一种三元前驱体水洗装置及三元前驱体后处理系统的制作方法

1.本技术涉及新能源材料制备技术领域，具体涉及一种三元前驱体水洗装置及三元前驱体后处理系统。


背景技术：

2.目前的三元正极前驱体主要通过共沉淀法合成，工艺流程复杂，耗时长，同时在生产过程中会产生大量的氨氮废水，需要进行处理，产生较大的环保成本。喷雾热解法制备三元正极前驱体是指通过将镍、钴、锰三种金属盐溶液按比例均匀混合后以雾状喷入高温气氛中，通过溶剂的快速蒸发和金属盐的水解反应，得到组分混合均匀的三元氧化物前驱体。
3.而在喷雾热解得到三元氧化物前驱体后，还需要对三元氧化物前驱体进行水洗浆化的工艺，搅拌式水洗装置往往会因为加料量控制不到位、搅拌强度欠缺而导致固液混合不均匀。
4.因此，提供一种能够提高物料与溶液混合均匀性的水洗设备，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种三元前驱体水洗装置及三元前驱体后处理系统，能够提高物料与溶液混合均匀性。
6.本技术实施例提供一种三元前驱体水洗装置，包括：
7.水洗罐，所述水洗罐具有容纳腔；
8.高流量循环泵，所述高流量循环泵一端通过第一连接管与水洗罐的侧壁连通，另一端通过第二连接管与所述水洗罐的顶部连通；
9.文丘里喷射泵，所述文丘里喷射泵与所述第二连接管远离所述高流量循环泵的一端的连接，且设置在所述水洗罐的顶部，所述文丘里喷射泵包括文丘里喷射管和文丘里吸管，所述文丘里喷射管朝向所述水洗罐底部，所述文丘里吸管与进料管道连接。
10.在一些实施例中，所述水洗罐的底部为锥形底部。
11.在一些实施例中，所述文丘里喷射管延伸到所述锥形底部的上方，且正对所述锥形底部中心处。
12.在一些实施例中，所述文丘里喷射管的侧边连接有侧喷射管。
13.在一些实施例中，所述侧喷射管具有四个，四个所述侧喷射管沿所述文丘里喷射管外沿均匀设置。
14.在一些实施例中，所述侧喷射管可沿所述文丘里喷射管旋转。
15.在一些实施例中，还包括震动装置，所述震动装置设置在所述水洗罐的底部。
16.在一些实施例中，所述震动装置为超声波震动装置。
17.在一些实施例中，还包括气嘴和气泵，所述气泵与所述气嘴连接，所述气嘴设置在所述水洗罐侧壁，所述气嘴朝向所述水洗罐底部，所述气泵设置在所述水洗罐外侧。
18.本技术还提供一种三元前驱体后处理系统，包括三元前驱体水洗装置和干燥装置，所述三元前驱体水洗装置和干燥装置连接，所述三元前驱体水洗装置为以上所述的三元前驱体水洗装置。
19.本技术实施例所提供的三元前驱体水洗装置包括水洗罐、高流量循环泵以及文丘里喷射泵，所述水洗罐具有容纳腔，所述高流量循环泵一端通过第一连接管与水洗罐的侧壁连通，另一端通过第二连接管与所述水洗罐的顶部连通，所述文丘里喷射泵与所述第二连接管远离所述高流量循环泵的一端的连接，且设置在所述水洗罐的顶部，所述文丘里喷射泵包括文丘里喷射管和文丘里吸管，所述文丘里喷射管朝向所述水洗罐底部，所述文丘里吸管与进料管道连接。文丘里吸管接物料的进料管道，实现物料自吸进入水洗罐，并在文丘里喷射管内实现固液的充分混合，使得物料与溶液混合更加均匀，达到更好的水洗效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置第一种结构示意图。
22.图2为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置第二种结构示意图。
23.图3为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置第三种结构示意图。
24.图4为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置第四种结构示意图。
25.图5为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置第五种结构示意图。
26.图6为本技术实施例提供的三元前驱体后处理系统结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.需要说明的是，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
29.本技术实施例提供一种三元前驱体水洗装置100及三元前驱体后处理系统1000，以下对三元前驱体水洗装置100做详细介绍。
30.请参阅图1所示，图1为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置100第一种结构示意图。
