CN205235956U - 一种锂电负极材料的纯化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及锂电池，尤其涉及一种锂电负极材料的生产方法。一种锂电负极材料的纯化装置，它包括：至少二个聚丙烯反应罐，每个反应罐内设加热盘管；每个反应罐与其相邻的反应罐下部有通过法兰连接带有阀门的管道；罗茨真空泵，它连接在第二个反应罐及之后的各反应罐的抽真空口上；十字棒式搅拌器，搅拌器头上加浆叶；所述法兰内设有耐酸涤纶长纤滤布。本实用新型能有效降低锂电负极材料的提纯成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池，尤其涉及一种锂电负极材料的生产方法。
背景技术
新能源汽车成为世界各国汽车业的发展方向，其所使用的最多的是锂动力电池，锂动力电池使用的材料为两大类，天然石墨类负极材料和人造石墨类负极材料，而这两类材料的纯度要求是越高越好，最低大于99.95％，因此需要把石墨类负极材料由原料的95％或99.5提纯至99.95％以上；而电动汽车大量进入市场需要具有比传统燃油车更低的价格优势和更稳定的安全性能。因此如何在提纯负极材料的过程中保证质量，降低成本具有重要的意义。而提纯现在市场上常用的有两种方法：混合酸法和高温法，因高温法成本太高，每吨提纯成本在2万元左右，使大批量生产普及受到限制。
而使用混合酸法提纯其加酸量通常是过量的，因为加酸量不够会导致含碳量不合格，只有过量才能保证纯度过标，而过量会造成浪费，更会增加环保处理成本。
发明内容
本实用新型旨在克服现有处理装置的缺陷，提供一种锂电负极材料的纯化装置。本实用新型能有效降低锂电负极材料的提纯成本。
本实用新型是这样实现的，一种锂电负极材料的纯化装置，它包括：
至少二个聚丙烯反应罐，每个反应罐内设加热盘管；每个反应罐与其相邻的反应罐下部有通过法兰连接带有阀门的管道；
罗茨真空泵，它连接在反应罐的抽真空口上；
十字棒式搅拌器，搅拌器头上加浆叶；
所述法兰内设有涤纶长纤滤布。
所述的一种锂电负极材料的纯化装置，所述桨叶为塑料桨叶，其厚度为25mm。
所述的一种锂电负极材料的纯化装置，所述涤纶长纤滤布是600-1200目的。
本实用新型的最大特点是成本低，混合酸液可以多次利用，收率高；对于原料碳量为95％的物料，需要进行两次反应，两次放料，两次洗涤；而本发明装置中物料不需要两次放出洗涤。在反应罐内进行两次化学反应，采用真空泵将滤液抽滤出去，再投入混合酸进行二次反应，将纯度直接提高至99.95％以上。由于不需要第二次放出罐中物料，节省了放料、洗料、加料时间，使单位时间里产量加大，一罐料可以装3-5吨，去掉以往工艺的洗料时间，每天可以出6-10吨成品。
本实用新型可以多次利用混合废酸，其成本比现在行业内的方法降低10％以上；减少操作过程，同时压缩了生产时间，提高了生产效率。
附图说明
下面，结合附图对本实用新型作进一步的说明
图1为本实用新型示意图
具体实施方式
请参图1，一种锂电负极材料的纯化装置，它包括：
一组聚丙烯反应罐，每个反应罐内设加热盘管3；每个反应罐与其相邻的反应罐下部有通过法兰连接带有阀门7的管道；图中1为4个反应罐，分别为1#反应罐、2#反应罐、3#反应罐和4#反应罐；
12罗茨真空泵，它连接在反应罐的抽真空口上；
十字棒式搅拌器5，搅拌器头上加浆叶10；
所述法兰内设有涤纶长纤滤布8。
所述的一种锂电负极材料的纯化装置，所述桨叶为塑料桨叶，其厚度为25mm。
所述的一种锂电负极材料的纯化装置，所述涤纶长纤滤布是600-1200目的。
本实用新型在使用时
先向1.1#反应罐内依次加入盐酸1.2吨，硝酸400公斤，氢氟酸500公斤，取3吨经过球化加工的天然石墨负极材料，其含碳量为95％，从投料口6投入罐内，边投入边开启5搅拌器，再开启蒸汽阀2，通入蒸汽对物料间接加热，加热时间为10～16小时，物料温度最高可达80～100℃，反应时间为10-18小时，搅拌过程中加大的浆叶10使搅拌面积增大，可以将底部所有物料搅动起来，盘管紧贴罐壁，搅拌使物料在罐内旋转，物料经过盘管时，由于盘管的阻力作用使物料在盘管处形成一定的回流，可以使物料搅拌更加均匀，提高物料均匀度。此为一次反应；一次反应结束，关闭蒸汽阀2，关闭搅拌器5，开启阀门7，开启真空阀11，启动真空泵12，物料中混合酸液经8防酸滤布的过滤进入2#反应罐。过滤结束关闭物料阀7，物料经滤布的过滤留在1#反应罐内，而经过一次反应的混合酸液进入2#反应罐，此时1#反应罐内再加入1200公斤盐酸和400公斤硝酸，通入蒸汽加热8小时，进行二次反应；而2#反应罐内加入3吨原料，再补充加入600公斤盐酸、200公斤硝酸和300公斤氢氟酸，通入蒸汽进行一次反应，一次反应约10～18小时，反应结束后按上述同样方法将2#反应罐内用过的混合酸液抽滤进入3#反应罐，向3#反应罐内投入3吨原料再按上述2#罐同样的方法加入混合酸液再进行一次反应。
而1#反应罐反应8小时后经取样检测合格，即可按上述同样方法把混合酸液抽滤入2#反应罐，此时1#罐内再加入水调成汤料，通过底部阀门排出进入离心机内，脱水用纯水洗涤至中性，即得到高纯度的天然石墨负极材料，经用GB/3521-2008国标方法检测其二遍产品碳含量≥99.95％。2#反应罐再补充盐酸450公斤，硝酸150公斤，通入蒸汽进行二次反应8小时，反应结束按同样方法将混合酸液抽滤进入3#反应罐，3#罐内按上述同样的量加入盐酸和硝酸，再进行二次反应，反应结束按1#罐的方法抽滤出混合酸液，加纯水调至汤状，再开启底部阀门将物料放入离心机内用纯水洗涤至中性，即得到高纯度的石墨负极材料，其碳含量为99.97％。
Claims (3)
1.一种锂电负极材料的纯化装置，其特征在于，它包括：
至少二个聚丙烯反应罐，每个反应罐内设加热盘管；每个反应罐与其相邻的反应罐下部有通过法兰连接带有阀门的管道；
罗茨真空泵，它连接在第二个反应罐及之后的各反应罐的抽真空口上；
十字棒式搅拌器，搅拌器头上加浆叶；
所述法兰内设有涤纶长纤滤布。
2.根据权利要求1所述的一种锂电负极材料的纯化装置，其特征在于，所述桨叶为塑料桨叶，其厚度为25mm。
3.根据权利要求1所述的一种锂电负极材料的纯化装置，其特征在于，所述涤纶长纤滤布是600-1200目的防酸滤布。
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|---|---|---|---|---|
| CN117123107A (zh) * | 2023-10-26 | 2023-11-28 | 山东兴丰新能源科技有限公司 | 一种锂电池负极材料高温纯化装置及其制备方法 |
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