一种三元前驱体加工用的磁性杂质分离装置的制作方法

1.本发明涉及三元前驱体加工技术领域，具体为一种三元前驱体加工用的磁性杂质分离装置。


背景技术：

2.三元前驱体是制备三元正极材料的前端原料，以镍钴锰(铝)氢氧化物为主，简称ncm系列或nca。ncm系列前驱体的制备以镍盐、钴盐、锰盐为原料，nca前驱体则以镍盐、钴盐、氢氧化铝为原料，在氨水和碱溶液中发生盐碱中和反应，得到镍钴锰(铝)氢氧化物沉淀。三元前驱体与锂盐进行火法固相反应，经过高位烧结得到三元正极成品。
3.现有的三元前驱体加工过程中，需要将磁性杂质分离，一个常见做法是通过筛分等机械方法分离，这种方式会破坏三元前驱体内各组分物质的均匀性，实用性差；现有的三元前驱体在运输过程中，镍盐、钴盐、氢氧化铝均含有磁性杂质，无法对各个组分的磁性杂质含量进行判断，无法针对性地进行分离，或造成过分离。设计实用性强和可针对性分离的一种三元前驱体加工用的磁性杂质分离装置是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种三元前驱体加工用的磁性杂质分离装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种三元前驱体加工用的磁性杂质分离装置，包括主管，其特征在于：所述主管的一端连接有前驱体加工腔，所述主管上设置有杂质分离壳，所述杂质分离壳的内壁设置有平电磁铁和锥面电磁铁，所述杂质分离壳的底部内壁设置有加热器，所述加热器朝向平电磁铁的方向，所述杂质分离壳的顶部为磁性杂质分离口，所述杂质分离壳的底部为原料进口，且杂质分离壳的底部两侧对应开设有提纯物出口，所述杂质分离壳的内部分为第一分离区和第二分离区，所述第一分离区与平电磁铁相平行，所述第二分离区与锥面电磁铁相平行。
6.根据上述技术方案，所述杂质分离壳的底部内壁设置有尖端运输组件，所述尖端运输组件包括锥形外壳，所述锥形外壳的内部设置有锥形内壳，所述锥形内壳与锥形外壳之间滑动连接有锥形滑动壳，所述锥形滑动壳的内部为中空结构，且其顶部通过粘接固定有柔性容纳部，所述锥形内壳和柔性容纳部的内部均填充有非牛顿流体，所述锥形内壳的中部设置有圆柱管，所述圆柱管上通过螺旋的方式分布有方形凸块，所述方形凸块的一端设置有l型流体遮档管，所述l型流体遮档管的一端位于圆柱管的中心位置。
7.根据上述技术方案，所述杂质分离壳的顶部内壁设置有套袋装置，所述套袋装置包括带动块，所述带动块的一侧连接有弹性牵拉丝，所述弹性牵拉丝的一端连接有齿环，所述齿环与杂质分离壳转动连接，所述杂质分离壳的一侧安装有电机，所述电机的输出轴连接有齿轮轴，所述齿轮轴与齿环相啮合，所述带动块的另一侧连接有束带，所述束带的一端连接有抓取套，所述抓取套位于两个锥面电磁铁之间。
8.根据上述技术方案，所述抓取套的袋口向内凹设有气囊，所述气囊的出口处连接有粘合部，所述抓取套的袋口中部设置有粘合片，所述粘合片与粘合部相配合，所述气囊与外部气源相连接，所述锥面电磁铁的顶部设置有排风道，所述排风道与外部气源连接，所述排风道的内部连接有活动挡板，所述活动挡板上通过轴承连接有绳盘，所述绳盘与活动挡板之间连接有涡卷弹簧，所述绳盘上缠绕有引线，所述引线与束带通过绳环连接，且连接处具有一定的摩擦力。
