CN117065702A - 一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磷酸锰铁制备设备技术领域，具体涉及一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置及方法，通过传动组件带动框型搅拌件沿其横轴方向转向，以使进料管的底端正对上端的进料口进料，粉料沿进料管、进料口投入竖中空管的上部，通过传动组件带动框型搅拌件沿其竖轴方向转动时，用于搅拌反应釜内的物料，铁粉沿各个粉料孔均匀抛洒，起到充分均匀混合的目的，通过进液管、进液口向横中空管内进液，同时传动组件带动框型搅拌件沿其竖轴方向转动，液料沿横中空管底端的各个滴液孔抛洒，同样起到进一步均匀混合的目的，相对于反应釜釜顶固定位置的进料或滴液，实现进一步提高磷酸锰铁锂前驱体的连续制备效率的效果。
Description
技术领域
本发明涉及磷酸锰铁制备设备技术领域，尤其涉及一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置及方法。
背景技术
磷酸锰铁锂的前驱体为磷酸锰铁，前驱体浆料一般依次进行保温、过滤、水洗、闪蒸、烧结等工艺步骤，最终得到磷酸锰铁锂，而磷酸锰铁锂前驱体浆料的获得有多种方法，结合申请人实际生产经验，采用适当量铁粉加入硫酸和磷酸在第一温度下混合搅拌反应得到第一混合液，第一混合液中加入氧化锰或硫酸锰，醋酸锰等锰源粉料在第二温度下混合搅拌反应得到第二混合液，第二混合液中滴加双氧水等氧化剂在第三温度下混合搅拌反应，混合后再加入氨水等沉淀剂充分搅拌得到前驱体浆料，然而在实际制备生产中，发明人发现，现有技术中，例如中国专利文献CN206778419U公开的一种磷酸铁生产用高分散反应釜、CN219129260U公开的一种磷酸铁前驱体合成反应釜等，均采用反应釜釜顶固定位置的进料管或辅助料添加口，从而加入的粉料或滴液往往需要较强力的搅拌混合，完成充分反应，制备反应耗时较长，以致前驱体的连续制备效率不高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置及方法，以解决现有磷酸锰铁锂前驱体的连续制备效率不高的问题。
基于上述目的，本发明提供了一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，包括反应釜，反应釜侧端外周设有夹套，夹套内通入导热介质，用于和反应釜内部进行热交换，反应釜顶端设有用于投入粉料的进料管和用于投入液料的进液管，还包括：
框型搅拌件，框型搅拌件设于反应釜内，框型搅拌件分为两侧的竖中空管以及连接于竖中空管的端部之间的横中空管，竖中空管的两端开设有进料口，竖中空管的侧壁上开设有粉料孔，横中空管的外圈侧端上开设有进液口，横中空管的内圈侧端上开设有滴液孔，进料管分设于进液管的两侧，竖中空管的外圈侧端上连接有传动轴；
环形座，环形座环绕设于反应釜的内壁上，环形座内设有传动组件，传动轴的一端穿设入环形座内，并与传动组件相连接，通过传动组件带动框型搅拌件沿其竖轴方向转动时，用于搅拌反应釜内的物料，进液管的底端抵接于进液口，用于向横中空管内进液；
隔板，固定于竖中空管内中部；
封板，滑设于竖中空管的内壁上，封板上开设有与粉料孔一一对应的通孔，封板滑动向下，以使位于隔板上部的通孔与粉料孔相错位，位于隔板下部的通孔与粉料孔相导通，通过传动组件带动框型搅拌件沿其横轴方向转向，以使进料管的底端正对上端的进料口进料，位于隔板下部的粉料孔开始出料。
