CN115838542A - 修复涂料及其使用方法和在修复锰酸锂用匣钵中的应用 - Google Patents
修复涂料及其使用方法和在修复锰酸锂用匣钵中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115838542A CN115838542A CN202211544810.4A CN202211544810A CN115838542A CN 115838542 A CN115838542 A CN 115838542A CN 202211544810 A CN202211544810 A CN 202211544810A CN 115838542 A CN115838542 A CN 115838542A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sagger
- lithium manganate
- repair
- coating
- repair paint
- 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
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims abstract description 73
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 33
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 30
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 30
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 29
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 28
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 abstract description 28
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 8
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 7
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 6
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 4
- 230000037237 body shape Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 magnesium aluminate Chemical class 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明属于废旧匣钵回收技术领域，具体涉及一种修复涂料及其使用方法和在修复锰酸锂用匣钵中的应用。本发明的修复涂料制备过程简单、成分单纯、粘结剂使用量少、粘结强度高、不易起泡掉皮，降低了锰酸锂正极材料与粘结剂的接触，能有效地避免锰酸锂正极材料被污染，保证锰酸锂正极材料的质量。
Description
技术领域
本发明属于废旧匣钵回收技术领域，具体涉及一种修复涂料及其使用方法和在修复锰酸锂用匣钵中的应用。
背景技术
近年来，随着锂离子电池应用领域的迅速发展，锂离子电池的需求量迅速增长。作为第一代锂电正极材料，锰酸锂具有低温性能好、倍率性能好、成本低、安全性高等优势，被广泛应用于3C、电动工具、储能等领域。高温烧结是锰酸锂正极材料生产过程中的核心工序，需要将锂源和锰源的混合物置于匣钵内，经过800-850℃下长达十几个小时的高温烧结。锰酸锂正极材料烧结过程中使用的匣钵材质为莫来石、堇青石，在使用过程中极易因热震产生裂纹，一般使用寿命为40-50次，大量废弃的匣钵无法处理和再利用，不仅无形中提高了锰酸锂正极材料的生产成本，也给企业和环境保护带来了巨大的压力。
在锰酸锂正极材料生产过程中报废的匣钵中，大部分匣钵的主体并未损坏，只是产生了裂纹，破坏了匣钵的使用价值。且因匣钵材质的特殊性，企业无法自行处理，只能暂时堆放或者缴纳一定的费用交由相关部门处理，长期以往，不仅增加了企业仓库的负担，也无形中增加了锰酸锂正极材料的生产成本，因此，如何合理的再利用锰酸锂生产过程中产生的废弃匣钵对锰酸锂正极材料的生产及技术进步具有重要的意义。
