本发明公开了一种可充分搅拌的Co(OH)2制备装置，属于无机化工合成装置技术领域。
背景技术：
随着新能源汽车的大体推广和发展，锂离子电池因具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽等众多优点，作为新能源汽车的动力得到广泛使用。正极材料是锂离子电池的重要组成部分，迄今研究最多的正极材料是LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O4及以上三种材料的衍生物，而Co(OH)2是生产正极材料的基本原料之一，在我国得到了各有关企业的高度重视。
目前，国内有许多企业在从事Co(OH)2的生产，在生产过程中基本都在使用搅拌反应釜装置，但是在现有技术中，所用反应釜不能充分搅拌，从而导致在反应过程中，物料无法达到充分混合，这给实际生产带来诸多不便，不能够保证反应釜中钴液与碱液充分反应，同时也会因为搅拌不完全使生成的Co(OH)2沉淀团聚沉降，而无法满足生产需求。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统Co(OH)2生产过程所用反应釜不能充分搅拌，物料无法达到充分混合，导致生产的Co(OH)2品质不高的问题，提供了一种可充分搅拌的Co(OH)2制备装置，本发明主要是利用在反应釜内壁分布的12块涡流挡板，在搅拌反应过程中，在涡流挡板周围形成搅拌漩涡，增加了物料的对流，实现反应物充分搅拌混合的目的，制备完成后，最终制备得到优质Co(OH)2，有效解决了传统Co(OH)2生产过程所用反应釜不能充分搅拌的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种可充分搅拌的Co(OH)2制备装置，包括反应釜体（1），温度检测口（2），取样、检修及加料口（3），钴液进料口（4），涡流挡板（5），反应釜体夹套（6），搅拌桨（7），反应釜体加热蒸汽入口（8），反应釜体出料口（9），加水口（10），反应釜加热蒸汽出口（11），碱液进料口（12），搅拌装置（13），其特征在于：在反应开始前，首先通过加水口（10）向反应釜体（1）中注入配方需要的水量，再通过取样、检修及加料口（3）加入配方规定量的固体柠檬酸，开启搅拌装置（13），在搅拌状态下，通过碱液进料口（12）向反应釜体（1）中注入配方规定量的氢氧化钠溶液，同时通过钴液进料口（4）向反应釜体（1）中注入配方规定量的氯化钴溶液，并开启反应釜体蒸汽入口（8），蒸汽进入反应釜体夹套（6），加热反应釜中物料，并通过反应釜加热蒸汽出口（11）排出，通过温度检测口（2）观察，将反应釜体（1）中物料加热至55～60℃，待反应结束，物料通过位于底部的反应釜体出料口（9）排出至下道工序，待排完后，通过加水口（10）通入纯水，冲洗反应釜体（1）内壁，完成一次完整制备过程；在反应过程中，搅拌桨（7）跟随搅拌装置（13）转动，带动反应釜体（1）中物料，并在涡流挡板（5）周围形成搅拌漩涡，增加了物料的对流，实现反应物充分搅拌混合的目的。
所述的涡流挡板（5）共计12块，对立面的涡流挡板（5）通过焊接方式固定于反应釜体（1）中同一高度。
所述的搅拌装置（13）是由搅拌轴、驱动电机和减速机构成。
本发明的应用方法：首先通过加水口向反应釜体中注入1.0～1.5m3预热至55～60℃的水，再通过取样、检修及加料口加入20～25kg固体柠檬酸，开启搅拌装置，调节转速至600～800r/min，在搅拌状态下，通过碱液进料口向反应釜体中注入1.5～2.2m3质量分数为40%氢氧化钠溶液，同时通过钴液进料口向反应釜体中注入3～4m3质量浓度为300～350g/L氯化钴溶液，并开启反应釜体蒸汽入口，加热反应釜体中物料至55～60℃，恒温搅拌反应2～3h，待反应结束，将反应釜体中物料通过出料口排出至压滤机中，经过滤洗涤陈化后，泵送至喷雾干燥器中，经干燥制得Co(OH)2粉体。经检测，所得产品洗涤后杂质含量较低，所得Co(OH)2粉体形貌均匀，为球形或类球形，粒径尺寸均匀，可达到钴酸锂制备原料使用要求。