优选地，传动组件包括设于环形座内的环齿圈，环齿圈的内圈上固定连接有环架，环架转动连接于环形座内，传动轴的一端转动连接于环架上，传动轴位于环架内圈的一端上固定连接有次齿轮，反应釜的外侧设有驱动装置，驱动装置的输出轴上连接有伸缩轴，伸缩轴的一端贯穿入环形座内，并连接有主齿轮，主齿轮啮合连接于环齿圈上，环架上开设有齿轮孔，伸缩轴呈回缩状态时，通过主齿轮啮合带动环齿圈转动，以使框型搅拌件沿其竖轴方向转动，通过伸缩轴弹性伸出，直至主齿轮沿齿轮孔贯穿，主齿轮脱离啮合环齿圈，并与次齿轮相啮合连接，以使框型搅拌件沿其横轴方向转向。
优选地，竖中空管内沿其长度方向上设有竖支撑板，竖支撑板的两侧对称连接有斜板，斜板沿竖支撑板的长度方向上间隔布设有多个，斜板与封板之间留有供粉料流动的第一间隙，位于隔板上部的斜板呈倾斜向上设计，位于隔板下部的斜板呈倾斜向下设计。
优选地，封板的上下两端分别连接有第一封块，进料口的内径尺寸与第一封块的外径尺寸相匹配设计，下端的第一封块滑移入进料口内，用于封闭进料口，上端的第一封块与竖中空管内壁之间留有供粉料流动的第二间隙。
优选地，横中空管内设有第二封块，进液口的内径尺寸与第二封块的外径尺寸相匹配设计，下端的第二封块滑移入进液口内，用于封闭进液口，上端的第二封块与横中空管内壁之间留有供液料流动的第三间隙。
优选地，第二封块底端与横中空管内壁之间连接有弹性伸缩件，下端的弹性伸缩件向下弹性推动第二封块。
优选地，进液管底端开设有出液孔，出液孔外周环绕设有磁性环，横中空管抵接于进液管底部时，通过磁性环向下磁性推动第二封块。
优选地，进液管底部呈弹性伸缩设计，进液管的底端设有环槽，横中空管上位于进液口的外圈处固定设有定位珠，框型搅拌件沿其横轴方向转向到位时，横中空管抵接于进液管底部，定位珠移入环槽内，并沿环槽内环形转动。
本发明还提供了一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备方法，包括以下步骤：
通过传动组件带动框型搅拌件沿其横轴方向转向，以使进料管的底端正对上端的进料口进料，先使铁粉沿进料管、进料口投入竖中空管的上部，再通过传动组件带动框型搅拌件沿其横轴方向转向，进料有铁粉的竖中空管转向180°，由于封板保持滑动向下的状态，位于隔板下部的粉料孔开始出料，通过传动组件带动框型搅拌件沿其竖轴方向转动时，用于搅拌反应釜内的物料，铁粉沿各个粉料孔被甩出，在框型搅拌件的内圈侧和外圈侧均匀抛洒，起到充分均匀混合的作用；
如上同样操作，再加入锰源粉料进行充分均匀混合；
需要滴液氧化反应时，通过进液管、进液口向横中空管内进液，同时传动组件带动框型搅拌件沿其竖轴方向转动，用于搅拌反应釜内的物料，液料沿横中空管底端的各个滴液孔抛洒，起到进一步均匀混合的作用。
优选地，竖中空管内沿其长度方向上设有竖支撑板，竖支撑板的两侧对称连接有斜板，斜板沿竖支撑板的长度方向上间隔布设有多个，斜板与封板之间留有供粉料流动的第一间隙，位于隔板上部的斜板呈倾斜向上设计，位于隔板下部的斜板呈倾斜向下设计，框型搅拌件沿其横轴方向转向到位时，粉料沿第一间隙向下流入，直至逐渐填满各个斜板内侧的空间，框型搅拌件沿其横轴方向再次转向，位于隔板下部的粉料孔开始出料，粉料沿倾斜向下的斜板向下流动，并沿各个粉料孔均匀抛洒。
本发明的有益效果：通过传动组件带动框型搅拌件沿其横轴方向转向，以使进料管的底端正对上端的进料口进料，先使铁粉沿进料管、进料口投入竖中空管的上部，再通过传动组件带动框型搅拌件沿其横轴方向转向，进料有铁粉的竖中空管转向180°，通过传动组件带动框型搅拌件沿其竖轴方向转动时，用于搅拌反应釜内的物料，铁粉沿各个粉料孔被甩出，在框型搅拌件的内圈侧和外圈侧均匀抛洒，起到充分均匀混合的目的，如上同样操作，再加入锰源粉料进行充分均匀混合；