目前锂离子电池正极材料生产过程中产生的废弃匣钵的修复方法将修复涂料涂敷在打磨后的匣钵内壁上，后经过高温烧制后再生。如公布号为CN112979294A的中国发明专利公开了一种废弃匣钵修复涂料及其使用方法。该专利提到了一种匣钵修复涂料，成分包括电熔白刚玉粉、莫来石粉、结合粘土、锂辉石、氧化锆、α-Al2O3微粉、镁铝尖晶石粉、溶胶、结合剂、减水剂等。其将上述材料按照一定的比例制备的修复涂料均匀涂敷在打磨后的匣钵内壁面上，制得预修复匣钵，自然晾干或烘干后，放入窑炉中1320-1380℃高温烧成，出窑后冷却至室温，即得到再生新匣钵。该方法提高了废弃匣钵的使用寿命，具体实现了修复后废弃匣钵的使用寿命延长为原匣钵的1.5-2.0倍。
由于锰酸锂正极材料合成过程中会产生反应活性高、渗透力强的氧化锂，而氧化锂中的锂离子会与接触到的Si、Al、Mg、Zr等成分反应，所以，成分越复杂的修复材料污染锰酸锂正极材料的可能性越高，接触面积越大的修复方法污染锰酸锂正极材料的可能性也越高。除此之外，配方中的锂辉石、氧化锆等成分的价格高，且1300℃高温烧结的成本和能耗高，造成废弃匣钵的修复成本高于更换新匣钵的成本，对于锰酸锂正极材料生产厂家来说，此类修复方法无操作意义。
综上所述，本领域急需一种成分简单、价格便宜的锰酸锂生产用匣钵的修复涂料及能耗低的修复方法，以解决锰酸锂正极材料生产过程中存在的废弃匣钵数量大、堆放困难且易造成环境污染的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种修复涂料及其使用方法和在修复锰酸锂用匣钵中的应用。
具体的，本发明提供的修复涂料，包括：水洗高岭土、氧化铝和水玻璃。
上述的修复涂料，按重量百分比计，包括：水洗高岭土5-25％、氧化铝粉25-45％、水玻璃35-55％。
上述的修复涂料，按重量百分比计，包括：水洗高岭土10-20％、氧化铝粉30-45％、水玻璃40-50％。
上述的修复涂料，所述水洗高岭土的粒度为200-325目。
上述的修复涂料，所述氧化铝粉的粒度60-100目。
上述的修复涂料，所述水玻璃的波美度≥40Be°
另一方面，本发明提供了所述的修复涂料在修复锰酸锂用匣钵中的应用。
又一方面，本发明提供了上述的修复涂料的使用方法，包括：
(1)去除匣钵表面附着的正极材料；
(2)顺着裂纹方向，在裂纹顶端位置打孔，嵌入强支撑材料并固定；
(3)用修复涂料覆盖强支撑材料，并在匣钵的外层顺着裂纹均匀涂覆；
(4)将修复后的匣钵静置晾干或烘干。
上述的修复涂料的使用方法，步骤(1)中的匣钵为锰酸锂生产过程中因热震产生裂纹，且匣钵本体形状未发生改变的废弃匣钵。
上述的修复涂料的使用方法，所述强支撑材料为不锈钢马王钉。
本发明的技术方案具有如下的有益效果：
(1)本发明的修复涂料采用的水玻璃、水洗高岭土、氧化铝均为常用化工原材料，价格便宜易得；
(2)本发明的修复涂料制备过程简单、成分单纯、粘结剂使用量少、粘结强度高、不易起泡掉皮，降低了锰酸锂正极材料与粘结剂的接触，能有效地避免锰酸锂正极材料被污染，保证锰酸锂正极材料的质量；
(3)本发明的修复涂料，大大降低了匣钵修复成本，提高了废弃匣钵修复的可行性，同时，促进了废物再利用，有利于环境保护。
具体实施方式
为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特征时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开的所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
第一方面，本发明提供了一种修复涂料，包括：水洗高岭土、氧化铝和水玻璃。
在本发明的修复涂料中，水玻璃、水洗高岭土、氧化铝均为常用化工原材料，价格便宜易得。而且，当各组分混合均匀后，水玻璃在水洗高岭土及氧化铝的表面包覆形成一层薄薄的粘结膜，相邻颗粒之间通过粘结膜连接起来形成粘结桥，随后通过水玻璃的胶凝过程建立起粘结强度。水洗高岭土和氧化铝作为填料，不仅提升了涂料的耐高温性能，还起到了增韧的作用，增强涂料的强度。
下面针对本发明修复涂料的各组分做详细介绍。
水洗高岭土
高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。
在本发明的修复涂料中，水洗高岭土作为填料，用于提升涂料的耐高温性能，增强涂料的强度。
优选的，本发明的修复涂料中，水洗高岭土的重量百分比为5-25％，当水洗高岭土的含量小于5％时，则涂料的粘结性会变差；当水洗高岭土的含量大于25％时，则涂料很难涂覆，耐高温性能降低。
进一步优选的，本发明的修复涂料中水洗高岭土的重量百分比为10-20％。
