电磁式除铁器,电磁自卸式除铁器

投稿用户 • 2023年3月8日 am1:00 • 营销推广 • 阅读 339

概要：以废旧锂电池回收生产或外购的电池级硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰、碱及氨水为原料，配置成一定的浓度原液，经过络合反应及陈化反应（合成反应）生成前驱体晶核Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2浆料，浆料再经洗涤、干燥除铁得到三元前驱体产品。

三元前驱体生产流程

一、配液

将自产的电池级硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶液按一定比例搅拌并取样分析，输送至过滤机过滤，再经管道除铁器除去磁性物质后进入三元溶液槽待用。同理，配制好浓度约10%碱液和10%氨水溶液（络合剂），打入中间罐待用。

二、络合反应和陈化反应（合成反应）

首先通氮气对反应釜进行置换，再将配制好的镍钴锰三元溶液、10%碱液、10%氨水溶液以恒定流量连续泵入反应釜中反应，反应过程不断通入氮气防护（防止氧化），并根据各物料配比和工艺条件进行控制，在特定条件下，使盐碱发生合成反应生成氢氧化物沉淀（中间品，前驱体晶核）。要充分发挥三元正极材料的优异性能，必须严格控制合成条件（需控制盐、碱、pH值、氨水浓度、温度、搅拌速率等）使其达到均匀并沉淀。

随着物料的持续加入，生成的浆料不断从沉淀釜溢流口流入至陈化釜中，陈化目的是为了氢氧化物沉淀的继续沉积，使晶体进一步长大并变得圆整光滑，并使得晶核中包裹的Na+、SO42-等游离出来，得到较好的结晶性能。陈化一定时间，晶核粒度达到预定值后送浆化洗涤工序。氨水仅作为反应催化剂，不参与反应，氨水及挥发的氨气大部分以氨氮形式存在于反应母液中，反应母液从反应釜下部流出，经密闭收集后进入氨回收工序。在碱稍过量情况下，反应得率～100%，母液中镍钴锰残留量小于10ppm。控制条件和操作参数：pH值=7～8，温度40～50℃（蒸汽间接加热）。主要反应为：

0.8NiSO4+0.1CoSO4+0.1MnSO4+2NaOHNi0.8Co0.1Mn0.1(OH)2+Na2SO4

三、浆化洗涤

陈化后浆料经离心分离得到的氢氧化物滤饼表面还附着有母液，需多次洗涤，分为一次洗涤、浆化洗涤和二次洗涤三个过程。

1）一次洗涤：陈化后浆料经离心机完成固液分离后，向离心机中加入二次洗水和碱液对滤饼进行一次洗涤，一次洗涤废水与合成后液一起进入氨汽提工序。

2）浆化洗涤：完成一次洗涤后的滤饼卸料至加有纯水的浆化槽，通过搅拌形成悬浮的浆化液。

3）二次洗涤：浆化液经离心机固液分离后，用纯水对氢氧化物进行二次洗涤，二次洗水用于一次洗涤用水。固液比为1：3，洗涤后含水率30%。洗涤后的前驱体中间品进入除铁干燥工序。

四、干燥除铁

洗涤后的前驱体中间品送入盘式干燥器干燥，控制温度在150℃以下，得到的前驱体出炉自然冷却后气流输送至混合机混合，充分搅拌直至物料混合均匀，再送入300目振动筛中筛分；出料前通过除铁机进行电磁吸附除铁，即得到球形镍钴锰三元前驱体。混合、过筛、除铁采用气流输送，全密封操作。操作条件和控制参数：干燥温度150℃（电加热），时间2h，控制水份含量＜0.05%。经检测相关指标后，合格品经自动包装机包装得三元前驱体产品，不合格品送至酸溶工序。

盘式干燥机

五、络合母液氨回收

前驱体络合后液为硫酸钠与游离氨混合溶液，并含有少量未沉淀镍钴锰等，含盐母液采用pH调节+汽提脱氨工艺先回收氨水，脱氨后再采用pH调节、中和沉淀去除少量金属离子，最后进入硫酸钠回收系统。

络合母液采用汽提法脱氨，为提高汽提效率，母液先加碱提高pH后再进入脱氨塔汽提吹氨，母液中的氨被蒸汽源源不断地带走并经冷凝制成～10%氨水回用。主要反应为：

NaOH+(NH4)2SO4=Na2SO4+NH3·H2O

NH3·H2ONH3↑+H2O

络合母液经收集罐泵入调节罐，添加液碱调节pH=11.5，再经预热器预热升温后送入高效低温负压汽提脱氨塔中上部，母液自上向下流动，与来自塔釜的饱和蒸汽逆流接触，在塔内母液中的氨逐渐从液相转移到气相，至脱氨塔塔釜时脱氨后液氨含量至10mg/L（根据后文物料平衡计算，脱氨后液量为172035t/a），与进水换热降温后泵入除重金属工序。

汽提脱氨塔塔顶产出的含氨蒸汽进入氨气冷凝器，经冷凝（温度～50℃）及回流提高气相氨浓度。经负压吸收罐循环吸收回收氨水，负压罐在回收氨水的同时为前段系统提供负压，不凝气体进入尾气净化系统，负压罐内定期补入纯水吸收氨气，负压吸收罐氨水达到～10%浓度后打入氨水中间罐（回用）。

六、母液除金属离子

由于前驱体络合母液中金属离子的氢氧化物易与氨（络合剂）形成氨络合物，汽提脱氨（脱氨效率≥97%）后，废水中氨浓度会大幅下降，从而使部分金属离子以氢氧化合物沉淀的形式沉淀析出，再加碱沉淀金属离子，除去母液中的各类金属离子的氢氧化物沉淀，过滤后的滤渣与不合格前驱体一并进入酸溶线，滤液进入硫酸钠处理系统。

七、酸溶线

不合格的前驱体和脱氨母液滤渣一并进入酸溶工序，加入98%硫酸溶解，过滤洗涤后，酸溶液和洗水返回配液工序。操作条件和控制参数：温度60～70℃，液固比为3～4：1，浸出始酸220g/L，浸出终点pH值=1.5，时间8h。主要反应为：

2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=LiSO4+2CoSO4+O2+4H2O

2LiNiO2+3H2SO4+H2O2=LiSO4+2NiSO4+O2+4H2O

2LiMnO2+3H2SO4+H2O2=LiSO4+2MnSO4+O2+4H2O

BT盐溶液蒸发器

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