[实用新型]一种控制球形氢氧化钴沉淀反应的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种精确控制球形氢氧化钴沉淀反应的装置。

背景技术

在我国，工业生产上制备球形氢氧化钴的方法，主要是采用液相沉淀法，即将可溶性的钴盐溶液(如CoCl₂、CoSO₄、Co(NO₃)₂)与氢氧化物沉淀剂(如：NaOH、KOH)进行沉淀反应得到氢氧化钴，其特点是在沉淀反应过程中温度、PH值、加料速度、搅拌转速等工艺参数多。一般生产上采用一次仪表再辅以人工调节的操作方式控制沉淀反应过程，其可控性、重现性差，制备的氢氧化钴形貌不成球形或球形不圆滑，振实密度低，粒度分布宽，批次间的一致性得不到保证。

球形氢氧化钴主要应用于，锂电正极材料，四氧化三钴的制备。四氧化三钴产品性能的重要指标粒度、形貌、振实密度、杂质含量与其前驱体一一球形氢氧化钴的粉末性能有很大的继承性，国此，为保证四氧化三钴产品性能的均一性和一致性，在制备球形氢氧化钴的沉淀反应过程中各项工艺参数的精确控制对产品粒度、形貌、振实密度、杂质含量均匀性都非常重要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种控制球形氢氧化钴反应的装置，它能提供及时的参数调整，达到高精度的控制，以确保产品成圆滑的球形，粒度分布均匀，生产的连续性、稳定性和批次产品间综合性能的一致性。

本实用新型的控制球形氢氧化钴沉淀反应的装置，包括反应釜1，反应釜1带有用于调节其温度的包括冷却水调节阀4在内的冷却水调节系统，用于检测反应釜温度的反应釜温度计2，用于将钴溶液送入反应釜的钴溶液加料管3，用于检测反应釜内溶液PH值的在线PH计5，用于将沉淀剂送入反应釜的沉淀剂加料管6，用于检测钴溶液温度的钴溶液温度计8，设置在钴溶液加料管上的钴溶液计量泵10，用于对反应釜内溶液进行搅拌的变频搅拌器11，用于检测沉淀剂温度的沉淀剂温度计12，设置在沉淀剂加料管上的沉淀剂计量泵15，PLC控制系统17；反应釜温度计2，冷却水调节阀4，在线PH计5，钴溶液温度计8，钴溶液计量泵10，变频搅拌器11，沉淀剂温度计12，沉淀剂计量泵15均通过线路与PLC控制系统17相连接。

上述的控制球形氢氧化钴沉淀反应的装置，还包括用于对沉淀剂进行加热的沉淀剂加温槽13和用于对钴溶液进行加热的钴溶液加温槽9；沉淀剂加温槽13带有包括第二蒸汽调节阀14在内的沉淀剂加温系统；钴溶液加温槽9带有包括第一蒸汽调节阀7在内的钴溶液加温系统；第二蒸汽调节阀14和第一蒸汽调节阀7均通过线路与PLC控制系统17相连接。优选的，它还包括通过线路与PLC控制系统17相连接的声光报警器16。

上述的控制球形氢氧化钴沉淀反应的装置，钴溶液加料管3、沉淀剂加料管6均伸入到反应釜1的底部。

上述的控制球形氢氧化钴沉淀反应的装置，反应釜1体积为5000L-8000L。优选的，反应釜1的底部为椭圆形。

本实用新型的精确控制球形氢氧化钴沉淀反应的装置，具有以下优点：

1.反应釜为8000L，产量高，国内都是5000L以下。

2.采用本实用新型专利制备的球形氢氧化钴，颗粒均匀，振实密度高，杂质含量低、产品一致性好等优点；

3.反应釜温度计，冷却水调节阀，在线PH计，钴溶液加温槽蒸汽调节阀，钴加槽温度计，钴溶液计量泵，变频搅拌器，沉淀剂温度计，沉淀剂加温槽蒸汽调节阀，沉淀剂计量泵与声光报警器均通过线路与PLC控制系统相连接并实施控制，主要是对沉淀反应的各项重要工艺参数，根据工艺要求将参数值输入PLC对应的操作项中，每一个参数的瞬时值信号通过线路反馈到PLC，PLC以PID运算，对相应参数进行及时调整，操作过程是自动连续完成，信号采集周期可根据需要调整，一般为0.2秒，如：通过沉淀剂计量泵调节反应釜内PH值，当PH值低于设定值时，则PLC给出信号，加大沉淀剂计量运行频率，从而加大流量，提升PH值，通过钴溶液温度，沉淀剂温度，反应釜内PH值，加料速度，反应温度，加料速度等实现工艺参数的自动精确控制，确保了产品各项指标的稳定性。本实用新型克服了对沉淀反应过程中人工控制各工艺参数的不足，能够精确控制球形氢氧化钴沉淀反应。

4.本实用新型专利自动化程度高，可以减轻人员操作强度，改善工作环境，提高工作效率，降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的示意图

图2为PLC控制系统示意图