CN206098540U - 结块物料连续洗涤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种结块物料连续洗涤系统，其特征在于，具有：洗涤装置，对结块物料进行连续洗涤；和离心机，对从结块物料连续洗涤装置排出的混合物进行离心从而分离物料和洗水，其中，结块物料连续洗涤装置包括：进料初破部，对结块物料进行初破碎，得到初破碎物料；球磨部，位于进料初破部下方，对初破碎物料进行球磨和洗涤；溢流出料部，与球磨部相连通，将洗涤好的细小物料和洗水的混合物排出；以及除磁异构件，安装在溢流出料部中，包括：可拆卸地安装在溢流出料部中的安装架，和安装在安装架中对物料中的磁性异物进行吸附去除的复数个磁挡板。本实用新型提供的结块物料除杂设备能够有效地提高洗涤和除杂效率。

Description

结块物料连续洗涤系统

技术领域

本实用新型属于电池材料制造领域，具体涉及一种结块物料连续洗涤系统。

背景技术

化工产品生产过程中，有些固体原料和辅料含有一些不需要的可溶性杂质元素，需要将杂质洗涤到一定要求才能使用。如盐湖卤水制备的粗制碳酸锂中Na含量高，且物料板结、结块现象严重，常规的浆洗很难把包裹在里层的Na杂质洗除，洗涤效果差。

并且，在这些板结物料中，除了Na等含量高的可溶性杂质外，往往含有一定的磁性异物，这些磁性异物的存在给锂电池的安全性能带来了很大的隐患，锂离子电池材料的产品质量特别是磁性异物的控制是解决锂离子电池安全问题的关键。

目前，国内电池厂家对锂电池正极材料磁性异物含量的要求一般为100ppb左右，动力电池用锂离子电池正极材料中的磁性异物含量更高要求一般为50ppb以内，国外动力电池公司对锂离子电池正极材料中磁性异物含量的要求则更高。所以，在生产过程中必须严格把控锂离子电池材料中磁性异物颗粒的尺寸、种类和总含量，磁性异物含量的高低是衡量锂离子电池正极材料品质高低的重要标准。

因此，亟需一种能够有效地去除板结物料中的可溶性杂质和磁性异物杂质的除杂装置。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种能够有效地提高除杂效果的结块物料连续洗涤系统。

本实用新型为了实现上述目的，采用了以下结构。

本实用新型所涉及的一种结块物料连续洗涤系统，其特征在于，具有：洗涤装置，对结块物料进行洗涤；和离心机，对从洗涤装置排出的混合物进行离心从而分离物料和洗水，其中，洗涤装置包括：进料初破部，对结块物料进行初破碎，得到初破碎物料，包括：第一组初破辊、第二组初破辊和一组喷液嘴，第一组初破辊含有至少两个间隔一定间距对向设置、并沿着结块物料的进料方向相垂直的横向方向排列的第一辊，第二组初破辊被安装在第一组初破辊的下方，并且含有至少三个相互间隔预定间距对向设置、沿着横向方向排列的第二辊，第二辊的辊间距小于第一辊的辊间距，一组喷液嘴安装在第二组初破辊的近旁，向进入第二组初破辊的物料喷淋洗水，球磨部，位于进料初破部下方，对初破碎物料进行球磨和洗涤，包括：容纳初破碎物料和洗水的釜体，位于釜体内、对初破碎物料进行研磨的直径不同的至少三种磨球，和安装在釜体中、搅动磨球、初破碎物料和洗水的搅拌桨；以及溢流出料部，与球磨部相连通，将洗涤好的细小物料和洗水的混合物排出，包括：一端与釜体的底部相连、另一端倾斜向上延伸的导料腔，与导料腔的另一端相连通、并向上延伸、让粗颗粒物料和磨球自然下沉使细小物料不断向上堆积的分离腔，和位于分离腔的上部，让堆积的细小物料流出的出料口部；以及除磁异构件，安装在溢流出料部中，包括：可拆卸地安装在溢流出料部中的安装架，和安装在安装架中对物料中的磁性异物进行吸附去除的复数个磁挡板。

本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统，还可以具有这样的特征：磁挡板斜向下倾斜并与水平面成一定夹角，夹角为30~60°。

本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统，还可以具有这样的特征：磁挡板可拆卸地安装在安装架中。

本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统，还可以具有这样的特征：第一辊的直径为15~50cm，辊间距为5~10mm，第二辊的直径为10~30cm, 辊间距为1~4mm。

本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统，还可以具有这样的特征：三种磨球包括复数个大球、复数个中球和复数个小球，大球的直径为40~60mm，中球的直径为20~30mm，小球的直径为5~15mm。

