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三元前驅(qū)體實(shí)驗(yàn)線:簡(jiǎn)化工藝主要包括鹽、堿、氨配置工序,結(jié)晶反應(yīng)工序,恒溫陳化,洗滌干燥工序。
先將上道工序制作的液體硫酸鎳、硫酸鈷和新購晶體硫酸錳經(jīng)過自動(dòng)稱重儀準(zhǔn)確稱量,加純水至配鹽釜配制成一定比例的硫酸鹽溶液(配鹽釜需帶發(fā)熱絲加熱,60℃),同時(shí)在配堿釜中加片堿和純水配成一定濃度(32%)堿溶液,上述二種分別通過泵經(jīng)精密過濾器處理后泵入相應(yīng)的儲(chǔ)罐待用。硫酸鹽溶液和堿水溶液,外購或水處理回用的氨水分別儲(chǔ)存在兩個(gè)儲(chǔ)罐中待用。三者經(jīng)管道除鐵器后分別泵入各自的平衡罐。其中鹽平衡罐和堿平衡罐需帶發(fā)熱絲加熱保溫(40℃)。上述三種物料通過計(jì)量泵泵入鈦反應(yīng)釜,通過對(duì)反應(yīng)釜流量、攪拌轉(zhuǎn)速、pH自動(dòng)控制及PLC溫度控制,并通入氮?dú)猓谷呔鶆蚪j(luò)合沉淀為氫氧化鎳鈷錳基體。隨后進(jìn)入陳化釜保溫陳化(電熱絲,60℃,陳化4-8小時(shí)),陳化完成后經(jīng)轉(zhuǎn)子泵入洗滌機(jī),洗滌時(shí)需通入熱水洗鈉離子,通堿水去除硫酸根,通壓縮空氣壓干實(shí)現(xiàn)固液分離。然后轉(zhuǎn)入打漿釜,通入熱純水進(jìn)行打漿,打漿完成后泵入離心機(jī),將氫氧化鎳鈷錳基體含水率控制至10%左右,再進(jìn)入盤式干燥機(jī)。烘干后通過真空上料機(jī)進(jìn)入混料機(jī),經(jīng)篩分、除鐵后,去除不合格篩上物料與磁性異物,改善分散性,得到合格的三元正極材料前驅(qū)體(鎳鈷錳氫氧化物)。母液和洗滌液則采用儲(chǔ)槽收集后泵入氨氣蒸發(fā)脫氨塔進(jìn)行處理。氨氣蒸發(fā)脫氨塔脫氨過程中回收所得的氨水返回氨水儲(chǔ)罐再利用,脫氨廢水則進(jìn)入廢水處理站處理,部分蒸餾水可進(jìn)入純水儲(chǔ)罐回用。
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