冷后的热水收集后用于洗涤;所述风干的过程为风干至含水量≤20%。该洗涤和脱水工艺通过对工艺进行优化,省去了闪蒸干燥步骤及相应的设备投入和能耗需求,同时对窑炉脱水的尾气和热水进行收集用于风干和洗涤作业,在实现了窑炉低排放和避免资源的浪费的同时,实现低能耗、高效率的洗涤和风干,节约了空压机设备的投入,降低了生产成本。

Description

一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺
技术领域
本发明属于电池材料设备领域,具体涉及一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺。
背景技术
磷酸铁生产工艺一般是将合成好的磷酸铁浆料先用压滤机进行过滤、洗涤,然后再使用压缩空气进行风干来降低滤饼含水量,再将滤饼卸至闪蒸干燥设备进行闪蒸,然后再将干燥后的粉末装钵进窑炉内脱水获得无水磷酸铁,该工艺和设备主要存在以下缺点:
1.工艺流程长、设备多、投资较大,滤饼干燥过程需要增加空压机、蒸汽换热器和闪蒸干燥等设备。
2.洗涤阶段为了提高洗涤效率往往使用蒸汽加热洗涤水,以减少洗涤水量,需要大量的压缩空气风干滤饼,如风干阶段时间较短,滤饼含水量较高,滤饼粘度大,影响闪蒸干燥效率,也不能直接进窑煅烧,要想减少闪蒸时间,需要使用压缩空长时间风干,才能降低滤饼含水量,这个洗涤、干燥过程压缩空气消耗、闪蒸干燥能耗和洗涤水加热能耗较高。
干燥好的物料使用窑炉脱水,为了除去磷酸铁结晶水和保证窑炉正常运行,窑炉升温段需要使用风机抽走水蒸气,排出去的尾气带走产品分解产生的水份和部分热量,造成结晶水蒸气和热量的浪费,窑炉降温段为了降温,一般使用风机抽走降温段内部的热空气外排,并向夹套水箱通入冷却水进行水冷再排出热的冷却水,风冷的空气和水冷的水带走的热量也造成了资源的浪费。
因此,开发一种工艺流程短,设备少,投资小,能耗低,资源浪费小的新工艺来实现磷酸铁的洗涤和脱水具有重要的研究意义和经济价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中磷酸铁生产工艺具有工艺流程长,设备多,投资大,能耗高且资料浪费的缺陷和不足,提供一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺。本发明提供的洗涤和脱水工艺通过对工艺进行优化,省去了闪蒸干燥的工艺流程及相应的设备投入和能耗需求,同时对窑炉脱水的尾气和热水进行收集用于风干,在实现了窑炉低排放和避免资源的浪费的同时,实现低能耗、高效率下风干后的含水量大幅降低,节约了空压机设备的投入,降低了生产成本。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺,包括如下步骤:将磷酸铁浆料过滤、洗涤,风干后,装钵于窑炉脱水,即得无水磷酸铁;所述窑炉脱水过程包括升温段和降温段,所述升温段和降温段的尾气进行水汽分离后,得到的热风收集后用于风干,得到的热水和降温段的冷却水收集后用于洗涤;所述风干的过程为风干至含水量≤20%。
本发明的发明人研究发现,风干时将含水量控制在20%及以下,得到的滤饼因含水量少,粘度小,无需闪蒸干燥就可直接装钵,进窑煅烧,可省去闪蒸步骤,工艺流程缩短,可省去相应的设备投入和能耗需求。另外,在窑炉脱水过程中,收集升温段和降温段尾气中的热风(一般为30~120℃)用于风干,无需空压机设备就可实现压滤后磷酸铁滤饼含水量的降低;收集升温段和降温段尾气中的热水(一般为30~90℃)用于洗涤可大大提高洗涤效率;收集降温段冷却水(一般温度为30~90℃)用于洗涤可大大提高洗涤效率,收集及再利用过程既实现了窑炉低排放和避免资源的浪费,又降低了能耗,提供了风干和洗涤的效率,降低了生产成本。
本发明中的过滤和洗涤可按本领域常规操作进行。
优选地,采用压滤机进行过滤、洗涤和风干。
优选地,所述洗涤的过程为洗涤至洗液的电导率≤200μs/cm。
优选地,所述风干至含水量为3~20%。
更为优选地,所述风干至含水量为5~10%。
优选地,所述热风的温度为30~120℃;所述风干的时间为10~40min。
更为优选地,所述热风的温度为60~100℃。
在该条件下,可实现较高效率的风干,且风干效果好。
优选地,所述热风在收集前经除杂处理。
优选地,所述热水在收集前经除杂处理。
更为优选地,所述除杂处理用于除去杂质(如窑炉内物料、设备的小颗粒粉尘)和磁性物质(如含铁、铬、镍、铜、锌等磁性金属杂质)。
除杂处理可避免磷酸铁材料的杂质含量和磁性物质含量偏高。