高岭土的颗粒度直接影响涂料的流变性，影响涂料的黏度。优选的，本发明采用的高岭土的粒度为200-325目，如果高岭土颗粒太粗，涂料的黏度会降低，如果高岭土的颗粒太细，会导致涂料黏度过高，需要增加水玻璃的用量，否则无法涂覆。
其中，“目”指的是每英寸筛网上的孔眼数目。
氧化铝粉
氧化铝粉是一种高硬度的化合物，化学式为Al2O3，在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。
在本发明的修复涂料中，氧化铝粉也是作为填料，用于提升涂料的耐高温性能，增强涂料的强度。
优选的，本发明的修复涂料中，氧化铝粉的重量百分比为25-45％，氧化铝太少，涂料的强度不够，氧化铝太多就需要减少其他两种材料的比例，黏度不够。
进一步优选的，本发明的修复涂料中氧化铝粉的重量百分比为30-45％。
优选的，本发明采用的氧化铝粉的粒度为60-100目。在本发明的修复涂料中，采用的高岭土的粒径本身比较小，通过添加粒度大的氧化铝粉可以在一定程度上降低涂料的热膨胀系数和收缩率，增加耐热性和机械强度，还能避免涂料在干燥或者烧结过程中的开裂。
水玻璃
水玻璃一种性能良好的胶凝剂，是多种聚硅酸盐的复杂溶液，具有粘结力强、强度较高、耐酸性、耐热性好的特点。
本发明的修复涂料中，水玻璃作为粘合剂在将水洗高岭土及氧化铝粉颗粒粘结起来。
本发明的修复涂料中，水玻璃的添加量对涂料的可涂覆性具有影响。优选的，水玻璃的重量百分比为35-55％，当水玻璃的含量小于35％时，则涂料太浓稠，不容易涂覆，且不易晾干；当水玻璃的含量大于55％时，涂料在干燥过程中易开裂。
进一步优选的，本发明的修复涂料中水玻璃的重量百分比为40-50％。
其中，所述水玻璃的波美度≥40Be°，波美度小于40Be°的水玻璃里面的硅酸钠含量太低，不适合作为粘结剂使用
本发明的修复涂料在制备过程中，仅需将水洗高岭土、氧化铝粉及水玻璃按配比加入容器中，并于室温下搅拌均匀即可。
优选的，所述搅拌的速度为200r/min；所述搅拌的时长为30-60min。
第二方面，本发明还提供了上述修复涂料在修复锰酸锂用匣钵中的应用。
本发明的修复涂料具有成分简单、粘结剂使用量少、粘结强度高、不易起泡掉皮的优势，降低了锰酸锂正极材料与粘结剂的接触，能有效的避免锰酸锂正极材料被污染，适用于修复锰酸锂用匣钵。
第三方面，本发明还提供了所述修复涂料的使用方法，也即：采用本发明的修复涂料修复匣钵的方法，具体包括以下步骤：
(1)清理废弃匣钵
对锰酸锂正极材料生产用匣钵进行清理，去除其表面附着的正极材料。
优选的，在清理废弃匣钵的过程中，所选用的废弃匣钵为锰酸锂生产过程中的废弃匣钵，选取的为钵体因热震产生裂纹，且匣钵本体形状未发生改变的废弃匣钵。
(2)废弃匣钵打孔
顺着废弃匣钵裂纹方向，在裂纹顶端位置打孔，嵌入强支撑材料并固定。
优选的，在废弃匣钵打孔的过程中，所选用的强支撑材料为不锈钢马王钉。
本发明通过采用不锈钢马王钉对匣钵的裂纹顶端进行加固，一定程度上降低了对修复涂料粘结强度的要求，无需经过高温烧结处理就可以保证废弃匣钵的强度，大大降低了修复成本，提高了废弃匣钵修复的可行性。
(3)涂覆修复涂料
用修复涂料覆盖强支撑材料，并在匣钵的外层顺着裂纹均匀涂覆一层修复涂料。
优选的，所述修复涂料的涂刷次数为三次，分别涂刷在不锈钢马王钉固定位置内外侧和匣钵的外侧裂纹位置，确保修复涂料能完全覆盖住不锈钢马王钉。
进一步优选的，每次涂刷后确保修复涂层完全干透后再进行下一遍涂刷。
(4)晾干或烘干
将修复后的匣钵静置自然晾干或利用锰酸锂生产过程中的余热烘干，即可得到修复后的匣钵。
本发明的锰酸锂生产用匣钵的修复方法，采用的修复涂料成分简单、粘结强度高，能有效的避免锰酸锂正极材料被污染，保证锰酸锂正极材料的质量；而且，修复后的匣钵无需经过高温烧结处理，具有能耗低，环境友好的优势。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件。下列实施例中使用的原料均为常规市购获得。
实施例1
首先，从锰酸锂正极材料生产现场挑选出现热震裂纹，且匣钵本体形状未发生改变的废弃匣钵，将匣钵内附着的残余锰酸锂正极材料清理干净。顺着废弃匣钵裂纹方向，在裂纹顶端位置打孔，并使用不锈钢马王钉固定。
然后按照质量百分比称取40Be°水玻璃46％、325目水洗高岭土粉14％、60目氧化铝粉40％，置于塑料桶内混合搅拌30min得到修复涂料。
用修复涂料涂刷三次，分别涂刷在不锈钢马王钉固定位置内外侧和匣钵的外侧裂纹位置，确保修复涂料能完全覆盖住不锈钢马王钉。每次涂刷后确保涂层完全干透后再进行下一遍涂刷。将修复后的匣钵静置自然晾干或利用锰酸锂生产过程中的余热烘干，即可得到修复后的新匣钵。