9.根据上述技术方案，所述主管上对应设置有阀门一和阀门二，所述杂质分离壳的底部设置有辨识分类装置，所述阀门二位于辨识分类装置的底部，所述阀门一与杂质分离壳之间设置有褶皱部，所述褶皱部的一端连接有双向抽吸壳，所述双向抽吸壳的内部对应通过轴承连接有椭圆叶片，且两个椭圆叶片相啮合。
10.根据上述技术方案，所述杂质分离壳的底部贯通连接有辨识分类装置，所述辨识分类装置包括外管，所述外管的内壁安装有平面挡板，所述平面挡板为弹性材质，所述主管的内部均匀通过焊接固定有分流管，所述平面挡板的一侧安装有十字通道，所述十字通道的一端与平面挡板的另一侧相贯通，所述十字通道的中部与平面挡板通过轴承活动连接，所述十字通道的一端活动插接有弹性档片，所述弹性档片具有磁性，所述十字通道的一侧设置有四个导流板，且导流板与外管的内壁相接触。
11.根据上述技术方案，所述平面挡板上呈十字分布均匀向内凹陷设置有流体暂容腔，且每个流体暂容腔之间贯通连接有增压油道，所述增压油道的内部对应设置有活塞，且两个活塞之间连接有弹性元件。
12.根据上述技术方案，四个所述分流管的中间位置设置有转轴，所述转轴的外部套接有液流推动叶片，所述液流推动叶片的倾角朝向背离十字通道的一侧，所述转轴的外部还套设有凸轮，所述凸轮的外部铰接有四个连杆，且每个连杆的一端与分流管的内壁滑动连接。
13.根据上述技术方案，所述锥面电磁铁和平电磁铁上对应开设有滑槽，所述滑槽的一侧铰接有固定架，所述固定架上设置有刮涂板，所述刮涂板与锥面电磁铁和平电磁铁的一侧相配合，所述刮涂板的一侧设置有浮动翼片，所述浮动翼片向内延伸至杂质分离壳的中心处。
14.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有杂质分离壳和锥面电磁铁等构件，可以将三元前驱体加热至融化状态，再利用磁场将磁性杂质颗粒磁化，使其受到磁斥力的作用，产生宏观定向运动，便于彻底分离三元前驱体和磁性杂质，提升三元前驱体内各组分物质的均匀性。
附图说明
15.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
16.图1是本发明的整体结构示意图；
17.图2是本发明的磁悬浮分离装置结构示意图；
18.图3是本发明的尖端运输组件结构示意图；
19.图4是本发明的辨识分类装置结构示意图；
20.图中：1、杂质分离壳；2、套袋装置；3、辨识分类装置；4、侧管；5、前驱体加工腔；6、成品处理装置；11、平电磁铁；12、锥面电磁铁；13、尖端运输组件；14、主管；21、张紧轮；22、带动块；23、束带；24、抓取套；31、分流管；32、平面挡板；33、外管；34、弹性档片；35、十字通道；41、褶皱部；42、双向抽吸壳；43、阀门一；44、阀门二；131、锥形外壳；132、柔性容纳部；133、锥形滑动壳；134、锥形内壳；135、圆柱管；136、方形凸块。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种三元前驱体加工用的磁性杂质分离装置，包括主管14，其特征在于：主管14的一端连接有前驱体加工腔5，主管14上设置有杂质分离壳1，杂质分离壳1的内壁设置有平电磁铁11和锥面电磁铁12，杂质分离壳1的底部内壁设置有加热器，加热器朝向平电磁铁11的方向，杂质分离壳1的顶部为磁性杂质分离口，杂质分离壳1的底部为原料进口，且杂质分离壳1的底部两侧对应开设有提纯物出口，杂质分离壳1的内部分为第一分离区和第二分离区，第一分离区与平电磁铁11相平行，第二分离区