优选地,所述脱水的过程为:升温段,升温速率1~10℃/min;保温段,保温温度500~600℃,保温时间4~10h;降温段,降温速率2~10℃/min,利用5~25℃的冷纯水进行降温。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明提供的洗涤和脱水工艺通过对工艺进行优化,省去了闪蒸干燥的工艺流程及相应的设备投入和能耗需求,同时对窑炉脱水的升温段的尾气和降温段夹套水冷后的热水进行收集用于风干,在实现了窑炉低排放和避免资源的浪费的同时,实现低能耗、高效率下风干后的含水量大幅降低,节约了空压机设备的投入,降低了生产成本。
附图说明
图1为实施例1提供的工艺装置流程图;
图2为实施例1制备得到的无水磷酸铁;
图3为对比例2制备得到的无水磷酸铁。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件;所使用的原料、试剂等,如无特殊说明,均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺,如图1,具体过程如下。
将磷酸铁浆料打入压滤机,先进行过滤再进行洗涤,洗涤的过程如下:窑炉的升温段的尾气通过汽水分离器的80℃热水和经过降温段水冷之后75℃热水收集至热水中转罐,然后从热水中转罐转移到洗涤水箱,再用泵打进压滤机进行洗涤,洗涤至洗液电导率≤200μs/cm。压滤机洗涤之后再将窑炉的尾气通过汽水分离器获得的干燥90℃热空气收集至储气罐,从储气罐通过高压风机打入压滤机进行风干作业,风干30min后得到含水量为5.5%的滤饼,将该滤饼卸在窑炉装钵处,装钵后进入窑炉脱水,脱水的过程如下:按照升温速率3.5℃/min,保温速度550℃,保温时间7h,降温速率5℃/min,使用15℃的纯水进行降温,脱水后获得无水磷酸铁。
其中脱水过程升降温段的尾气通过风机抽到汽水分离器进行热风和水汽的分离,分离出来的干燥热空气用风机输送到空气过滤器和管道除磁器去除杂质和磁性物质后进入储气罐待用,分离出来热水和降温段夹套水冷后的热水,用泵打到袋式过滤器和管道除磁器过滤杂质和去除磁性物质后再进入热水中转罐待用。这整个洗涤、脱水过程可以重复进行。
图2为实施例1得到的脱水后无水磷酸铁,从图可知,无水磷酸铁粉末较为松散,呈现粉末状,物料没有板结的现象,不影响后续工段的加工和使用。
实施例2
本实施例提供一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺,具体过程如下。
将磷酸铁浆料打入压滤机,先进过滤再进行洗涤,洗涤的过程如下:窑炉的升温段的尾气通过汽水分离器的30℃热水和经过降温段水冷之后30℃热水收集至热水中转罐,然后从热水中转罐转移到洗涤水箱,再用泵打进压滤机进行洗涤,洗涤至洗液电导率≤200μs/cm。压滤机洗涤之后再将窑炉的尾气通过汽水分离器获得的干燥30℃热空气收集至储气罐,从储气罐通过高压风机打入压滤机进行风干作业,风干10min后得到含水量为19.9%的滤饼,将该滤饼卸在窑炉装钵处,装钵后进入窑炉脱水,脱水的过程如下:按照升温速率1℃/min,保温速度500℃,保温时间6h,降温速率2℃/min,使用25℃的纯水进行降温,脱水后获得无水磷酸铁。
实施例3
本实施例提供一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺,如图1,具体过程如下。
将磷酸铁浆料打入压滤机,先进过滤再进行洗涤,洗涤的过程如下:窑炉的升温段的尾气通过汽水分离器的90℃热水和经过降温段水冷之后90℃热水收集至热水中转罐,然后从热水中转罐转移到洗涤水箱,再用泵打进压滤机进行洗涤,洗涤至洗液电导率≤200μs/cm。压滤机洗涤结束之后再将窑炉的尾气通过汽水分离器获得的干燥120℃热空气收集至储气罐,从储气罐通过高压风机打入压滤机进行风干作业,风干40min后得到含水量为3.3%的滤饼,将该滤饼卸在窑炉装钵处,装钵后进入窑炉脱水,脱水的过程如下:按照升温速率10℃/min,保温速度600℃,保温时间10h,降温速率8℃/min,使用8℃的纯水进行降温,脱水后获得无水磷酸铁。
对比例1
本对比例提供一种常规的磷酸铁的洗涤和脱水工艺,具体过程如下。
将磷酸铁浆料打入压滤机,先进行过滤再进行洗涤,洗涤的过程如下:使用蒸汽换热器加热至80℃的纯水,洗涤至洗液电导率≤200μs/cm。压滤机洗涤结束之后再进行风干作业,使用常温压缩空气风干60min,制备风干后滤饼的含水量为39%,然后进行闪蒸干燥设备处理至含水量为3.3%的粉末,将该粉末卸在窑炉装钵处,装钵后进入窑炉脱水,脱水的过程如下:按照升温速率1℃/min,保温速度500℃,保温时间6h,降温速率2℃/min,使用25℃的纯水进行降温,脱水后获得无水磷酸铁。