修复后的匣钵在锰酸锂正极材料生产线装料烧结验证，修复后匣钵内装料为电解二氧化锰和碳酸锂的混合物料，记录匣钵的使用次数，并对匣钵内物料进行过筛、检测锰酸锂正极材料的Si、Al元素含量。数据记录在下表1中。
实施例2
首先，从锰酸锂正极材料生产现场挑选出现热震裂纹，且匣钵本体形状未发生改变的废弃匣钵，将匣钵内附着的残余锰酸锂正极材料清理干净。后顺着废弃匣钵裂纹方向，在裂纹顶端位置打孔，并使用不锈钢马王钉固定。
然后按照质量百分比称取50Be°水玻璃40％、325目水洗高岭土粉18％、100目氧化铝粉42％，置于塑料桶内混合搅拌30min得到修复涂料。
用修复涂料涂刷三次，分别涂刷在不锈钢马王钉固定位置内外侧和匣钵的外侧裂纹位置，确保修复涂料能完全覆盖住不锈钢马王钉。每次涂刷后确保涂层完全干透后再进行下一遍涂刷。将修复后的匣钵静置自然晾干或利用锰酸锂生产过程中的余热烘干，即可得到修复后的新匣钵。
修复后的匣钵在锰酸锂正极材料生产线装料烧结验证，修复后匣钵内装料为电解二氧化锰和碳酸锂的混合物料，记录匣钵的使用次数，并对匣钵内物料进行过筛、检测锰酸锂正极材料的Si、Al元素含量。数据记录在下表1中。
实施例3
首先，从锰酸锂正极材料生产现场挑选出现热震裂纹，且匣钵本体形状未发生改变的废弃匣钵，将匣钵内附着的残余锰酸锂正极材料清理干净。后顺着废弃匣钵裂纹方向，在裂纹顶端位置打孔，并使用不锈钢马王钉固定。
然后按照质量百分比称取40Be°水玻璃50％、250目水洗高岭土粉20％、100目氧化铝粉30％，置于塑料桶内混合搅拌30min得到修复涂料。
用修复涂料涂刷三次，分别涂刷在不锈钢马王钉固定位置内外侧和匣钵的外侧裂纹位置，确保修复涂料能完全覆盖住不锈钢马王钉。每次涂刷后确保涂层完全干透后再进行下一遍涂刷。将修复后的匣钵静置自然晾干或利用锰酸锂生产过程中的余热烘干，即可得到修复后的新匣钵。
修复后的匣钵在锰酸锂正极材料生产线装料烧结验证，修复后匣钵内装料为电解二氧化锰和碳酸锂的混合物料，记录匣钵的使用次数，并对匣钵内物料进行过筛、检测锰酸锂正极材料的Si、Al元素含量。数据记录在下表1中。
对比例1
取锰酸锂正极材料生产线的产品，检测锰酸锂正极材料的Si、Al元素含量。数据记录在下表1中。
表1实施例1、2、3与对比例相关测试结果对比
| 匣钵再利用寿命 | 锰酸锂Si含量 | 锰酸锂Al含量 | |
| 对比例1 | / | 19 ug/g | 30ug/g |
| 实施例1 | 29次 | 22ug/g | 25ug/g |
| 实施例2 | 24次 | 16ug/g | 31ug/g |
| 实施例3 | 27次 | 27ug/g | 40ug/g |
由实施例1-3中所修复到的废弃匣钵按照上述试验循环使用直至所述寿命前，均未出现新的裂痕或者原有裂痕变长变宽的情况，热稳定性良好，具有良好的热震性能，与锰酸锂正极材料发生化学反应或者粘连的可能性极小。
本发明实施例1-3中所修复的废弃匣钵，经多次锰酸锂正极材料生产验证，修复后的废弃匣钵的使用寿命相当于延长原匣钵的1.4-1.6倍，且成本极低，极大的降低了锰酸锂正极材料的生产成本，减轻了废弃匣钵的库房压力，同时减轻了企业的环保成本。
本发明在上文中已以优选实施例公开，但是本领域的技术人员应理解的是，这些实施例仅用于描绘本发明，而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与这些实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种修复涂料，其特征在于，包括：水洗高岭土、氧化铝和水玻璃。
2.根据权利要求1所述的修复涂料，其特征在于，按重量百分比计，包括：水洗高岭土5-25％、氧化铝粉25-45％、水玻璃35-55％。
3.根据权利要求2所述的修复涂料，其特征在于，按重量百分比计，包括：水洗高岭土10-20％、氧化铝粉30-45％、水玻璃40-50％。
4.根据权利要求1所述的修复涂料，其特征在于，所述水洗高岭土的粒度为200-325目。
5.根据权利要求1所述的修复涂料，其特征在于，所述氧化铝粉的粒度60-100目。
6.根据权利要求1所述的修复涂料，其特征在于，所述水玻璃的波美度≥40Be°。
7.权利要求1-6任一项所述的修复涂料在修复锰酸锂用匣钵中的应用。
8.权利要求1-6任一项所述的修复涂料的使用方法，其特征在于，包括：
(1)去除匣钵表面附着的正极材料；
(2)顺着裂纹方向，在裂纹顶端位置打孔，嵌入强支撑材料并固定；
(3)用修复涂料覆盖强支撑材料，并在匣钵的外层顺着裂纹均匀涂覆；
(4)将修复后的匣钵静置晾干或烘干。
9.根据权利要求8所述的修复涂料的使用方法，其特征在于，步骤(1)中的匣钵为锰酸锂生产过程中因热震产生裂纹，且匣钵本体形状未发生改变的废弃匣钵。