之后需要滴液氧化反应时，通过进液管、进液口向横中空管内进液，横中空管内的进液沿其底端的滴液孔逐渐低落，同时传动组件带动框型搅拌件沿其竖轴方向转动，用于搅拌反应釜内的物料，液料沿横中空管底端的各个滴液孔抛洒，同样起到进一步均匀混合的目的，相对于反应釜釜顶固定位置的进料或滴液，实现进一步提高磷酸锰铁锂前驱体的连续制备效率的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的图1中A处的放大示意图；
图3为本发明的图1中B处的放大示意图；
图4为本发明的图1中C处的放大示意图；
图5为本发明的图1中D处的放大示意图；
图6为本发明的粉料孔的结构示意图；
图7为本发明的封板的结构示意图；
图8为本发明的出液孔的仰视结构示意图；
图9为本发明的环形座的俯视结构示意图；
图10为本发明的图9中E处的放大示意图；
图11为本发明的框型搅拌件沿其竖轴方向转动时的结构示意图；
图12为本发明的主齿轮与次齿轮相啮合连接时的结构示意图；
图13为本发明的图12中F处的放大示意图。
图中标记为：
1、反应釜；2、夹套；3、进料管；4、进液管；41、出液孔；42、磁性环；43、环槽；5、框型搅拌件；6、竖中空管；61、进料口；62、粉料孔；7、横中空管；71、进液口；72、滴液孔；73、定位珠；8、传动轴；9、环形座；10、传动组件；101、环齿圈；102、环架；103、次齿轮；104、齿轮孔；105、限位孔板；100、驱动装置；1001、伸缩轴；1002、主齿轮；11、隔板；12、封板；13、通孔；14、竖支撑板；15、斜板；16、第一间隙；17、第一封块；18、第二间隙；19、第二封块；20、第三间隙；21、弹性伸缩件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，包括反应釜1，反应釜1侧端外周设有夹套2，夹套2内通入导热介质，用于和反应釜1内部进行热交换，反应釜1顶端设有用于投入粉料的进料管3和用于投入液料的进液管4，还包括设于反应釜1内的框型搅拌件5，框型搅拌件5分为两侧的竖中空管6以及连接于竖中空管6的端部之间的横中空管7，竖中空管6的两端开设有进料口61，竖中空管6的侧壁上开设有粉料孔62，横中空管7的外圈侧端上开设有进液口71，横中空管7的内圈侧端上开设有滴液孔72，进料管3分设于进液管4的两侧，竖中空管6的外圈侧端上连接有传动轴8，环形座9环绕设于反应釜1的内壁上，环形座9内设有传动组件10，传动轴8的一端穿设入环形座9内，并与传动组件10相连接，通过传动组件10带动框型搅拌件5沿其竖轴方向转动时，用于搅拌反应釜1内的物料，进液管4的底端抵接于进液口71，用于向横中空管7内进液，竖中空管6内中部固定有隔板11，竖中空管6的内壁上滑设有封板12，封板12上开设有与粉料孔62一一对应的通孔13，封板12滑动向下，以使位于隔板11上部的通孔13与粉料孔62相错位，位于隔板11下部的通孔13与粉料孔62相导通，通过传动组件10带动框型搅拌件5沿其横轴方向转向，以使进料管3的底端正对上端的进料口61进料，位于隔板11下部的粉料孔62开始出料。