对比例2
将磷酸铁浆料打入压滤机,先进行过滤再进行洗涤,洗涤的过程如下:使用蒸汽换热器加热至80℃的纯水,洗涤至洗液电导率≤200μs/cm。压滤机挤压结束之后再进行风干作业,使用常温压缩空气风干60min,制得风干后的含水量为39%的滤饼,将该滤饼卸在窑炉装钵处,装钵后进入窑炉脱水,脱水的过程如下:按照升温速率1℃/min,保温速度500℃,保温时间6h,降温速率2℃/min,使用25℃的纯水进行降温,脱水后获得无水磷酸铁。
图3为本对比例制备的脱水后的无水磷酸铁,从图可知,对比例2制备的无水磷酸铁,团聚、板结现象较为严重,没有呈现粉末状,不利于后续的加工和使用。
对各实施例和对比例制备得到的无水磷酸铁进行质量检测,其结果如表1。
表1各实施例和对比例制备的无水磷酸铁的产品数据
对各实施例和对比例制备无水磷酸铁1吨(t)的洗涤、脱水过程的能耗进行统计,结果如表2。其中实施例1~3的能耗包括过滤、洗涤、风干和窑炉脱水的能耗;对比例1的能耗包括过滤、洗涤、风干、窑炉脱水、纯水加热、制备压缩空气的能耗以及闪蒸干燥设备天然气消耗;对比例2的能耗包括过滤、洗涤、风干、窑炉脱水、纯水加热及制备压缩空气的能耗。
表2各实施例和对比例制备1t无水磷酸铁的能耗
能耗 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
电耗(kw·h) 1953 1867 2113 2335 2579
天然气(m<sup>3</sup>) / / / 180 /
从上述可知,本发明提供的洗涤和脱水工艺通过对工艺进行优化,省去了闪蒸干燥的工艺流程及相应的设备投入和能耗需求,同时对窑炉脱水的升温段的尾气和降温段夹套水冷后的热水进行收集用于风干,在实现了窑炉低排放和避免资源的浪费的同时,实现低能耗、高效率下风干后的含水量大幅降低,节约了空压机设备的投入,降低了生产成本。
本领域的普通技术人员将会意识到,这里的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理,应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺,其特征在于,包括如下步骤:将磷酸铁浆料过滤、洗涤,风干后,装钵于窑炉脱水,即得无水磷酸铁;所述窑炉脱水过程包括升温段和降温段,所述升温段和降温段的尾气进行水汽分离后,得到的热风收集后用于风干,得到的热水和降温段的冷却水收集后用于洗涤;所述风干的过程为风干至含水量≤20%。
2.根据权利要求1所述洗涤和脱水工艺,其特征在于,采用压滤机进行过滤、洗涤和风干。
3.根据权利要求1所述洗涤和脱水工艺,其特征在于,所述洗涤的过程为洗涤至洗液的电导率≤200μs/cm。
4.根据权利要求1所述洗涤和脱水工艺,其特征在于,所述风干至含水量为3~20%。
5.根据权利要求1所述洗涤和脱水工艺,其特征在于,所述热风的温度为30~120℃;所述风干的时间为10~40min。
6.根据权利要求1所述洗涤和脱水工艺,其特征在于,所述热风在收集前经除杂处理。
7.根据权利要求1所述洗涤和脱水工艺,其特征在于,所述热水在收集前经除杂处理。
8.根据权利要求6或7所述洗涤和脱水工艺,其特征在于,所述热水在收集前经除杂处理。
9.根据权利要求1所述洗涤和脱水工艺,其特征在于,所述脱水的过程为:升温段,升温速率1~10℃/min;保温段,保温温度500~600℃,保温时间4~10h;降温段,降温速率2~10℃/min,利用5~25℃的冷纯水进行降温。
CN201910190696.1A 2019-03-13 2019-03-13 一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺 Pending CN109911875A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910190696.1A CN109911875A (zh) 2019-03-13 2019-03-13 一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910190696.1A CN109911875A (zh) 2019-03-13 2019-03-13 一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109911875A true CN109911875A (zh) 2019-06-21