10.根据权利要求8所述的修复涂料的使用方法，其特征在于，所述强支撑材料为不锈钢马王钉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211544810.4A CN115838542A (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 修复涂料及其使用方法和在修复锰酸锂用匣钵中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211544810.4A CN115838542A (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 修复涂料及其使用方法和在修复锰酸锂用匣钵中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115838542A true CN115838542A (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=85577964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211544810.4A Pending CN115838542A (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 修复涂料及其使用方法和在修复锰酸锂用匣钵中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115838542A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104926322A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-09-23 | 李金盛 | 一种SiC匣钵圈裂修复剂及其制备方法 |
| CN110540418A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-06 | 湖南金铠新材料科技有限公司 | 一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵及其制备方法 |
| CN110746805A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-04 | 山东友邦科思茂新材料有限公司 | 一种用于锂离子电池正极材料烧结匣钵的涂料及其制备方法 |
| CN111039684A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-21 | 山东鲁阳节能材料股份有限公司 | 一种炉衬缝隙修复材料和炉衬缝隙的修复方法 |
| CN111170744A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 湖南太子新材料科技有限公司 | 一种用于锂电池正极材料的碳化硅匣钵及其制备方法 |
| CN112537967A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-23 | 合肥融捷能源材料有限公司 | 一种锂离子电池正极材料生产用匣钵的修复材料及其修复方法 |
| CN213273784U (zh) * | 2020-09-25 | 2021-05-25 | 河南黄河旋风股份有限公司 | 一种可拆卸钻眼匣钵 |
| CN112979294A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-18 | 中南大学 | 一种废旧匣钵修复涂料及其使用方法 |
-
2022
- 2022-11-29 CN CN202211544810.4A patent/CN115838542A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104926322A (zh) * | 2015-04-16 | 2015-09-23 | 李金盛 | 一种SiC匣钵圈裂修复剂及其制备方法 |
| CN110540418A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-06 | 湖南金铠新材料科技有限公司 | 一种用于烧结锂电池正极材料专用匣钵及其制备方法 |
| CN110746805A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-04 | 山东友邦科思茂新材料有限公司 | 一种用于锂离子电池正极材料烧结匣钵的涂料及其制备方法 |