与锥面电磁铁12相平行，当将三元前驱体加工物通入杂质分离壳1后，首先启动加热器，将三元前驱体加热至熔融状态，此时将有平电磁铁11和锥面电磁铁12通电，由于夹杂颗粒和金属熔体之间存在电导率和磁化率的差异，金属熔体会受到电场力和磁场力的作用，熔体在受到驱动力的方向上受到限制，会在熔体内产生一定的压力梯度，而磁性杂质在压力梯度的作用下产生定向移动，会向上富集在第二分离区，由于锥面电磁铁12越靠近中心处磁场越大，会将磁性杂质颗粒向中间导引，便于杂质形成聚团方便收集，而提纯后的三元前驱体会向下沉降从提纯物出口排出，相比于其他方式会提升三元前驱体内各组分物质的均匀性；
23.杂质分离壳的底部内壁设置有尖端运输组件13，尖端运输组件13包括锥形外壳131，锥形外壳131的内部设置有锥形内壳134，锥形内壳134与锥形外壳131之间滑动连接有锥形滑动壳133，锥形滑动壳133的内部为中空结构，且其顶部通过粘接固定有柔性容纳部132，锥形内壳134和柔性容纳部132的内部均填充有非牛顿流体，锥形内壳134的中部设置有圆柱管135，圆柱管135上通过螺旋的方式分布有方形凸块136，方形凸块136的一端设置有l型流体遮档管，l型流体遮档管的一端位于圆柱管135的中心位置，为了使得三元前驱体的受热均匀，将内部的待分离物向外翻出，首先利用外部转矩旋转圆柱管135，由于非牛顿流体的爬升性，圆柱管135内部的非牛顿流体会从圆柱管135的内部向上爬升，并经过方形凸块136的导向作用，会呈螺旋状上升态，此时由于非牛顿流体的外部设置有能随其表面移动的隔膜，非牛顿流体的流动状态会通过表层隔膜带动锥形滑动壳133和锥形内壳134之间的三元前驱体向上运动，将内部的三元前驱体螺旋状向外翻出，便于实现全方位均匀加热，向上运动后的非牛顿流体被暂存在柔性容纳部132中，柔性容纳部132的膨胀会压迫锥形滑动壳133在锥形外壳131的内壁转动，将提纯后的三元前驱体挤压到出口处便于收集和后续三元前驱体的铺开，当停止转动时柔性容纳部132收缩并将非牛顿流体挤压进圆柱管135的
下方，方便再次分离；
24.杂质分离壳1的顶部内壁设置有套袋装置2，套袋装置2包括带动块22，带动块22的一侧连接有弹性牵拉丝，弹性牵拉丝的一端连接有齿环，齿环与杂质分离壳1转动连接，杂质分离壳1的一侧安装有电机，电机的输出轴连接有齿轮轴，齿轮轴与齿环相啮合，带动块22的另一侧连接有束带23，束带23的一端连接有抓取套24，抓取套24位于两个锥面电磁铁12之间，当使用套袋装置2时，启动电机，其输出轴带动齿环转动，使得弹性牵拉丝的拉动带动块22发生移动，从而利用束带23将套袋束紧，使得分离出来的磁性杂质悬浮颗粒被收入袋中，随着袋的束紧，磁性杂质吸附在套袋的内壁上，实现了除杂，除杂完毕时再将抓取套24撑开即可，便于多次反复利用；
25.抓取套24的袋口向内凹设有气囊，气囊的出口处连接有粘合部，抓取套24的袋口中部设置有粘合片，粘合片与粘合部相配合，气囊与外部气源相连接，锥面电磁铁12的顶部设置有排风道，排风道与外部气源连接，排风道的内部连接有活动挡板，活动挡板上通过轴承连接有绳盘，绳盘与活动挡板之间连接有涡卷弹簧，绳盘上缠绕有引线，引线与束带23通过绳环连接，且连接处具有一定的摩擦力，当抓取套24收紧时会带动下方的空气运动，使得下方出现压强变化导致扰乱，此时可以利用排风道将空气通入抓取套24束紧的位置；
