CN210163134U - 一种磷酸铁洗涤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磷酸铁洗涤装置。该磷酸铁洗涤装置包括过滤结构、洗涤结构和输送结构，所述洗涤结构包括回用罐、一级水箱、二级水箱、三级水箱、四级水箱，所述输送结构包括输入管和输出管。本实用新型的洗涤装置采用四级逆流洗涤，一级洗液回用至陈化工段，不仅实现了洗水的零排放，节约了热纯水加热的成本，且洗水没有全部进行循环洗涤，而是分工段回用，使得洗水电导率很容易处于平衡状态，使用了在线电导率仪监控洗液电导率，提高了洗涤效果，解决了洗水因重复使用使得产品杂质含量上升的问题，实现了磷酸铁洗涤过程的全自动化，无需人工操作和检测，节约了人工成本和人工检测的误差和延时性，极大的方便了磷酸铁的生产。

Description

一种磷酸铁洗涤装置

技术领域

本实用新型涉及无机化合物生产技术领域，更具体地，涉及一种磷酸铁洗涤装置。

背景技术

目前主流的磷酸铁洗涤工艺设备都是人工操作进行洗涤作业，再人工检测磷酸铁洗水的pH或者电导率值从而判断洗涤过程是否结束，洗涤过程自动化程度不高，人工成本较高，并不能解决逆流洗涤过程中因循环使用洗液污染导致洗液电导率上升(pH值下降)，且洗涤过程中为了提高洗涤效率减少洗涤水量往往向洗水中加入磷酸等添加剂，虽然可以有效降低洗水用量，但是一方面增加了磷酸铁污水处理负担，另一方面洗水中的磷酸根在洗涤过程，进入到磷酸铁颗粒内部，导致磷酸铁产品铁磷比偏低，不利于提高产品品质。CN206886673U就公开一种磷酸铁三级逆流洗涤工艺设备，专利里面使用了含磷酸的洗涤水和对应的设备进行三级逆流洗涤，虽然能有效降低洗水用量和降低操作工人的劳动强度，该工艺存在以下缺点：

(1)虽然降低工人的劳动强度，但并没有根本上解决磷酸铁洗涤的自动化问题，洗涤过程还是需要人工操作，洗涤过程结束还是要人工取样和人工检测洗液pH值来判断，洗涤过程自动化程度不高，且额外增加人工成本和洗涤作业过程的时长、不确定性。

(2)使用含磷酸的纯水进行洗涤，虽然能有效降低洗涤过程洗水用量，提高洗涤效率，但会增加排出废水中的磷含量，使得洗涤废水处理难度增加，而且洗水中的磷酸根在洗涤过程会进入到产品当中，从而降低磷酸铁的铁磷比，往往≤0.950，这会使得用其制备的磷酸铁锂电性能偏低，也降低了磷酸铁产品品质。

(3)逆流洗涤过程因为洗涤水循环洗涤，洗液容易受到污染，洗液电导率会逐渐上升而导致洗涤效果下降，如果要增加洗涤效果就不得不提高磷酸含量，但会继续增加废水处理难度和产品铁磷比的进一步降低。

因此，本实用新型提供一种磷酸铁洗涤装置，实现了磷酸铁洗涤过程的全自动化，对于磷酸铁洗涤生产具有非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有磷酸铁洗涤的缺陷和不足，提供一种磷酸铁洗涤装置。

本实用新型上述目的通过以下技术方案实现：

一种磷酸铁洗涤装置，包括过滤结构、洗涤结构和输送结构，所述洗涤结构包括回用罐、一级水箱、二级水箱、三级水箱、四级水箱，所述输送结构包括输入管和输出管，所述输入管与一级水箱、二级水箱、三级水箱、四级水箱的底部分别依次连接，所述输出管与回用罐、一级水箱、二级水箱和三级水箱的顶部分别依次相连，所述回用罐的底部与陈化结构连接。

本实用新型的洗涤装置具体使用时，过滤机构与陈化釜连接，通过电磁阀控制陈化釜磷酸铁浆料出料，通过过滤机构先进行压滤；具体洗涤步骤如下：

S1.一级洗涤：陈化后的磷酸铁浆料过滤后进入一级洗涤，一级水箱通过输入管供给一级洗涤液洗涤磷酸铁浆料，洗涤后的一级洗涤废水通过输出管回用至回用罐，回用罐一级洗涤废水输送至浆料陈化釜；