本发明基于现有的磷酸锰铁混合搅拌反应制备的反应器，包括反应釜1，反应釜1侧端外周设有夹套2，夹套2内通入导热介质，用于和反应釜1内部进行热交换，提供反应所需温度或降温所需冷却温度，反应釜1顶端设有用于投入粉料的进料管3和用于投入液料的进液管4，特别的，还包括设于反应釜1内的框型搅拌件5，框型搅拌件5分为两侧的竖中空管6以及连接于竖中空管6的端部之间的横中空管7，竖中空管6的两端开设有进料口61，竖中空管6的侧壁上开设有粉料孔62，横中空管7的外圈侧端上开设有进液口71，横中空管7的内圈侧端上开设有滴液孔72，进料管3分设于进液管4的两侧，竖中空管6的外圈侧端上连接有传动轴8，环形座9环绕设于反应釜1的内壁上，环形座9内设有传动组件10，传动轴8的一端穿设入环形座9内，并与传动组件10相连接，从而通过传动组件10带动框型搅拌件5沿其竖轴方向转动时，用于搅拌反应釜1内的物料，进液管4的底端抵接于进液口71，用于向横中空管7内进液，竖中空管6内中部固定有隔板11，用于阻隔竖中空管6内上部和下部空间的粉料互通，竖中空管6的内壁上滑设有封板12，具体的，如图6、图7所示，封板12贯穿于隔板11，封板12上开设有与粉料孔62一一对应的通孔13，封板12贴设于竖中空管6的内壁滑接，封板12受自重作用，保持滑动向下的状态，以使位于隔板11上部的通孔13与粉料孔62相错位，即竖中空管6位于隔板11上部的粉料孔62呈封闭状态，位于隔板11下部的通孔13与粉料孔62相导通，即竖中空管6位于隔板11下部的粉料孔62呈开放状态；
磷酸锰铁锂前驱体浆料的制备过程中，通过传动组件10带动框型搅拌件5沿其横轴方向转向，以使进料管3的底端正对上端的进料口61进料，先使铁粉沿进料管3、进料口61投入竖中空管6的上部，再通过传动组件10带动框型搅拌件5沿其横轴方向转向，进料有铁粉的竖中空管6转向180°，由于封板12保持滑动向下的状态，位于隔板11下部的粉料孔62开始出料，优选的，粉料孔62、封板12相对设于竖中空管6的两侧，通过传动组件10带动框型搅拌件5沿其竖轴方向转动时，用于搅拌反应釜1内的物料，铁粉沿各个粉料孔62被甩出，在框型搅拌件5的内圈侧和外圈侧均匀抛洒，起到充分均匀混合的目的，如上同样操作，再加入锰源粉料进行充分均匀混合，之后需要滴液氧化反应时，由于进液管4的底端始终抵接于进液口71，通过进液管4、进液口71向横中空管7内进液，横中空管7内的进液沿其底端的滴液孔72逐渐低落，同时传动组件10带动框型搅拌件5沿其竖轴方向转动，用于搅拌反应釜1内的物料，液料沿横中空管7底端的各个滴液孔72抛洒，同样起到进一步均匀混合的目的，由此实现进一步提高磷酸锰铁锂前驱体的连续制备效率的效果。
在本发明的实施例中，如图1、图9、图10、图11、图12、图13所示，传动组件10包括设于环形座9内的环齿圈101，环齿圈101的内圈上固定连接有环架102，环架102转动连接于环形座9内，传动轴8的一端转动连接于环架102上，传动轴8位于环架102内圈的一端上固定连接有次齿轮103，反应釜1的外侧设有驱动装置100，驱动装置100可采用现有的诸如驱动电机等设备，驱动装置100的输出轴上连接有伸缩轴1001，伸缩轴1001可采用现有的诸如电动伸缩杆等设备，优选的，伸缩轴1001的活动端与固定端之间还连接有诸如弹簧等弹性部件，伸缩轴1001的一端贯穿入环形座9内，并连接有主齿轮1002，初始状态下，控制伸缩轴1001回缩，以使主齿轮1002稳定啮合连接于环齿圈101上，环架102上开设有齿轮孔104，伸缩轴1001呈回缩状态时，通过主齿轮1002啮合带动环齿圈101转动，从而带动传动轴8绕框型搅拌件5的中心公转，以使框型搅拌件5沿其竖轴方向转动，需传动框型搅拌件5沿其横轴方向转向时，先控制驱动装置100失电并逐步停止转动，伸缩轴1001同步失电并向内弹性伸出，主齿轮1002弹性抵接环架102，优选的，主齿轮1002抵接环架102的一面可附加滚动件，避免过渡磨损环架102，同时起到一定的阻尼作用，环架102逐渐停转过程中，直至齿轮孔104转至主齿轮1002处，主齿轮1002沿齿轮孔104贯穿并进一步向内弹出，从而主齿轮1002脱离啮合环齿圈101，并与次齿轮103相啮合连接，此时，控制驱动装置100转动，带动主齿轮1002、次齿轮103转动，从而带动传动轴8沿其轴向自转，以使框型搅拌件5沿其横轴方向转向，优选的，其中，传动轴8、驱动装置100、伸缩轴1001、主齿轮1002、次齿轮103、齿轮孔104对称设于框型搅拌件5两侧，由于齿轮孔104位置固定，主齿轮1002每次沿齿轮孔104贯穿伸出或缩回时，均能保证其与环齿圈101或次齿轮103啮合连接。