本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统，还可以具有这样的特征：三种磨球占釜体的体积的1/10~1/50。

本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统，还可以具有这样的特征：搅拌桨具有双层剪切式桨叶。

本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统，还可以具有这样的特征：分离腔的横截面积从上往下依次递减，釜体与分离腔的高度相同，体积比为1：0.1~0.5。

本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统，还可以具有这样的特征：上述离心机为卧式活塞推料离心机或自动卸料离心机。

实用新型的作用与效果

根据本实用新型的结块物料连续洗涤系统，因为进料初破部中的第一组初破辊和第二组初破辊能够对结块物料分级进行初破碎，并且喷液嘴还能够对物料喷淋洗水，不仅使得结块物料能够被均匀有效地破碎，从而使得包裹的可溶性杂质被洗水初步洗涤，通过喷淋洗水还能够加速物料通过，提高破碎速度；进一步，经进料初破部破碎后的初破物料进入球磨部后，由直径不同的至少三种磨球对其进行进一步地研磨，能够使得物料的细度和均匀性都更加好，从而使物料中的可溶性杂质更为充分地溶于洗水中；并且，溢流出料部能够让未被磨细的粗颗粒物料和磨球通过重力自然下沉，返回釜体内继续研磨，并使细小物料不断向上堆积，并由各个磁档板对细小物料中的磁性异物进行吸附，最后让细小物料从出料口部流出，进入离心机，再由离心机将细小物料与溶解了杂质的洗水进行分离，从而将杂质有效地分离出物料，切实地提高洗涤效果。

另外，磁档板的设置还使得物料从磁档板之间依次向上流动，从而延长了停留时间，使物料的沉降效果进一步得到提高，进而物料的均匀性和细度也都能进一步提高，除杂效果也会更好。

附图说明

图1是本实用新型涉及的结块物料连续洗涤系统在实施例中的结构示意图；和

图2是本实用新型涉及的溢流出料部和除磁异构件在实施例中的结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图对本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统作详细阐述。

图1是本实用新型涉及的结块物料连续洗涤系统在实施例中的结构示意图。

如图1所示，结块物料连续洗涤系统100用于对结块物料进行连续洗涤，从而除去其中的杂质，它包括洗涤装置10和离心机20。本实施例中，是对粗碳酸锂进行洗涤以除去其中的Na杂质和磁性异物杂质。

洗涤装置10用于对结块物料进行洗涤，它包括进料初破部11、球磨部12、溢流出料部13以及除磁异构件14。

进料初破部11用于对结块物料进行初破碎，得到初破碎物料。它包括壳体111、第一组初破辊112、第二组初破辊113和一组喷液嘴114。

壳体111的上部为漏斗形，作为进料口用于引导结块物料进入。

第一组初破辊112和第二组初破辊113都安装在壳体111内，位于进料口的下方，能够对结块物料进行二级破碎。

本实施例中，第一组初破辊112含有两个第一辊112a，这两个第一辊112a沿着结块物料的进料方向F相垂直的横向方向平行排列，两个第一辊112a相互间隔2cm，每个第一辊112a的直径都为30cm。

第二组初破辊113被安装在第一组初破辊112的下方，它含有三个第二辊113a，这三个第二辊113a相互对向设置，都沿着横向方向排列，并且轴向与第二辊113a的轴向相平行，每两个第二辊113a相互间隔5cm，每个第三辊113a的直径都为20cm。

一组喷液嘴114包括两个喷头114a，分别安装在第二组初破辊113的近旁，用于向进入第二组初破辊113的物料喷淋洗水。这里的洗水可以是能够溶解物料中需要去除的Na杂质的溶剂，例如水。通过喷淋洗水可以防止扬尘，并加速物料通过，提高速度，降低对第二组初破辊113的磨损。

球磨部12位于进料初破部11下方，对初破碎物料进行球磨。它包括釜体121、磨球122以及搅拌桨123。

釜体121用于容纳初破碎物料、洗水和磨球122，釜体121上设有入口121a和出口121b。入口121a设置在釜体121的顶部，与进料初破部11相连通，让初破碎物料连同洗水一起进入釜体121。出口121b设置在釜体121的底部，与溢流出料部13相连通。

磨球122位于釜体121内，用于对初破碎物料进行研磨，使得物料颗粒更细，从而让杂质更好的溶于洗水中。本实施例中，一共有三种不同直径的磨球122，分别为大球、中球和小球，大球的直径为40 mm，中球的直径为20mm，小球的直径为10mm。三种磨球122的总体积占釜体121的体积的1/40。磨球122的材质可以为高硬度耐磨塑料、硬质合金、陶瓷等。另外，可以根据物料颗粒的径粒及硬度来调节磨球量和磨球大小比例。