本发明的有益效果是：
（1）本发明所使用的Co(OH)2制备装置可有效提高反应物之间的对流，提高搅拌效率，减少反应时间，以及后续工艺的洗涤除杂时间，节约了能耗，减少了洗涤水的用量；
（2）采用本发明装置制备得到的Co(OH)2粉体较常规设备杂质含量低，形貌更均匀，符合电池材料的使用要求，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明可充分搅拌的Co(OH)2制备装置的构造示意图。
其中，1、反应釜体；2、温度检测口；3、取样、检修及加料口；4、钴液进料口；5、涡流挡板；6、反应釜体夹套；7、搅拌桨；8、反应釜体加热蒸汽入口；9、反应釜体出料口；10、加水口；11、反应釜加热蒸汽出口；12、碱液进料口；13、搅拌装置。
具体实施方式
本发明可充分搅拌的Co(OH)2制备装置，在反应开始前，首先通过加水口10向反应釜体1中注入配方需要的水量，再通过取样、检修及加料口3加入配方规定量的固体柠檬酸，开启搅拌装置13，在搅拌状态下，通过碱液进料口12向反应釜体1中注入配方规定量的氢氧化钠溶液，同时通过钴液进料口4向反应釜体1中注入配方规定量的氯化钴溶液，并开启反应釜体蒸汽入口8，蒸汽进入反应釜体夹套6，加热反应釜中物料，并通过反应釜加热蒸汽出口11排出，通过温度检测口2观察，将反应釜体1中物料加热至55～60℃，待反应结束，物料通过位于底部的反应釜体出料口9排出至下道工序，待排完后，通过加水口10通入纯水，冲洗反应釜体1内壁，完成一次完整制备过程；在反应过程中，搅拌桨7跟随搅拌装置13转动，带动反应釜体1中物料，并在涡流挡板5周围形成搅拌漩涡，增加了物料的对流，实现反应物充分搅拌混合的目的；涡流挡板5共计12块，对立面的涡流挡板5通过焊接方式固定于反应釜体1中同一高度；搅拌装置13是由搅拌轴、驱动电机和减速机构成。
实例1
本发明可充分搅拌的Co(OH)2制备装置，在反应开始前，首先通过加水口10向反应釜体1中注入配方需要的水量，再通过取样、检修及加料口3加入配方规定量的固体柠檬酸，开启搅拌装置13，在搅拌状态下，通过碱液进料口12向反应釜体1中注入配方规定量的氢氧化钠溶液，同时通过钴液进料口4向反应釜体1中注入配方规定量的氯化钴溶液，并开启反应釜体蒸汽入口8，蒸汽进入反应釜体夹套6，加热反应釜中物料，并通过反应釜加热蒸汽出口11排出，通过温度检测口2观察，将反应釜体1中物料加热至55℃，待反应结束，物料通过位于底部的反应釜体出料口9排出至下道工序，待排完后，通过加水口10通入纯水，冲洗反应釜体1内壁，完成一次完整制备过程；在反应过程中，搅拌桨7跟随搅拌装置13转动，带动反应釜体1中物料，并在涡流挡板5周围形成搅拌漩涡，增加了物料的对流，实现反应物充分搅拌混合的目的；涡流挡板5共计12块，对立面的涡流挡板5通过焊接方式固定于反应釜体1中同一高度；搅拌装置13是由搅拌轴、驱动电机和减速机构成。
首先通过加水口向反应釜体中注入1.0m3预热至55℃的水，再通过取样、检修及加料口加入20kg固体柠檬酸，开启搅拌装置，调节转速至600r/min，在搅拌状态下，通过碱液进料口向反应釜体中注入1.5m3质量分数为40%氢氧化钠溶液，同时通过钴液进料口向反应釜体中注入3m3质量浓度为300g/L氯化钴溶液，并开启反应釜体蒸汽入口，加热反应釜体中物料至55℃，恒温搅拌反应2h，待反应结束，将反应釜体中物料通过出料口排出至压滤机中，经过滤洗涤陈化后，泵送至喷雾干燥器中，经干燥制得Co(OH)2粉体。经检测，所得产品洗涤后杂质含量较低，所得Co(OH)2粉体形貌均匀，为球形或类球形，粒径尺寸均匀，可达到钴酸锂制备原料使用要求。