Family

ID=66964706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910190696.1A Pending CN109911875A (zh) 2019-03-13 2019-03-13 一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109911875A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150017256A1 (en) * 2012-01-10 2015-01-15 Chemische Fabrik Budenheim Kg Condensed iron (iii) phosphate
CN105480960A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 河北斯霖百特新能源科技有限公司 磷酸铁制备方法
CN205709874U (zh) * 2016-02-26 2016-11-23 河北斯霖百特新能源科技有限公司 磷酸铁生产系统
CN108046229A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 瓮福(集团)有限责任公司 一种电池级无水磷酸铁综合脱硫的方法
CN108584902A (zh) * 2018-06-15 2018-09-28 山东鲁北企业集团总公司 一种钛白固废生产电池级正磷酸铁的方法
CN109399596A (zh) * 2018-11-26 2019-03-01 乳源东阳光磁性材料有限公司 一种利用化成箔废水制备电池级磷酸铁的方法及其制备的磷酸铁

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150017256A1 (en) * 2012-01-10 2015-01-15 Chemische Fabrik Budenheim Kg Condensed iron (iii) phosphate
CN105480960A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 河北斯霖百特新能源科技有限公司 磷酸铁制备方法
CN205709874U (zh) * 2016-02-26 2016-11-23 河北斯霖百特新能源科技有限公司 磷酸铁生产系统
CN108046229A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 瓮福(集团)有限责任公司 一种电池级无水磷酸铁综合脱硫的方法
CN108584902A (zh) * 2018-06-15 2018-09-28 山东鲁北企业集团总公司 一种钛白固废生产电池级正磷酸铁的方法
CN109399596A (zh) * 2018-11-26 2019-03-01 乳源东阳光磁性材料有限公司 一种利用化成箔废水制备电池级磷酸铁的方法及其制备的磷酸铁

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1810943A (zh) 干法玉米胚芽油生产工艺方法
CN111057402B (zh) 一种炭黑组分分离工艺
CN101485948B (zh) 一种氧化铝生产中沸腾焙烧炉烟气处理方法
CN108325273A (zh) Mto急冷水预涂压滤分离系统中预涂料提效降耗方法和装置
CN102476994A (zh) 精对苯二甲酸装置氧化单元粗对苯二甲酸的“过滤、洗涤、分离”的方法
CN105327765A (zh) 一种高水分低阶煤制粉与水回收系统及方法
CN109911875A (zh) 一种磷酸铁高效、节能的洗涤和脱水工艺
RU2640366C1 (ru) Способ комплексной переработки семян сои
CN103553066A (zh) 分子筛干燥粉碎组合连续方法
CN204301412U (zh) 一种快速干燥流化床
CN109674079A (zh) 一种使用滚筒-气流的梗丝干燥方法
CN100334237C (zh) 一种载金活性炭的再生方法
CN210710761U (zh) 一种磷酸铁的洗涤和脱水装置
CN104418724A (zh) 一种草酸稀土沉淀水洗系统
CN201302354Y (zh) 制冷剂冷冻脱水工艺设备系统
CN104294323B (zh) 一种电解铜粉清洗还原干燥一体化处理装置及方法
CN108069573A (zh) 一种甘蔗糖厂滤泥的热压过滤脱水工艺
CN203704195U (zh) 一种对余热进行回收而得到干热空气的节能装置
CN208494908U (zh) 一种基于尾气加热的氧化铝烘干筛选一体化设备
CN208809593U (zh) 一种硝酸铵钙产品生产用硝酸钙溶液压滤系统
CN206620794U (zh) 动物血粉加工设备
CN206680300U (zh) 一种乙炔生产水循环利用系统
CN205966446U (zh) 一种高效瓜子清选机
CN105177622A (zh) 一种节能降耗的电解锰生产新工艺
CN210242330U (zh) 余热回收系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220421

Address after: 512721 Building 1, Songtian plant area, Gonghe village committee, Rucheng Town, Ruyuan Yao Autonomous County, Shaoguan City, Guangdong Province

Applicant after: Ruyuan dongyangguang new energy material Co.,Ltd.

Address before: 512799 Development Zone, Ruyuan County, Shaoguan City, Guangdong Province

Applicant before: RUYUAN DONG YANG GUANG MATERIALS Co.,Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190621