其中，环架102的内圈位于齿轮孔104处设有限位孔板105，保证主齿轮1002沿齿轮孔104贯穿时，环架102不会因自身惯性再转动移位，环形座9内圈开设有供传动轴8公转运动的环形槽。
在本发明的实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，竖中空管6内沿其长度方向上设有竖支撑板14，竖支撑板14的两侧对称连接有斜板15，斜板15沿竖支撑板14的长度方向上间隔布设有多个，斜板15与封板12之间留有供粉料流动的第一间隙16，位于隔板11上部的斜板15呈倾斜向上设计，位于隔板11下部的斜板15呈倾斜向下设计，即相对于隔板11镜像对称设计，框型搅拌件5沿其横轴方向转向到位时，进料管3的底端正对上端的进料口61进料，粉料沿第一间隙16向下流动，上部倾斜向上的斜板15承载落入的粉料，直至逐渐填满各个斜板15内侧的空间，并可完全填满整个竖中空管6内上部，待框型搅拌件5沿其横轴方向再次转向时，位于隔板11下部的粉料孔62开始出料，粉料沿下部倾斜向下的斜板15向下流动，并沿各个粉料孔62均匀抛洒。
在本发明的实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，封板12的上下两端分别连接有第一封块17，进料口61的内径尺寸与第一封块17的外径尺寸相匹配设计，封板12加上上下两端的第一封块17的重量作用，保持滑动向下的状态，从而下端的第一封块17滑移入进料口61内，用于封闭进料口61，避免粉料大量沿下端的进料口61出料，而上端的第一封块17与竖中空管6内壁之间留有供粉料流动的第二间隙18，具体的，由于封板12贴设于竖中空管6内壁，封板12与第一封块17之间可通过连杆连接，粉料得以沿第二间隙18进料。
在本发明的实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，横中空管7内设有第二封块19，进液口71的内径尺寸与第二封块19的外径尺寸相匹配设计，第二封块19受自重作用，下端的第二封块19滑移入进液口71内，用于封闭进液口71，而上端的第二封块19也滑移向下，保持与横中空管7内壁之间留有供液料流动的第三间隙20，供液料进料。
在本发明的实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，第二封块19底端与横中空管7内壁之间连接有弹性伸缩件21，具体的，弹性伸缩件21可采用现有的弹性伸缩杆等部件，下端的弹性伸缩件21向下弹性推动第二封块19，利于进一步维持封闭进液口71。
在本发明的实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，进液管4底端开设有出液孔41，出液孔41外周环绕设有磁性环42，优选的，第二封块19上端相应设有磁性层，从而横中空管7抵接于进液管4底部时，通过磁性环42向下磁性推动第二封块19，利于进一步维持上端的第二封块19滑移向下，保持与横中空管7内壁之间留有供液料流动的第三间隙20。