31.其中，本技术实施例提供一种三元前驱体水洗装置100包括水洗罐10、高流量循环泵20以及文丘里喷射泵30。所述水洗罐10具有容纳腔11，所述高流量循环泵20一端通过第一连接管13与水洗罐10的侧壁连通，另一端通过第二连接管14与所述水洗罐10的顶部连
通。所述文丘里喷射泵30与所述第二连接管14远离所述高流量循环泵20的一端的连接，且设置在所述水洗罐10的顶部。所述文丘里喷射泵30包括文丘里喷射管31和文丘里吸管32，所述文丘里喷射管31朝向所述水洗罐10底部，所述文丘里吸管32与进料管道12连接。
32.需要说明的是，水洗罐10具有容纳腔11，容纳腔11内盛放有溶液。水洗罐10的形状可以为圆筒形、长方体等。本技术实施例中对水洗罐10的形状不做过多限定。水洗罐10采用耐腐蚀性的材料。例如，水洗采用的材料为pph(polyproplyene-homo均聚聚丙烯)，当然水洗罐10还可以采用其他具有耐腐蚀特性的材料。
33.其中，高流量循环泵20和文丘里管喷射泵30的组合，能够提供更高的冲洗压力。高流量循环泵20能够加快循环速度，使得水洗效果更好。高流量循环泵的流量为每小时1200公斤以上。
34.文丘里吸管32接物料的进料管道12，实现物料自吸进入水洗罐10，并在文丘里喷射管31内实现固液的充分混合，使得物料与溶液混合更加均匀，达到更好的水洗效果。其中，物料为三元氧化物前驱体粉料。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.请参阅图2，图2为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置100第二种结构示意图。其中，所述水洗罐10的底部为锥形底部。
37.需要说明的是，水洗罐10的底部还可以是其他形状的，比如，水洗罐10的底部为圆形。将水洗罐10的底部设置成锥形的底部，使得是的物料不容易在底部堆积，同时也方便将水洗后的混合溶液输送到其他后处理装置。
38.其中，所述文丘里喷射管31延伸到所述锥形底部的上方，且正对所述锥形底部中心处。
39.需要说明的是，文丘里喷射管31也可以延伸到锥形底部的其他位置，然而，文丘里喷射管31延伸到锥形底部的上方，且正对所述锥形底部中心处，这样喷射管喷射混合溶液的时候，不容易喷射到水洗罐10的侧壁上。
40.请参阅图3，图3为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置100第三种结构示意图。其中，所述文丘里喷射管31的侧边连接有侧喷射管40。
41.需要说明的是，混合溶液可以通过侧喷射管40喷出，混合溶液冲刷水洗罐10的侧壁，使得物料的粉体不会堆积到水洗罐10的侧壁上。
42.具体的，所述侧喷射管40具有四个，四个所述侧喷射管40沿所述文丘里喷射管31外侧均匀设置。
43.可以理解的是，侧喷射管40可以具有两个、三个以及五个等。将侧喷射管40设置四个，然后四个所述侧喷射管40沿所述文丘里喷射管31外沿均匀设置，可以对水洗罐10侧壁四个方向都可以冲刷，使得水洗罐10的侧壁能够冲刷更彻底，不容易在水洗罐10的侧壁上留下堆积的粉料。
44.其中，所述侧喷射管40可沿所述文丘里喷射管31旋转。
45.可以理解的是，所述侧喷射管40可沿所述文丘里喷射管31旋转。可以对水洗罐10侧壁360度冲刷，使得水洗罐10的侧壁能够冲刷更彻底，不容易在水洗罐10的侧壁上留下堆积的粉料。
46.请参阅图4，图4为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置100第四种结构示意图。其中，三元前驱体水洗装置100还包括震动装置50，所述震动装置50设置在所述水洗罐10的底部。
47.可以理解的是，在水洗罐10的底部设置震动装置50，当水洗罐10的底部堆积有粉料时，开启震动装置50，可以避免粉料堆积在水洗罐10的底部。当然，还可以采用其他清理装置清理水洗罐10的底部，避免水洗罐10底部粉料的堆积。
48.具体的，所述震动装置50为超声波震动装置50。
49.可以理解的是，采用超声波震动装置50可以避免工作噪声，安装时也比较方便。
50.请参阅图5，图5为本技术实施例提供的三元前驱体水洗装置100第五种结构示意图。其中，三元前驱体水洗装置100还包括气嘴60和气泵70。所述气泵70与所述气嘴60连接，所述气嘴60设置在所述水洗罐10侧壁，所述气嘴60朝向所述水洗罐10底部，所述气泵70设置在所述水洗罐10外侧。
51.需要说明的是，将气嘴60设置在水洗罐10的侧壁，气嘴60朝向所述水洗罐10底部，所述气泵70设置在所述水洗罐10外侧。当水洗罐10的底部堆积有粉料时，通过气泵70向气嘴60输入气体，气嘴60向水洗罐10底部喷气，从而清理水洗罐10底部，避免水洗罐10底部粉料的堆积。
