一种用于制备三元前驱体的立式球磨机的制作方法

本实用新型涉及球磨装置领域，尤其涉及一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机。

背景技术：

三元前驱体是一种用以制备新能源汽车所使用的高效锂离子电池的三元复合正极材料前驱体，其制备过程的一个必备工艺即是球磨。通过球磨的工艺能够进一步减小三元前驱体的粒径，提高其细度，进而可提高所制备的三元复合电极材料的品质。

球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。这种类型磨矿机是在其筒体内装入一定数量的钢球作为研磨介质。它广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，也常被用于对三元前驱体进行球磨，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿，建材及化工等行业，可分为干式和湿式两种磨矿方式。根据排矿方式不同，可分格子型和溢流型两种。但是，现有的球磨机在用于制备微纳米级三元前驱体时存在着一定程度的缺陷。例如三元前驱体一个很重要的指标即是其形貌，三元前驱体的形貌很大程度上决定了其性能，而现有的球磨罐在对三元前驱体物料进行球磨时，无法获得均一且完整的球形粉末，且球磨后所得三元前驱体粉末的粒径均一性差，所得的粉体有粗有细。

中国专利局于2018年2月27日公开了一种湿法球磨机快速球磨机的发明专利申请，申请公告号为CN107737643A，其包括球磨机筒体、球磨机筒体两端的旋转短轴、用于安装旋转短轴的轴承座以及驱动球磨机筒体旋转的驱动装置，驱动装置包括安装于球磨机筒体近右侧筒体上的A3皮带盘、主电机、慢速电机，慢速电机连接减速机，减速机主轴连接第一驱动轴，第一驱动轴两端安装于轴承座上，第一驱动轴上设置有C2皮带盘、C3皮带盘；主电机主轴上C1皮带盘，第一驱动轴下方设置有与其平行的第二驱动轴，第二驱动轴两端安装于轴承座上，第二驱动轴上设置有C4皮带盘、C5皮带盘，A3皮带盘与C5皮带盘通过皮带传动连接，C3皮带盘与C4皮带盘通过皮带传动连接，C1皮带盘与C2皮带盘通过皮带传动连接。其在一定程度上提高了研磨效率和所得粉体粒径的均一性、降低了研磨介质的损耗，但是其仍无法对球磨后粉体形貌进行有效把控。

技术实现要素：

为解决现有的球磨机在对三元前驱体物料进行球磨时，无法获得均一且完整的球形粉末，且球磨后所得三元前驱体粉末的粒径均一性差，所得的粉体有粗有细等问题，本实用新型提供了一种用于制备三元前驱体的立式球磨机。其首要目的是使得球磨后所得到的粉体均为球形或极为接近球形，即出现一个趋于球形的趋势，其次是要提高所得粉体粒径的均一性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于制备三元前驱体的立式球磨机，包括主体、设置在主体上方的电机组和设置在主体内部的搅拌桶，搅拌桶的下方设有出料法兰，所述搅拌桶与出料法兰之间设有雾化装置，主体外侧面设有供液桶，供液桶通过导管连接至雾化装置。

本实用新型装置可在现有的立式球磨机上进行改装，增设雾化装置，供液桶通过导管为雾化装置进行供液，在球磨结束后的出料过程中，粉体物料首先经过雾化装置进行雾化处理，雾化处理过程中，粉体被液体浸润均匀散开，且在液体表面张力作用下形成非常均匀的球形，并且由于在表面张力作用下液体在一定范围内对细小的粉体进行捕集，使得细小的粉体聚合成粒径趋于一致的球形，而粉体的聚合粒径可通过雾化装置喷洒液体的流速进行控制，使得球磨后的粉体不但能够形成粒径均一的球形，还能够在较小范围内对粉体的粒径进行调整控制。

作为优选，所述雾化装置内设有集料斗和液体增压流道，集料斗连接主流道的一端，主流道中段设有支流道且另一端连接雾化通道的上端，支流道连接至雾化通道的下端，雾化通道连接出料法兰。

球磨结束后的粉体首先从搅拌桶的下端进入到集料斗，经由集料斗连接的主流道流至液体增压流道下方，由增压后喷洒的液体进行雾化而连通粉体一同进入集料斗的气体则一部分进入到支流道，在雾化后的粉体通过雾化通道后由该部分的气体进行干燥和吹散，使得粉体不会粘结成大颗粒，最后粉体由出料法兰放出。

作为优选，所述集料斗连接搅拌桶下端，并且与搅拌桶连接处设有滤网。

滤网可避免研磨介质一同进入到雾化装置中，造成雾化装置损坏等问题的发生。

作为优选，所述集料斗连接搅拌桶的上开口大于连接主流道的下开口。

集料斗的上开口大于下开口，使得上层粉体对下层粉体起到一定的增压且压实的效果，有利于使更多的气体进入到支流道并且能够增大粉体在主流道内流动的速度。

作为优选，所述主流道与支流道的连接处设有滤网。

滤网能够阻止粉体进入到支流道中，实现气体和粉体的分离。

作为优选，所述供液桶与导管的连接处设有限流装置。

限流装置能够实现对单位时间内液体流量的控制，即一定程度上控制流速，进而可间接控制雾化过程细小的粉体聚合形成的新的粉体的粒径。

作为优选，所述限流装置为球阀。

球阀使用安装方便，利于操作。

本实用新型的有益效果是：

1)使得球磨后的粉体能够形成均一且完整的球形形貌；

2)能够提高粉体粒径的均一性；

3)能够在一定程度上对粉体的粒径进行调控；

4)能够直接在现有的立式球磨机上进行改装，节省设备成本。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图中，1主体，2搅拌桶，3电机组，4出料法兰，5雾化装置，501集料斗，502液体增压流道，503主流道，504支流道，505雾化通道，6供液桶，7导管，8球阀。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示的一种用于制备三元前驱体的立式球磨机，包括主体1、设置在主体1内的搅拌桶2、设置在主体1上端的电机组3和设置在搅拌桶2下方的出料法兰4，在搅拌桶2和出料法兰4之间设有雾化装置5，主体1外设有供液桶6，供液桶6通过导管7连接至雾化装置5，且供液桶6与导管7的连接处设有球阀8，球阀8可对液体单位时间流量进行控制。雾化装置5如图2所示，其设有液体增压流道502，液体增压流道502连接导管7且其下方设有雾化通道505，雾化通道505下端连接出料法兰4，雾化装置5还设有上开口大于下开口的集料斗501，上开口连接搅拌桶2下端，且连接处设有滤网，滤网可对研磨介质即颗粒过大、研磨不充分的粉体进行过滤，集料斗501下开口连接主流道503，主流道503中段设有支流道504，支流道504连接至雾化通道505下端，主流道503连接至雾化通道505上端，且与液体增压流道502相连。主流道503与支流道504的连接处设有滤网，以防止粉体进入支流道504中。

使用时，粉体首先在搅拌桶2内进行球磨，球磨结束后打开出料法兰4，粉体进入到集料斗501内，打开球阀8使供液桶6对雾化装置5进行供液，供液桶6内可装一些容易挥发的液体，本实施例采用的为加热至40℃无水乙醇，利用无水乙醇对进入主流道503内的粉体进行雾化处理，而随粉体进入到雾化装置5的气体受挤压进入到支流道504，在粉体雾化处理后落至雾化通道505下半段时，由该部分气体对其进行干燥和吹散，使得粉体不产生粘结、结块，随后分散且干燥的球形分体经出料法兰4放出，即得到最终产品。