S2.二级洗涤：一级洗涤的浆料进入二级洗涤，二级水箱通过输入管供给二级洗涤液洗涤磷酸铁浆料，洗涤后的二级洗涤废水通过输出管回用至一级水箱；

S3.三级洗涤：二级洗涤的浆料进入三级洗涤，三级水箱通过输入管供给三级洗涤液洗涤磷酸铁浆料，洗涤后的三级洗涤废水通过输出管回用至二级水箱；；

S4.四级洗涤：三级洗涤的浆料进入四级洗涤，四级水箱通过输入管供给四级洗涤液洗涤磷酸铁浆料，洗涤后的四级洗涤废水通过输出管回用至三级水箱；，四级洗涤液由四级洗涤液供给系统补充供给；

一级洗涤液、二级洗涤液、三级洗涤液和四级洗涤液均为热纯水，四级洗涤洗涤后的浆料进入干燥脱水阶段。

本实用新型的洗涤装置采用四级逆流洗涤，且一级洗液回用至下批次物料的陈化工段，实现了洗水的零排放。因一级洗液进入到下一个批次的陈化工段，洗水没有全部进行循环洗涤，而是分工段回用，使得洗水电导率很容易处于平衡状态，一直控制在400us/cm以下，解决了洗水因重复使用容易导致的洗水电导率偏高的问题。本实用新型的洗涤装置还有利于提高产品的稳定性，连续进行四级热水洗涤不同批次物料100次过程中，洗涤后再脱水而得的无水磷酸铁铁磷比波动在0.985～0.995之间，波动只有千分之十，硫含量低于50ppm。

优选地，所述四级水箱的顶部连接有进水管，在所述进水管和四级水箱的顶部之间设置有加热器和四级水箱进水阀。加热器可根据实际需求调节加热功率，控制进入四级水箱的纯水温度，纯热纯水作为洗涤液，无需添加磷酸或其他添加剂就能提高洗涤效率，减少洗涤用水量，且避免了添加磷酸或其他添加剂所带来的废水处理难度的增加，也因为没有引入磷酸根离子，不会对磷酸铁离子产品的铁磷比造成影响，避免了磷酸铁的铁磷比的降低，有利于提高产品品质。

优选地，所述加热器为蒸汽加热器，加热器上设置有温度感应器。温度感应器可以更准确的感应实际进水温度。

优选地，所述三级水箱中设置有电导率仪，用于检测三级水箱中洗涤液的电导率。使用电导率仪监控洗液电导率，当三级洗涤液的电导率接近设定值时，控制蒸气加热器的加热功率，增加整体洗水温度，保证了洗涤效果。蒸气加热器加热四级洗箱的洗水，蒸气资源也得到的重复利用，不仅节约了水资源，也节约了蒸汽加热纯水的能耗。

优选地，所述电导率仪和加热器电连接，通过电导率仪的检测数据控制加热器的加热功率。

优选地，所述一级水箱、二级水箱和三级水箱和四级水箱与输送结构的连接处均设有电磁阀，所述磷酸铁洗涤装置还包括控制系统，所述控制系统用于控制电磁阀的开关。

优选地，所述回用罐与输出管连接处设置有电磁阀，所述电磁阀与控制系统电连接。

优选地，所述一级水箱、二级水箱和三级水箱和四级水箱内均设置有液位计，所述液位计与控制系统电连接。当洗水液位计检测到液位达到设定的低液位值时结束洗涤。

优选地，所述回用罐内设置有液位计。

优选地，所述过滤结构为全自动压滤机。

本实用新型的磷酸铁陈化浆料过滤采用全自动压滤机，各级洗涤系统的进出水采用电磁阀控制，洗涤系统的液位采用液位计控制，通过电导率也和蒸气加热器控制进水温度，上述设备的均使用DCS控制系统控组，过滤、四级洗涤、挤压、风干的全自动化，无需人工操作和检测，节约了人工成本和人工检测的误差与延时，极大的方便了磷酸铁的生产。

三级水箱安装有在线电导率仪，当四级洗涤结束后如三级水箱的电导率接近设定值时，DCS系统控制蒸气加热器增加功率，提高洗水温度和洗涤效率，避免洗液多次循环使用导致的洗液电导率上升，不仅减少了生产的人工成本和减少了洗涤水量(洗水零排放)，还解决了洗水循环使用带来的电导率上升问题，并且保证了磷酸铁生产过程的稳定性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的洗涤装置采用四级逆流洗涤，一级洗液回用至陈化工段，不仅实现了洗水的零排放，节约了热纯水加热的成本，且洗水没有全部进行循环洗涤，而是分工段回用，使得洗水电导率很容易处于平衡状态，一直控制在400us/cm以下；