26.主管14上对应设置有阀门一43和阀门二44，杂质分离壳1的底部设置有辨识分类装置3，阀门二44位于辨识分类装置3的底部，阀门一43与杂质分离壳1之间设置有褶皱部41，褶皱部41的一端连接有双向抽吸壳42，双向抽吸壳42的内部对应通过轴承连接有椭圆叶片，且两个椭圆叶片相啮合，当进行分离时，首先将阀门一43和阀门二44关闭，接着启动双向抽吸壳42，使内部的叶片顺向或逆向转动，当顺向转动时会将内部的液体泵入褶皱部41，褶皱部41扩张并带动杂质分离壳1内部的液体向下或向上运动，使得整个第一分离区和第二分离区内的液滴状介质发生流动；
27.杂质分离壳1的底部贯通连接有辨识分类装置3，辨识分类装置3包括外管33，外管33的内壁安装有平面挡板32，平面挡板32为弹性材质，主管14的内部均匀通过焊接固定有分流管31，平面挡板32的一侧安装有十字通道35，十字通道35的一端与平面挡板32的另一侧相贯通，十字通道35的中部与平面挡板32通过轴承活动连接，十字通道35的一端活动插接有弹性档片34，弹性档片34具有磁性，十字通道35的一侧设置有四个导流板，且导流板与外管33的内壁相接触，当流向辨识分类装置3时，镍盐、钴盐、氢氧化铝在主管内流动时，由于各个部分密度不同，会主要分布在管道的规定位置，当磁性杂质过多时会驱动十字通道35发生转动，转向磁性杂质较多的区域，平衡最多的磁性杂质的含量，弹性档片34用于吸纳磁性杂质，当流量过大时由于压强减小两个弹性档片34向内聚拢，减小通道内的流量，从而对流量进行一定的限制；
28.平面挡板32上呈十字分布均匀向内凹陷设置有流体暂容腔，且每个流体暂容腔之间贯通连接有增压油道，增压油道的内部对应设置有活塞，且两个活塞之间连接有弹性元件，当某种组分介质的流量突然变大时，首先会挤压流体暂存腔，此时流体暂存腔发生扩张，当扩张到极限值即流体暂容腔的承载力不够时，会挤压活塞使得另外三个流体暂容腔的容量变大，使得十字通道35其他位置通道的压强变小，增加其他位置的流量，得到平衡流量的效果，使各个介质分配均匀；
29.四个分流管31的中间位置设置有转轴，转轴的外部套接有液流推动叶片，液流推
动叶片的倾角朝向背离十字通道35的一侧，转轴的外部还套设有凸轮，凸轮的外部铰接有四个连杆，且每个连杆的一端与分流管31的内壁滑动连接，当主管14内的液体流动时，会带动液流推动叶片发生转动，从而驱动凸轮旋转，凸轮旋转会使得连杆间歇将四个分流管31内的流体堵塞，便于在一定时间内筛选掉镍盐、钴盐、氢氧化铝其中之一的物质，根据加工需求得以区分各个组分的含量比例，当流动速度块时由于流量变大，阻隔的间隔也会变短，便于适应不同流速的介质；
30.锥面电磁铁12和平电磁铁11上对应开设有滑槽，滑槽的一侧铰接有固定架，固定架上设置有刮涂板，刮涂板与锥面电磁铁12和平电磁铁11的一侧相配合，刮涂板的一侧设置有浮动翼片，浮动翼片向内延伸至杂质分离壳1的中心处，当杂质分离壳1内的介质流动时，首先会带动浮动翼片向上运动，使得刮涂板在锥面电磁铁12和平电磁铁11上刮动去除吸附在电磁铁12上的边缘的磁性杂质，使其重新扩散到中部便于实现更好的分离，只需间隔调整杂质分离壳1内流质的通入流量即可调节刮涂的间隔周期。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
32.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。