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上海矽諾國(guó)際貿(mào)易有限公司 2020-05-22 點(diǎn)擊4195次
EMD（電解二氧化錳）是制備錳酸鋰電池正極材料的重要原料之一,。研究采用JHM 系列球磨式細(xì)磨機(jī)對(duì)EMD進(jìn)行了超細(xì)粉磨試驗(yàn),，用ICP,、激光粒度儀分析了EMD產(chǎn)品的理化性能，結(jié)果表明：產(chǎn)品最大粒度為6μm,，d50＝0.73μm,，完全能夠滿足錳酸鋰正極材料電池用電解二氧化錳粒度的要求。
尖晶石型錳酸鋰正極材料用電解二氧化錳系其錳源的重要材料之一,。尖晶石型錳酸鋰具有價(jià)格便宜,、低溫性能好、安全性能高等優(yōu)點(diǎn),，被認(rèn)為是制作鋰離子動(dòng)力電池最佳的正極材料之一[1],。
隨著市場(chǎng)對(duì)鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)品的需求不斷增長(zhǎng),，各電化企業(yè)對(duì)于制備質(zhì)量更高的電解二氧化錳有了更新的要求，他們把制備超微細(xì)電解二氧化錳作為其生產(chǎn)中一個(gè)重要的工序,。因此，選擇合適的超微細(xì)粉磨[2]設(shè)備尤其重要,。經(jīng)過(guò)調(diào)研,，國(guó)內(nèi)多家電化業(yè)在粉磨設(shè)備[3]都有類似的球磨在使用。通過(guò)試驗(yàn)和應(yīng)用表明,，JHM 系列球磨式細(xì)磨粉碎機(jī)是制備超微細(xì)電解二氧化錳的理想設(shè)備,。
1 設(shè)備簡(jiǎn)介
JHM 系列球磨式細(xì)磨粉碎機(jī)磨主機(jī)采用碳鋼材質(zhì)，內(nèi)襯及介質(zhì)球可根據(jù)物料的特性來(lái)相配套,。JHM 系列球磨式細(xì)磨粉碎機(jī)獨(dú)特,、完善的粉磨機(jī)理，與傳統(tǒng)球磨機(jī)完全不同的進(jìn)出料方式,，在較短的筒體長(zhǎng)度（0.5m）和較大的筒體直徑（2.6m）內(nèi),，充分利用筒體兩端面與磨介的摩擦作用，改變筒體內(nèi)磨介間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度,，提高介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的混亂度,。從而提高磨介與物料間的碰撞、擠壓,、剪切,、研磨作用，提高粉磨效率,。在磨機(jī)腔體內(nèi)引入風(fēng)量可調(diào)的定向反吹風(fēng),，將達(dá)到一定細(xì)度的物料從混合體中分離、揚(yáng)起,，引入帶“籠形”葉輪轉(zhuǎn)子的分級(jí)器,，使被分離、揚(yáng)起的細(xì)粉得到及時(shí)分級(jí)提出,，減少了
物料的過(guò)粉碎,，提高粉磨效率。
JHM 系列球磨式細(xì)磨粉碎機(jī)主要由磨機(jī)筒體,、可調(diào)進(jìn)風(fēng)管,、出風(fēng)（料）口、進(jìn)料螺旋,、靜止盤,、滑動(dòng)座、軌道座,、磨介,、傳動(dòng)系統(tǒng)等幾部分組成,。在磨機(jī)筒體一個(gè)端面的中心位置設(shè)置靜止盤，靜止盤和磨機(jī)筒體組成了完整的粉磨腔體,。靜止盤的外圓與該端面的中心孔之間留有一定間隙,，使磨介球不能漏出，又能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),。加料口,、定向反吹管和帶“籠形”分級(jí)葉輪的分級(jí)器設(shè)置在靜止盤上；靜止盤通過(guò)螺栓與滑動(dòng)座連接,，固定在軌道座上,；磨機(jī)筒體內(nèi)裝有磨介；磨機(jī)筒體的另一個(gè)端面通過(guò)軸端法蘭與傳動(dòng)系統(tǒng)連接,，從而實(shí)現(xiàn)磨機(jī)筒體的傳動(dòng),。工作時(shí)，物料從進(jìn)料螺旋加入磨腔內(nèi),，隨磨介被旋轉(zhuǎn)的筒體提升到一定高度,，由于介質(zhì)堆積表面的傾角超過(guò)自然堆角后而瀉落，在瀉落過(guò)程中物料與磨介相互碰撞,、擠壓,、剪切、研磨,，實(shí)現(xiàn)物料的磨碎,。出風(fēng)（料）口與抽風(fēng)裝置連接，使磨機(jī)腔體內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài),；可調(diào)進(jìn)風(fēng)管上的多個(gè)定向噴吹管向腔體內(nèi)定向吹風(fēng),，把達(dá)到一定細(xì)度的物
料揚(yáng)起，在由遮流板和“籠形”葉輪轉(zhuǎn)子組成的相對(duì)穩(wěn)定的平面渦流分級(jí)流場(chǎng)中,，物料得到及時(shí)分級(jí),。如圖1 所示。