搅拌桨123安装在釜体121中、搅动磨球122、初破碎物料和洗水，进一步提高研磨和溶解的效果。本实施例中，搅拌桨123为双层剪切式桨叶。在高速搅拌的作用下，初破物料与磨球碰撞磨擦，被研磨成颗粒直径为20-50μm的细小物料。

溢流出料部13与球磨部12相连通，用于将洗涤好的细小物料排出，同时一部分洗水也会连同细小物料一起被排出。它包括导料腔131、分离腔132以及出料口部133。

导料腔131的一端与釜体121的底部相连、另一端倾斜向上延伸。本实施例中，导料腔131与水平方向的夹角为30°。

分离腔132与导料腔131的另一端相连通、并向上延伸、让粗颗粒物料和磨球在重力的作用下自然下沉返回釜体121内继续球磨，而使细小物料不断向上堆积。分离腔132的高度与釜体121齐平。分离腔132可以为锥体或多面体，分离腔132的横截面积从上往下依次递减。本实施例中分离腔132为锥体，锥体角度30~60度，最佳45度。分离腔132与釜体121的面积比为0.1~0.5：1，本实施例中为0.5：1。

出料口部133位于分离腔132的上部，让堆积的细小物料和夹带地部分洗水作为的混合物流出。本实施例中，出料口部133为阀门件。

图2是本实用新型涉及的溢流出料部和除磁异构件在实施例中的结构示意图。

如图1和2所示，除磁异构件14安装在溢流出料部13中，它包括安装架141和复数个磁挡板142。

本实施例中，如图1所示，安装架141为两个对向设置的托架141a，每个托架141a都可拆卸地固定在分离腔132内，方便对除磁异构件14进行清理或者更换。

复数个磁挡板142，分别可拆卸地安装在两个托架141a上，用于通过磁力对物料中的磁性异物进行吸附去除。每两个磁挡板142之间的间距在10-100cm都可以，间距越小磁挡板142的数量就可以越就多，由于物料要从磁档板之间依次向上流动，这样物料在溢流出料部13内停留时间就会延长，物料的沉降效果得到提高，除杂效果会更好。本实施例中，设置有五个磁挡板142，每个磁挡板142都斜向下倾斜并与水平面成一定夹角，夹角可为30~60°，本实施例中为60°。

离心机20与出料口部133相连接，对从出料口部133排出的混合物进行离心从而分离细小物料和洗水。本实施例中，离心机20为卧式活塞推料离心机。在离心机20中，图中未显示的主电机带动转鼓全速旋转，混合物由进料管被连续引入，均匀分布到转鼓内段滤网壁上，在离心力作用下，液相物穿过滤网和转鼓壁滤孔排出转鼓，经机壳排液管不断排出机外，固相物截留在转鼓内，形成环形滤饼层，然后在活塞的推动下，不断卸料，进入后续反应工序的装置中，例如，进入浆化槽200进行浆化或用袋吨包装进入下一道工序。在离心的过程中，离心机20中不仅被不断送入物料混合物，还不断通入例如热水等溶剂来进一步洗涤，洗涤后，物料混合物中原有的富集了杂质Na的洗水被作为母液直接排向钠盐回收装置，离心过程中新通入的溶剂洗涤后由于杂质含量较低，可以将其引回至釜体121内继续使用，从而可以达到节省洗涤用溶剂的效果。

在本实施例的结块物料连续洗涤系统100中，结块物料首先被第一组初破辊112进行破碎，成为分散状态；

然后，进入第二组初破辊113之间，同时，喷头114a对物料喷淋洗水，使得物料一边被破碎成更小的颗粒，一边被淋洗从而使Na杂质溶于洗液中；

接着，小颗粒物料连同洗液一同流向入口121a，从而进入釜体121内，在搅拌桨123的搅动下，小颗粒物料被磨球122进一步地磨细，其中混杂的杂质与釜体121内的洗水充分、有效地接触从而溶解于洗水中，这样细小物料中的Na杂质就被洗涤干净；

然后，洗涤好的细小物料进入溢流出料部13，通过磁挡板142除去磁性异物，然后被排向离心机20；

最后，由离心机20将细小物料和洗水进行离心分离，从而完成一次洗涤除杂过程。

实施例的作用与效果

根据本实施例所描述的结块物料连续洗涤系统，因为进料初破部中的第一组初破辊和第二组初破辊能够对结块物料分级进行初破碎，并且喷液嘴还能够对物料喷淋洗水，不仅使得结块物料能够被均匀有效地破碎，从而使得包裹的Na杂质被洗水初步洗涤，通过喷淋洗水还能够加速物料通过，提高破碎速度；进一步，经进料初破部破碎后的初破物料进入球磨部后，由直径不同的至少三种磨球对其进行进一步地研磨，能够使得物料的细度和均匀性都更加好，从而使物料中的杂质更为充分地溶于洗水中；并且，溢流出料部能够让未被磨细的粗颗粒物料和磨球通过重力自然下沉，返回釜体内继续研磨，并使细小物料不断向上堆积，流经各个磁挡板除去磁性异物，再从出料口部流出，进入离心机，并由离心机将细小物料与溶解了杂质的洗水进行快速分离，从而将杂质有效地分离出物料，切实地提高洗涤除杂效果。