(2)本实用新型的洗涤装置的洗涤过程使用了在线电导率仪监控洗液电导率，洗液电导率增加时提高洗水温度，提高了洗涤效果，解决了洗水因重复使用容易导致的洗水电导率偏高进而使得产品杂质含量上升的问题；

(3)本实用新型的洗涤装置实现了磷酸铁洗涤过程的全自动化，无需人工操作和检测，节约了人工成本和人工检测的误差和延时性，极大的方便了磷酸铁的生产。

附图说明

图1实施例1的洗涤装置图。

图2为实施例2的洗涤装置图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例1

一种磷酸铁洗涤装置，包括全自动压滤机1、洗涤结构2和输送结构3，洗涤结构2包括回用罐21、一级水箱22、二级水箱23、三级水箱24、四级水箱25，输送结构3包括输入管31和输出管32，输入管31与一级水箱22、二级水箱23、三级水箱24、四级水箱25的底部分别依次连接，输出管32与回用罐21、一级水箱22、二级水箱23和三级水箱24的顶部分别依次相连，回用罐21的底部与陈化结构4连接，四级水箱25的顶部连接有进水管251，在进水管251和四级水箱5的顶部之间设置有加热器252和四级水箱进水阀253，加热器252为蒸汽加热器，加热器252上设置有温度感应器254，三级水箱24中设置有电导率仪241，用于检测三级水箱24中洗涤液的电导率，电导率仪241和加热器252电连接，通过电导率仪241的检测数据控制加热器252的加热功率，

一级水箱22与输送结构3的连接处设有电磁阀221、二级水箱23与输送结构3的连接处设有电磁阀231，三级水箱24与输送结构3的连接处设有电磁阀242，四级水箱25与输送结构3的连接处均设有电磁阀255，磷酸铁洗涤装置还包括控制系统，控制系统用于控制电磁阀的开关，

回用罐21与输出管32连接处设置有电磁阀，电磁阀与控制系统电连接，陈化釜4与过滤结构1的连接处设置有电磁阀，电磁阀与控制系统电连接，

一级水箱22内设置有液位计222、二级水箱23内设置有液位计232，三级水箱24内设置有液位计243，四级水箱25内均设置有液位256，液位计与控制系统电连接。

磷酸铁洗涤装置的具体使用操作为：

先在DCS系统上设置蒸气加热器加热的热纯水初始温度为30℃，各级水箱与洗液回用罐的高、低液位值，通过各级水箱的高低液位值来控制四级水箱总水量与磷酸铁物料(以干粉计)的质量比为80:1，三级水箱的洗水洗液电导率上限为400us/cm，

S1.一级洗涤：设置完毕后让DCS自动运行磷酸铁洗涤程序，DCS系统控制陈化釜出料电磁阀将陈化后磷酸铁物料转移到全自动立式压滤机中，先进行过滤工序，然后进行一级洗涤，自动打开一级洗箱的出水电磁阀、洗液回用罐的进水电磁阀和泵，其他电磁阀处于关闭状态，一级洗箱内的热洗水通过泵打到全自动立式压滤机里洗涤物料然后再输送到洗液回用罐里待用，用于下一批物料陈化用水，当一级水箱洗水液位计检测到液位达到于设定的低液位点时结束一级洗涤；

S2.二级洗涤：自动打开二级洗箱的出水电磁阀、一级洗箱的进水电磁阀和泵，其他电磁阀处于关闭状态，二级洗箱内的热洗水通过泵打到全自动立式压滤机里洗涤物料然后再输送到一级洗箱里待用，用于下一批物料一级洗涤，当二级水箱洗水液位计检测到液位达到设定的低液位值时结束二级洗涤；

S3.三级洗涤：自动打开三级洗箱的出水电磁阀、二级洗箱的进水电磁阀和泵，其他电磁阀处于关闭状态，三级洗箱内的热洗水通过泵打到全自动立式压滤机里洗涤物料然后再输送到二级洗箱里待用，用于下一批物料一级洗涤，当三级水箱洗水液位计检测到液位达到设定的低液位值时结束三级洗涤；

S4.四级洗涤：四级洗涤时打开四级洗箱的出水电磁阀、三级洗箱的进水电磁阀和泵，其他电磁阀处于关闭状态，四级洗箱内的热纯水通过泵打到全自动立式压滤机里洗涤物料然后再输送到三级水箱里待用，用于下一批物料三级洗涤，当四级水箱洗水液位计检测到液位达到设定的低液位值时结束四级洗涤，并进行水箱补水至到四级水箱液位达到设定的高液位值，