52.本技术实施例所提供的一种三元前驱体水洗装置100包括水洗罐10、高流量循环泵20以及文丘里喷射泵30，所述水洗罐10具有容纳腔11，所述高流量循环泵20一端通过第一连接管13与水洗罐10的侧壁连通，另一端通过第二连接管14与所述水洗罐10的顶部连通，所述文丘里喷射泵30与所述第二连接管14远离所述高流量循环泵20的一端的连接，且设置在所述水洗罐10的顶部，所述文丘里喷射泵30包括文丘里喷射管31和文丘里吸管32，所述文丘里喷射管31朝向所述水洗罐10底部，所述文丘里吸管32与进料管道12连接。文丘里吸管32接物料的进料管道12，实现物料自吸进入水洗罐10，并在文丘里喷射管31内实现固液的充分混合，使得物料与溶液混合更加均匀，达到更好的水洗效果。
53.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.请参阅图6，图6为本技术实施例提供的三元前驱体后处理系统1000结构示意图。本技术实施例提供一种三元前驱体后处理系统1000，三元前驱体后处理系统1000包括三元前驱体水洗装置100和干燥装置200。所述三元前驱体水洗装置100和干燥装置200连接，其中，三元前驱体水洗装置100为上述实施例所述的三元前驱体水洗装置100，由于上述实施例中已经对三元前驱体水洗装置100进行了详细的描述，因此，本技术实施例中对三元前驱体水洗装置100不再过多赘述。
55.其中，干燥装置200包括压滤装置，经过水洗装置的混合溶液进入到压滤装置内，压滤装置进行压滤，从而将水压干，得到干燥后的三元前驱体物料。
56.由于本技术实施例中的三元前驱体后处理系统1000采用了上述实施例中所述的三元前驱体水洗装置100，通过文丘里吸管32接物料的进料管道12，实现物料自吸进入水洗罐10，并在文丘里喷射管31内实现固液的充分混合，使得物料与溶液混合更加均匀，达到更好的水洗效果。
57.在一些实施例中，上述实施例中的三元前驱体后处理系统1000可以应用于三元前驱体制造系统中，三元前驱体制造系统还包括包括三元前驱体焙烧炉、溶解釜。所述溶解釜和所述三元前驱体后处理系统1000与所述三元前驱体焙烧炉连接。当然，喷雾热解系统还可以包括混合器和雾化器等其它部件。
58.需要说明的是，溶解釜的数量具有多个，多个溶解釜分别用于溶解镍、钴、锰等金属元素，分别得到镍盐溶液、钴盐溶液和锰盐溶液。然后将镍盐溶液、钴盐溶液和锰盐溶液加入混合器中混合，混匀后得到混合液，将混合溶液转移至焙烧炉中，得到雾状液滴，将雾状液滴输送到焙烧炉进行高温热解，得到三元前驱体固体。三元前驱体后处理系统为以上所述的三元前驱体后处理系统1000，本技术实施例中对三元前驱体后处理系统1000不做过多赘述。
59.其中，溶解釜具有溶解腔，溶解腔内盛放有溶解液。溶解釜的形状可以为圆筒形、长方体等。本技术实施例中对溶解釜的形状不做过多限定。溶解釜采用耐腐蚀性的材料。例如，溶解釜采用的材料为pph(polyproplyene-homo均聚聚丙烯)，当然溶解釜还可以采用其他具有耐腐蚀特性的材料。溶解釜也可溶解金属或金属氧化物，金属氢氧化物等。也可用作硫酸体系的金属溶解。另外，所述溶解液可以选自氯化物盐溶液、硝酸盐溶液、草酸盐溶液、硫酸盐溶液中的至少一种。
60.在一些实施例中，溶解釜连接有循环泵，循环泵的一端与溶解釜的侧壁连接，另一端与溶解釜的顶部连接。可以理解的是，通过循环泵可以使得溶解釜内的溶解进行循环流动。循环泵可以采用高流量循环泵，这样可以加快循环速度，增加溶解效率。当然，循环泵还可以采用高扬程循环泵。这样同样增加溶解效率。
61.由于本技术实施例中的三元前驱体后处理系统1000采用了上述实施例中所述的三元前驱体水洗装置，三元前驱体水洗装置包括水洗罐、高流量循环泵以及文丘里喷射泵。所述水洗罐具有容纳腔，所述高流量循环泵一端通过第一连接管与水洗罐的侧壁连通，另一端通过第二连接管与所述水洗罐的顶部连通，所述文丘里喷射泵与所述第二连接管远离所述高流量循环泵的一端的连接，且设置在所述水洗罐的顶部，所述文丘里喷射泵包括文丘里喷射管和文丘里吸管，所述文丘里喷射管朝向所述水洗罐底部，所述文丘里吸管与进料管道连接。通过文丘里吸管接物料的进料管道，实现物料自吸进入水洗罐，并在文丘里喷射管内实现固液的充分混合，使得物料与溶液混合更加均匀，达到更好的水洗效果，优化了三元前驱体后处理系统1000。
62.本技术实施例对三元前驱体水洗装置及三元前驱体后处理系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术。同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。