实例2
本发明可充分搅拌的Co(OH)2制备装置，在反应开始前，首先通过加水口10向反应釜体1中注入配方需要的水量，再通过取样、检修及加料口3加入配方规定量的固体柠檬酸，开启搅拌装置13，在搅拌状态下，通过碱液进料口12向反应釜体1中注入配方规定量的氢氧化钠溶液，同时通过钴液进料口4向反应釜体1中注入配方规定量的氯化钴溶液，并开启反应釜体蒸汽入口8，蒸汽进入反应釜体夹套6，加热反应釜中物料，并通过反应釜加热蒸汽出口11排出，通过温度检测口2观察，将反应釜体1中物料加热至58℃，待反应结束，物料通过位于底部的反应釜体出料口9排出至下道工序，待排完后，通过加水口10通入纯水，冲洗反应釜体1内壁，完成一次完整制备过程；在反应过程中，搅拌桨7跟随搅拌装置13转动，带动反应釜体1中物料，并在涡流挡板5周围形成搅拌漩涡，增加了物料的对流，实现反应物充分搅拌混合的目的；涡流挡板5共计12块，对立面的涡流挡板5通过焊接方式固定于反应釜体1中同一高度；搅拌装置13是由搅拌轴、驱动电机和减速机构成。
首先通过加水口向反应釜体中注入1.2m3预热至58℃的水，再通过取样、检修及加料口加入22kg固体柠檬酸，开启搅拌装置，调节转速至700r/min，在搅拌状态下，通过碱液进料口向反应釜体中注入2.0m3质量分数为40%氢氧化钠溶液，同时通过钴液进料口向反应釜体中注入3.5m3质量浓度为320g/L氯化钴溶液，并开启反应釜体蒸汽入口，加热反应釜体中物料至58℃，恒温搅拌反应2h，待反应结束，将反应釜体中物料通过出料口排出至压滤机中，经过滤洗涤陈化后，泵送至喷雾干燥器中，经干燥制得Co(OH)2粉体。经检测，所得产品洗涤后杂质含量较低，所得Co(OH)2粉体形貌均匀，为球形或类球形，粒径尺寸均匀，可达到钴酸锂制备原料使用要求。
实例3
本发明可充分搅拌的Co(OH)2制备装置，在反应开始前，首先通过加水口10向反应釜体1中注入配方需要的水量，再通过取样、检修及加料口3加入配方规定量的固体柠檬酸，开启搅拌装置13，在搅拌状态下，通过碱液进料口12向反应釜体1中注入配方规定量的氢氧化钠溶液，同时通过钴液进料口4向反应釜体1中注入配方规定量的氯化钴溶液，并开启反应釜体蒸汽入口8，蒸汽进入反应釜体夹套6，加热反应釜中物料，并通过反应釜加热蒸汽出口11排出，通过温度检测口2观察，将反应釜体1中物料加热至60℃，待反应结束，物料通过位于底部的反应釜体出料口9排出至下道工序，待排完后，通过加水口10通入纯水，冲洗反应釜体1内壁，完成一次完整制备过程；在反应过程中，搅拌桨7跟随搅拌装置13转动，带动反应釜体1中物料，并在涡流挡板5周围形成搅拌漩涡，增加了物料的对流，实现反应物充分搅拌混合的目的；涡流挡板5共计12块，对立面的涡流挡板5通过焊接方式固定于反应釜体1中同一高度；搅拌装置13是由搅拌轴、驱动电机和减速机构成。
首先通过加水口向反应釜体中注入1.5m3预热至60℃的水，再通过取样、检修及加料口加入25kg固体柠檬酸，开启搅拌装置，调节转速至800r/min，在搅拌状态下，通过碱液进料口向反应釜体中注入2.2m3质量分数为40%氢氧化钠溶液，同时通过钴液进料口向反应釜体中注入4m3质量浓度为350g/L氯化钴溶液，并开启反应釜体蒸汽入口，加热反应釜体中物料至60℃，恒温搅拌反应3h，待反应结束，将反应釜体中物料通过出料口排出至压滤机中，经过滤洗涤陈化后，泵送至喷雾干燥器中，经干燥制得Co(OH)2粉体。经检测，所得产品洗涤后杂质含量较低，所得Co(OH)2粉体形貌均匀，为球形或类球形，粒径尺寸均匀，可达到钴酸锂制备原料使用要求。