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要想三元前驅(qū)體質(zhì)量好,,選對(duì)干燥方式很重要


來源:中國粉體網(wǎng)   墨玉

[導(dǎo)讀]  干燥方式對(duì)三元前驅(qū)體的形貌,、振實(shí)密度,、比表面積和粒徑分布等有一定的影響。

中國粉體網(wǎng)訊  三元前驅(qū)體作為三元材料制備的原料,,很大程度上決定了三元材料的性能,。前驅(qū)體的結(jié)晶程度、球形度,、顆粒大小以及分布,、振實(shí)密度等指標(biāo)的差異,都會(huì)嚴(yán)重影響三元正極材料的電化學(xué)性能,。


目前國內(nèi)外主流的鎳鈷錳三元材料前驅(qū)體生產(chǎn)采用的是氫氧化物共沉淀工藝,,即將鎳、鈷,、錳混合溶液,,沉淀劑,絡(luò)合劑等并流加入反應(yīng)釜中,,在一定條件下即可合成三元前驅(qū)體(鎳鈷錳氫氧化物),,所得產(chǎn)物經(jīng)洗滌、烘干,、篩分,、除磁、包裝等工序便可得到合格的產(chǎn)品,。每一道工序都可能對(duì)三元前驅(qū)體的最終成品產(chǎn)生一定的影響,,比如干燥方式。干燥方式對(duì)三元前驅(qū)體的形貌,、振實(shí)密度、比表面積和粒徑分布等有一定的影響,。


三元前驅(qū)體材料干燥要求


三元前驅(qū)體材料干燥要求:物料松散,,但流動(dòng)性不差;能源消耗低,,物料受熱均勻,,操作環(huán)境好,一次性達(dá)到指標(biāo)要求;產(chǎn)品對(duì)鐵離子含量要求較苛刻(一般要求低于30ppb),。


主流三元前驅(qū)體干燥設(shè)備


在三元材料前驅(qū)體生產(chǎn)中,,干燥這一工序決定了前驅(qū)體成品的水分含量,并且對(duì)晶體結(jié)構(gòu)有一定的影響,,是一個(gè)重要工序,,干燥設(shè)備能否正確選擇直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、操作環(huán)境和生產(chǎn)成本,。目前常用的前驅(qū)體干燥設(shè)備有熱風(fēng)循環(huán)烘箱,、盤式干燥機(jī)、閃蒸干燥機(jī),、回轉(zhuǎn)滾筒干燥機(jī)等,。


熱風(fēng)循環(huán)烘箱


熱風(fēng)循環(huán)烘箱是一種較傳統(tǒng)的干燥設(shè)備。該烘箱通過風(fēng)機(jī)產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)的熱風(fēng),,吹到濕物料的表面實(shí)現(xiàn)加熱,,以此達(dá)到干燥目的。


有研究表明熱風(fēng)循環(huán)烘箱干燥處理的產(chǎn)品在球形度,、表面規(guī)整度,、產(chǎn)品一致性和細(xì)粉量等產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)在一定程度上優(yōu)于盤式干燥器和回轉(zhuǎn)窯干燥器處理的產(chǎn)品�,?紤]到烘箱雖然適用性廣,,但干燥時(shí)間長,熱效率低于其他兩種干燥方式,,且自動(dòng)化程度低,,適用于中小批量生產(chǎn)。


盤式干燥機(jī)


其原理是將熱源通入各層中空的干燥盤內(nèi),,以熱傳導(dǎo)的方式加熱干燥盤上的濕物料,,干燥盤靜止不動(dòng),在轉(zhuǎn)動(dòng)耙葉的作用下,,濕物料不斷移動(dòng)翻滾干燥,,水蒸汽隨設(shè)備風(fēng)機(jī)排出,合格的干燥成品從設(shè)備底部連續(xù)排出,。


盤式干燥機(jī)調(diào)控容易,、適用性強(qiáng)、熱效率較高且產(chǎn)品質(zhì)量也較穩(wěn)定,,可使用大批量,、連續(xù)化生產(chǎn)。


閃蒸干燥機(jī)


閃蒸干燥機(jī)是一種底部帶有旋轉(zhuǎn)粉碎裝置的豎式流化床干燥設(shè)備,,能同時(shí)完成物料的粉碎,、干燥,、分級(jí)等操作,主要用于膏糊狀,、濾餅狀,、泥漿狀物料的干燥。


閃蒸干燥機(jī)物料干燥過程分散性好,,不易團(tuán)聚,,適用于粒度小、水分含量高的前驅(qū)體濾餅的干燥,。


回轉(zhuǎn)滾筒干燥機(jī)


回轉(zhuǎn)滾筒干燥機(jī)的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體,,濕物料從干燥機(jī)高端投入后,在內(nèi)筒均布的抄板器翻動(dòng)下,,物料在干燥器內(nèi)均勻分布與分散,,并與熱空氣和內(nèi)壁充分接觸,實(shí)現(xiàn)干燥,,物料在帶有傾斜度的抄板和重力作用下,,運(yùn)動(dòng)至干燥機(jī)低端排出成品。


回轉(zhuǎn)窯干燥器自動(dòng)化程度高,、熱交換面大,,可大批量生產(chǎn),但對(duì)進(jìn)樣水分和頻率有一定要求,,需要綜合考慮前端過濾洗滌設(shè)備的配置,。


4種干燥設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)比較



實(shí)際生產(chǎn)中需要根據(jù)環(huán)境、能耗,、成本,、產(chǎn)品要求等條件選擇合適的三元前驅(qū)體干燥設(shè)備。


參考來源:

宋順林.三元材料及其前驅(qū)體產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵設(shè)備的應(yīng)用

林健.干燥方式對(duì)Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2三元正極材料前驅(qū)體的影響


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉)

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作者:墨玉

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