其分級(jí)的原理為：經(jīng)過(guò)粉碎的物料在揚(yáng)起過(guò)程中進(jìn)入渦輪分級(jí)區(qū),，在分級(jí)渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)下,，物料既受到離心力又受到氣流粘性作用產(chǎn)生的向心力，當(dāng)粒徑受到離心力大于向心力時(shí),，即分級(jí)粒徑以上的粗粒子下落到粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎,，而粒徑的離心力小于向心力時(shí)，及為合格粒徑顆粒,。達(dá)到要求的顆粒在負(fù)壓的作用下穿過(guò)“籠形”葉輪轉(zhuǎn)子排出機(jī)外,，由旋風(fēng)收集器收集下來(lái)。由于渦輪轉(zhuǎn)速由變頻器控制,，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,，從而保證分級(jí)性能的可靠性及操作靈活性,，同時(shí)根據(jù)要求生產(chǎn)出不同粒度要求的產(chǎn)品，物料在粉碎過(guò)程中能及時(shí)的分級(jí),，曾而有效地控制粒經(jīng)集中度,。
試驗(yàn)條件
2.1 試驗(yàn)設(shè)備
本試驗(yàn)選擇JHM 內(nèi)分級(jí)式細(xì)磨機(jī)，設(shè)備型號(hào)：JHM2.6×0.5m,，該型磨機(jī)集粉碎分級(jí)于一體,，對(duì)物料的分級(jí)提取及時(shí)，減少了物料在磨機(jī)內(nèi)的過(guò)粉碎,，消除了細(xì)粉夾雜其中阻礙粗顆粒繼續(xù)粉碎的現(xiàn)象,，提高了粉磨效率,。定向反吹風(fēng)的引入,，降低了磨腔內(nèi)的溫度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱敏性物料的粉碎,、分級(jí),，極大地?cái)U(kuò)大了該磨機(jī)的應(yīng)用范圍。
2.2 試樣
試樣為國(guó)內(nèi)某知名電化企業(yè)提供的電解二氧化錳[5（] 國(guó)家輕工行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)QB/T2629-2004）其電解二氧化錳抽樣參數(shù)情況如表1所示,，試樣粒度經(jīng)篩分分析,，粒度分布如表2所示。
2.3 磨礦條件
給料量2000kg,。
磨礦濃度48%,。
主機(jī)：運(yùn)行頻率50HZ，電流48A,。
分級(jí)機(jī)：運(yùn)行頻率18HZ,，電流4.5A。
引風(fēng)機(jī)：運(yùn)行頻率50HZ,，電流76A,。
試驗(yàn)采用間隙磨礦，磨礦時(shí)間4h,，每1h 循環(huán)一次,，每間隔1h 取樣。
2.4 磨礦介質(zhì)選擇
磨礦介質(zhì)球[4]的選用做過(guò)對(duì)比試驗(yàn),。為防止鐵污染,，不能采用鋼球。采用氧化鋯球,，磨礦效果優(yōu)良,，無(wú)碎球現(xiàn)象，但鋯球價(jià)格昂貴,，廠家多考慮成本問(wèn)題而舍用,；采用瓷球,，磨礦效果很差，碎球現(xiàn)象嚴(yán)重,；襯板采用材質(zhì)95 氧化鋁瓷磚,，介質(zhì)球采用氧化鋁球，磨礦效果優(yōu)良,，伴有少量碎球現(xiàn)象,，這種球價(jià)格適中，因此試驗(yàn)選用氧化鋁球,。
2.5 粒度測(cè)定
粒度測(cè)定采用Malvern2000 型激光粒度儀,。
試驗(yàn)與結(jié)果分析
在磨礦過(guò)程中，分別在1h,，2h,，3h，4h 時(shí)取樣,，經(jīng)Malvern2000 型激光粒度儀測(cè)試得到以下結(jié)果,。
（1）粒度與時(shí)間關(guān)系如圖3 所示。
由圖3 可見(jiàn),，隨著磨礦時(shí)間的延長(zhǎng),，產(chǎn)品粒度顯著變細(xì)，當(dāng)磨礦時(shí)間為4h 時(shí),，磨礦細(xì)度為d50＝0.73μm,。
（2）磨礦4h 后產(chǎn)品的粒度分布如圖4 所示。
由圖4可見(jiàn),，磨礦時(shí)間為4h 時(shí),，產(chǎn)品粒度最大值為6μm，d50＝0.73μm,，負(fù)累積產(chǎn)率可達(dá)50%,。
4 結(jié)論
球磨式細(xì)磨機(jī)是一種高效的細(xì)磨設(shè)備，可將物料粉磨至1μm 或更細(xì),，產(chǎn)品粒度可調(diào)節(jié),，磨機(jī)集粉碎分級(jí)于一體，不僅使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,，占地面積小,。而且由于減少了中間環(huán)節(jié)，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染,。對(duì)物料的分級(jí)提取及時(shí),，減少了物料在磨機(jī)內(nèi)的過(guò)粉碎，消除了細(xì)粉夾雜其中阻礙粗顆粒繼續(xù)粉碎的現(xiàn)象，提高了粉磨效率,。通過(guò)采用JHM 系列球磨式細(xì)磨粉碎機(jī)磨電解二氧化錳的試驗(yàn)表明,，當(dāng)磨礦時(shí)間為4h時(shí)，產(chǎn)品粒度最大值為6μm,，d50＝0.73μm,，完全能夠滿足用戶對(duì)錳酸鋰正極材料電池用電解二氧化錳細(xì)度的要求。磨粉效果良好,，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常,。隨著電池生產(chǎn)行業(yè)對(duì)錳酸鋰型電解二氧化錳需求的不斷增長(zhǎng)，JHM 系列球磨式細(xì)磨粉碎機(jī)必將得到更大的應(yīng)用市場(chǎng),。
文章出自：大眾科支
陸 賓 容長(zhǎng)厚 黃盛武 王智青 莫秀恒 韋革斌
（廣西匯元錳業(yè)有限責(zé)任公司,，廣西來(lái)賓546100）