以上实施例仅仅是对本实用新型技术方案所做的举例说明。本实用新型所涉及的结块物料连续洗涤系统并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的结构，而是以权利要求所限定的范围为准。本实用新型所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本实用新型的权利要求所要求保护的范围内。

在本实用新型中，第一辊的直径可以为15~50cm，辊间距可以为5~10mm；第二辊的直径为10~30cm, 辊间距为1~4mm；大球的直径可以为40~60mm，中球的直径可以为20~30mm，小球的直径可以为5~15mm。三种磨球占釜体的体积的1/10~1/50。这些参数范围都是通常情况下可以采用的优选范围值，根据实际情况的需要，也可以对这些尺寸范围进行调整。

Claims (9)

1.一种结块物料连续洗涤系统，用于除去结块物料中的杂质，其特征在于，具有：

洗涤装置，对结块物料进行洗涤；和

离心机，对从所述洗涤装置排出的混合物进行离心从而分离物料和洗水，

其中，所述洗涤装置包括：

进料初破部，对所述结块物料进行初破碎，得到初破碎物料，包括：第一组初破辊、第二组初破辊和一组喷液嘴，所述第一组初破辊含有至少两个间隔一定间距对向设置、并沿着所述结块物料的进料方向相垂直的横向方向排列的第一辊，所述第二组初破辊被安装在所述第一组初破辊的下方，并且含有至少三个相互间隔预定间距对向设置、沿着所述横向方向排列的第二辊，所述第二辊的辊间距小于所述第一辊的辊间距，所述一组喷液嘴安装在所述第二组初破辊的近旁，向进入所述第二组初破辊的物料喷淋洗水，

球磨部，位于所述进料初破部下方，对所述初破碎物料进行球磨和洗涤，包括：容纳所述初破碎物料和洗水的釜体，位于所述釜体内、对所述初破碎物料进行研磨的直径不同的至少三种磨球，和安装在所述釜体中、搅动所述磨球、所述初破碎物料和所述洗水的搅拌桨；

溢流出料部，与所述球磨部相连通，将洗涤好的细小物料和洗水的混合物排出，包括：一端与所述釜体的底部相连、另一端倾斜向上延伸的导料腔，与所述导料腔的所述另一端相连通、并向上延伸、让粗颗粒物料和所述磨球自然下沉使所述细小物料不断向上堆积的分离腔，位于所述分离腔的上部、让堆积的所述细小物料流出的出料口部；以及

除磁异构件，安装在所述溢流出料部中，包括：可拆卸地安装在所述溢流出料部中的安装架，和安装在所述安装架中对物料中的磁性异物进行吸附去除的复数个磁挡板。

2.根据权利要求1所述的结块物料连续洗涤系统，其特征在于：

其中，所述磁挡板斜向下倾斜并与水平面成一定夹角，所述夹角为30~60°。

3.根据权利要求1所述的结块物料连续洗涤系统，其特征在于：

其中，所述磁挡板可拆卸地安装在所述安装架中。

4.根据权利要求1所述的结块物料连续洗涤系统，其特征在于：

其中，所述第一辊的直径为15~50cm，辊间距为5~10mm，

所述第二辊的直径为10~30cm, 辊间距为1~4mm。

5.根据权利要求1所述的结块物料连续洗涤系统，其特征在于：

其中，所述三种磨球包括复数个大球、复数个中球和复数个小球，

所述大球的直径为40~60mm，所述中球的直径为20~30mm，所述小球的直径为5~15mm。

6.根据权利要求1所述的结块物料连续洗涤系统，其特征在于：

其中，所述三种磨球占所述釜体的体积的1/10~1/50。

7.根据权利要求1所述的结块物料连续洗涤系统，其特征在于：

其中，所述搅拌桨具有双层剪切式桨叶。

8.根据权利要求1所述的结块物料连续洗涤系统，其特征在于：

其中，所述分离腔的横截面积从上往下依次递减，

所述釜体与所述分离腔的高度相同，体积比为1：0.1~0.5。

9.根据权利要求1所述的结块物料连续洗涤系统，其特征在于：

其中，所述离心机为卧式活塞推料离心机或自动卸料离心机。