四级补水的时三级洗箱安装的在线电导率仪测试四级洗水的电导率是175us/cm，DCS判定洗水电导率正常，纯水温度保持30℃；

四级洗涤结束后，压滤机自动进行后面的风干工序，在卸料干燥、脱水获得无水磷酸铁。

实施例2

一种磷酸铁洗涤装置，包括过滤结构1、全自动压滤机2和输送结构3，洗涤结构2包括回用罐21、一级水箱22、二级水箱23、三级水箱24、四级水箱25，输送结构3包括输入管31和输出管32，输入管31与一级水箱22、二级水箱23、三级水箱24、四级水箱25的底部分别依次连接，输出管32与回用罐21、一级水箱22、二级水箱23和三级水箱24的顶部分别依次相连，回用罐21的底部与陈化结构4连接，四级水箱25的顶部连接有进水管251，在进水管251和四级水箱5的顶部之间设置有四级水箱进水阀253，三级水箱24中设置有电导率仪241，用于检测三级水箱24中洗涤液的电导率，通过电导率仪241的检测数据确定进水温度，

一级水箱22与输送结构3的连接处设有电磁阀221、二级水箱23与输送结构3的连接处设有电磁阀231，三级水箱24与输送结构3的连接处设有电磁阀242，四级水箱25与输送结构3的连接处均设有电磁阀255，磷酸铁洗涤装置还包括控制系统，控制系统用于控制电磁阀的开关，

回用罐21与输出管32连接处设置有电磁阀，电磁阀与控制系统电连接，陈化釜4与过滤结构1的连接处设置有电磁阀，电磁阀与控制系统电连接，

一级水箱22内设置有液位计222、二级水箱23内设置有液位计232，三级水箱24内设置有液位计243，四级水箱25内均设置有液位256，液位计与控制系统电连接。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磷酸铁洗涤装置，其特征在于，包括过滤结构(1)、洗涤结构(2)和输送结构(3)，所述洗涤结构(2)包括回用罐(21)、一级水箱(22)、二级水箱(23)、三级水箱(24)、四级水箱(25)，所述输送结构(3)包括输入管(31)和输出管(32)，所述输入管(31)与一级水箱(22)、二级水箱(23)、三级水箱(24)、四级水箱(25)的底部分别依次连接，所述输出管(32)与回用罐(21)、一级水箱(22)、二级水箱(23)和三级水箱(24)的顶部分别依次相连，所述回用罐(21)的底部与陈化结构(4)连接。

2.如权利要求1所述磷酸铁洗涤装置，其特征在于，所述四级水箱(25)的顶部连接有进水管(251)，在所述进水管(251)和四级水箱(25)的顶部之间设置有加热器(252)和四级水箱进水阀(253)。

3.如权利要求2所述磷酸铁洗涤装置，其特征在于，所述加热器(252)为蒸汽加热器，加热器(252)上设置有温度感应器(254)。

4.如权利要求3所述磷酸铁洗涤装置，其特征在于，所述三级水箱(24)中设置有电导率仪(241)，用于检测三级水箱(24)中洗涤液的电导率。

5.如权利要求4所述磷酸铁洗涤装置，其特征在于，所述电导率仪(241)和加热器(252)电连接，通过电导率仪(241)的检测数据控制加热器(252)的加热功率。

6.如权利要求1～5任意一项所述磷酸铁洗涤装置，其特征在于，所述一级水箱(22)、二级水箱(23)和三级水箱(24)和四级水箱(25)与输送结构(3)的连接处均设有电磁阀，所述磷酸铁洗涤装置还包括控制系统，所述控制系统用于控制电磁阀的开关。

7.如权利要求6所述磷酸铁洗涤装置，其特征在于，所述回用罐(21)与输出管(32)连接处设置有电磁阀，所述电磁阀与控制系统电连接。

8.如权利要求6所述磷酸铁洗涤装置，其特征在于，所述一级水箱(22)、二级水箱(23)和三级水箱(24)和四级水箱(25)内均设置有液位计，所述液位计与控制系统电连接。

9.如权利要求6所述磷酸铁洗涤装置，其特征在于，所述回用罐(21)内设置有液位计。

10.如权利要求1～5任意一项所述磷酸铁洗涤装置，其特征在于，所述过滤结构(1)为全自动压滤机。

Images