在本发明的实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示，进液管4底部呈弹性伸缩设计，进液管4的底端设有环槽43，横中空管7上位于进液口71的外圈处固定设有定位珠73，框型搅拌件5沿其横轴方向转向到位时，横中空管7抵接于进液管4底部，定位珠73移入环槽43内，随框型搅拌件5沿其竖轴方向转动搅拌时，定位珠73沿环槽43内环形转动。
其中，进料管3底端可与竖中空管6顶端存有一定间距，避免框型搅拌件5沿其竖轴方向转动时，与进料管3底端产生摩擦损耗，在竖中空管6内中间位置即位于隔板11的紧邻上下两端的位置可开设有漏液孔，漏液孔处可附有滤膜，从而下端的竖中空管6在反应液内若有少量进液，当框型搅拌件5沿其横轴方向转向时，进液随之转至竖中空管6上端，此时进液可沿漏液孔漏出，釜内的反应液高度可控制在竖中空管6内的中间位置以下，即漏液孔以下，一方面供漏液孔漏液，另一方面也避免反应液长时间浸入环形座9内，同样的，下端的横中空管7也存在进液问题，不过在其转至上端时，自然由滴液孔72漏出，也可以在滴液孔72处设置有单向出液装置，彻底避免下端的横中空管7进液。
本发明还提供了一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备方法，包括以下步骤：
通过传动组件10带动框型搅拌件5沿其横轴方向转向，以使进料管3的底端正对上端的进料口61进料，先使铁粉沿进料管3、进料口61投入竖中空管6的上部，再通过传动组件10带动框型搅拌件5沿其横轴方向转向，进料有铁粉的竖中空管6转向180°，由于封板12保持滑动向下的状态，位于隔板11下部的粉料孔62开始出料，通过传动组件10带动框型搅拌件5沿其竖轴方向转动时，用于搅拌反应釜1内的物料，铁粉沿各个粉料孔62被甩出，在框型搅拌件5的内圈侧和外圈侧均匀抛洒，起到充分均匀混合的作用；
如上同样操作，再加入锰源粉料进行充分均匀混合；
需要滴液氧化反应时，通过进液管4、进液口71向横中空管7内进液，同时传动组件10带动框型搅拌件5沿其竖轴方向转动，用于搅拌反应釜1内的物料，液料沿横中空管7底端的各个滴液孔72抛洒，起到进一步均匀混合的作用。
在本发明的实施例中，竖中空管6内沿其长度方向上设有竖支撑板14，竖支撑板14的两侧对称连接有斜板15，斜板15沿竖支撑板14的长度方向上间隔布设有多个，斜板15与封板12之间留有供粉料流动的第一间隙16，位于隔板11上部的斜板15呈倾斜向上设计，位于隔板11下部的斜板15呈倾斜向下设计，框型搅拌件5沿其横轴方向转向到位时，粉料沿第一间隙16向下流入，直至逐渐填满各个斜板15内侧的空间，框型搅拌件5沿其横轴方向再次转向，位于隔板11下部的粉料孔62开始出料，粉料沿倾斜向下的斜板15向下流动，并沿各个粉料孔62均匀抛洒。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，包括反应釜(1)，所述反应釜(1)侧端外周设有夹套(2)，所述夹套(2)内通入导热介质，用于和所述反应釜(1)内部进行热交换，所述反应釜(1)顶端设有用于投入粉料的进料管(3)和用于投入液料的进液管(4)，其特征在于，还包括：
框型搅拌件(5)，所述框型搅拌件(5)设于所述反应釜(1)内，所述框型搅拌件(5)分为两侧的竖中空管(6)以及连接于所述竖中空管(6)的端部之间的横中空管(7)，所述竖中空管(6)的两端开设有进料口(61)，所述竖中空管(6)的侧壁上开设有粉料孔(62)，所述横中空管(7)的外圈侧端上开设有进液口(71)，所述横中空管(7)的内圈侧端上开设有滴液孔(72)，所述进料管(3)分设于所述进液管(4)的两侧，所述竖中空管(6)的外圈侧端上连接有传动轴(8)；