| CN111170744A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 湖南太子新材料科技有限公司 | 一种用于锂电池正极材料的碳化硅匣钵及其制备方法 |
| CN111039684A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-21 | 山东鲁阳节能材料股份有限公司 | 一种炉衬缝隙修复材料和炉衬缝隙的修复方法 |
| CN213273784U (zh) * | 2020-09-25 | 2021-05-25 | 河南黄河旋风股份有限公司 | 一种可拆卸钻眼匣钵 |
| CN112537967A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-23 | 合肥融捷能源材料有限公司 | 一种锂离子电池正极材料生产用匣钵的修复材料及其修复方法 |
| CN112979294A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-18 | 中南大学 | 一种废旧匣钵修复涂料及其使用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 乌效鸣等: "钻井液与岩土工程浆材", 中国地质大学出版社, pages: 232 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108610024B (zh) | 一种用于锂离子电池正极材料焙烧的匣钵及其制备方法 | |
| CN112624765B (zh) | 一种用于锂过渡金属氧化物烧结的匣钵及其制备方法 | |
| CN110436946B (zh) | 一种用于热风炉拱顶高温部位的耐酸喷涂料 | |
| CN110746805B (zh) | 一种用于锂离子电池正极材料烧结匣钵的涂料及其制备方法 | |
| EA039586B1 (ru) | Материал для ремонта огнеупорной футеровки | |
| CN108484188A (zh) | 一种用于锂电池正极材料焙烧的碳化硅匣钵及其制备方法 | |
| US20230068922A1 (en) | High-temperature nano-composite coating and preparation method thereof, and small bag flexible packaging coating | |
| CN112537967A (zh) | 一种锂离子电池正极材料生产用匣钵的修复材料及其修复方法 | |
| CN109824371A (zh) | 一种气化炉工作衬层用耐火喷涂料及其制备方法 | |
| CN103396129B (zh) | 一种轻质热风炉管道喷涂料及其使用方法 | |
| CN113354425B (zh) | 一种适用于热风炉球顶的耐酸喷涂料 | |
| CN107840671B (zh) | 一种焦炉用轻质保温涂层及其施工工艺 | |
| CN115838542A (zh) | 修复涂料及其使用方法和在修复锰酸锂用匣钵中的应用 | |
| CN108658611B (zh) | 一种堇青石结合六铝酸钙匣钵及其制备方法 | |
| CN111646818A (zh) | 一种铝镁硅质匣钵用防腐蚀涂料 | |
| CN116589290A (zh) | 一种石油石化加热炉炉衬喷涂的高辐射涂料及喷涂工艺 | |
| CN110628244B (zh) | 一种烧结台车金属挡板用高温节能防腐涂料及其应用 | |
| CN103396130A (zh) | 一种热风炉管道喷涂料及其使用方法 | |
| CN114213134B (zh) | 一种砖底浆及其制备方法与应用 | |
| CN110818435B (zh) | 半干法喷补料及其制备方法与应用 | |
| CN112047744B (zh) | 一种隔热材料及其制备方法和用途 | |
| CN116574396B (zh) | 一种以铝灰为原料的绝热涂料及其制备方法与应用 | |
| CN205332249U (zh) | 传统单筒烟囱湿法脱硫后内衬拆除的防腐系统 | |
| CN108911768A (zh) | 一种耐火陶瓷砖及其制备方法 | |
| CN115926499B (zh) | 一种耐磨陶瓷涂料及衬体保护结构 |
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 |