环形座(9)，所述环形座(9)环绕设于所述反应釜(1)的内壁上，所述环形座(9)内设有传动组件(10)，所述传动轴(8)的一端穿设入所述环形座(9)内，并与所述传动组件(10)相连接，通过所述传动组件(10)带动所述框型搅拌件(5)沿其竖轴方向转动时，用于搅拌所述反应釜(1)内的物料，所述进液管(4)的底端抵接于所述进液口(71)，用于向所述横中空管(7)内进液；
隔板(11)，固定于所述竖中空管(6)内中部；
封板(12)，滑设于所述竖中空管(6)的内壁上，所述封板(12)上开设有与所述粉料孔(62)一一对应的通孔(13)，所述封板(12)滑动向下，以使位于所述隔板(11)上部的通孔(13)与所述粉料孔(62)相错位，位于所述隔板(11)下部的通孔(13)与所述粉料孔(62)相导通，通过所述传动组件(10)带动所述框型搅拌件(5)沿其横轴方向转向，以使所述进料管(3)的底端正对上端的所述进料口(61)进料，位于所述隔板(11)下部的粉料孔(62)开始出料。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，其特征在于，所述传动组件(10)包括设于所述环形座(9)内的环齿圈(101)，所述环齿圈(101)的内圈上固定连接有环架(102)，所述环架(102)转动连接于所述环形座(9)内，所述传动轴(8)的一端转动连接于所述环架(102)上，所述传动轴(8)位于所述环架(102)内圈的一端上固定连接有次齿轮(103)，所述反应釜(1)的外侧设有驱动装置(100)，所述驱动装置(100)的输出轴上连接有伸缩轴(1001)，所述伸缩轴(1001)的一端贯穿入所述环形座(9)内，并连接有主齿轮(1002)，所述主齿轮(1002)啮合连接于所述环齿圈(101)上，所述环架(102)上开设有齿轮孔(104)，所述伸缩轴(1001)呈回缩状态时，通过所述主齿轮(1002)啮合带动所述环齿圈(101)转动，以使所述框型搅拌件(5)沿其竖轴方向转动，通过所述伸缩轴(1001)弹性伸出，直至所述主齿轮(1002)沿所述齿轮孔(104)贯穿，所述主齿轮(1002)脱离啮合所述环齿圈(101)，并与所述次齿轮(103)相啮合连接，以使所述框型搅拌件(5)沿其横轴方向转向。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，其特征在于，所述竖中空管(6)内沿其长度方向上设有竖支撑板(14)，所述竖支撑板(14)的两侧对称连接有斜板(15)，所述斜板(15)沿所述竖支撑板(14)的长度方向上间隔布设有多个，所述斜板(15)与所述封板(12)之间留有供粉料流动的第一间隙(16)，位于所述隔板(11)上部的所述斜板(15)呈倾斜向上设计，位于所述隔板(11)下部的所述斜板(15)呈倾斜向下设计。
4.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，其特征在于，所述封板(12)的上下两端分别连接有第一封块(17)，所述进料口(61)的内径尺寸与所述第一封块(17)的外径尺寸相匹配设计，下端的所述第一封块(17)滑移入所述进料口(61)内，用于封闭所述进料口(61)，上端的所述第一封块(17)与所述竖中空管(6)内壁之间留有供粉料流动的第二间隙(18)。
5.根据权利要求1所述的一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，其特征在于，所述横中空管(7)内设有第二封块(19)，所述进液口(71)的内径尺寸与所述第二封块(19)的外径尺寸相匹配设计，下端的所述第二封块(19)滑移入所述进液口(71)内，用于封闭所述进液口(71)，上端的所述第二封块(19)与所述横中空管(7)内壁之间留有供液料流动的第三间隙(20)。
6.根据权利要求5所述的一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，其特征在于，所述第二封块(19)底端与所述横中空管(7)内壁之间连接有弹性伸缩件(21)，下端的弹性伸缩件(21)向下弹性推动所述第二封块(19)。
7.根据权利要求5所述的一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，其特征在于，所述进液管(4)底端开设有出液孔(41)，所述出液孔(41)外周环绕设有磁性环(42)，所述横中空管(7)抵接于所述进液管(4)底部时，通过所述磁性环(42)向下磁性推动所述第二封块(19)。
8.根据权利要求5所述的一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，其特征在于，所述进液管(4)底部呈弹性伸缩设计，所述进液管(4)的底端设有环槽(43)，所述横中空管(7)上位于所述进液口(71)的外圈处固定设有定位珠(73)，所述框型搅拌件(5)沿其横轴方向转向到位时，所述横中空管(7)抵接于所述进液管(4)底部，所述定位珠(73)移入所述环槽(43)内，并沿所述环槽(43)内环形转动。
9.一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备方法，该方法采用如权利要求1-8任一项所述磷酸锰铁锂前驱体的连续制备装置，其特征在于，包括以下步骤：
通过传动组件(10)带动框型搅拌件(5)沿其横轴方向转向，以使进料管(3)的底端正对上端的进料口(61)进料，先使铁粉沿进料管(3)、进料口(61)投入竖中空管(6)的上部，再通过传动组件(10)带动框型搅拌件(5)沿其横轴方向转向，进料有铁粉的竖中空管(6)转向180°，由于封板(12)保持滑动向下的状态，位于隔板(11)下部的粉料孔(62)开始出料，通过传动组件(10)带动框型搅拌件(5)沿其竖轴方向转动时，用于搅拌反应釜(1)内的物料，铁粉沿各个粉料孔(62)被甩出，在框型搅拌件(5)的内圈侧和外圈侧均匀抛洒，起到充分均匀混合的作用；
如上同样操作，再加入锰源粉料进行充分均匀混合；
需要滴液氧化反应时，通过进液管(4)、进液口(71)向横中空管(7)内进液，同时传动组件(10)带动框型搅拌件(5)沿其竖轴方向转动，用于搅拌反应釜(1)内的物料，液料沿横中空管(7)底端的各个滴液孔(72)抛洒，起到进一步均匀混合的作用。
10.根据权利要求9所述的一种磷酸锰铁锂前驱体的连续制备方法，其特征在于，竖中空管(6)内沿其长度方向上设有竖支撑板(14)，竖支撑板(14)的两侧对称连接有斜板(15)，斜板(15)沿竖支撑板(14)的长度方向上间隔布设有多个，斜板(15)与封板(12)之间留有供粉料流动的第一间隙(16)，位于隔板(11)上部的斜板(15)呈倾斜向上设计，位于隔板(11)下部的斜板(15)呈倾斜向下设计，框型搅拌件(5)沿其横轴方向转向到位时，粉料沿第一间隙(16)向下流入，直至逐渐填满各个斜板(15)内侧的空间，框型搅拌件(5)沿其横轴方向再次转向，位于隔板(11)下部的粉料孔(62)开始出料，粉料沿倾斜向下的斜板(15)向下流动，并沿各个粉料孔(62)均匀抛洒。
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