[实用新型]一种制备球形氢氧化镍的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备球形氢氧化镍的装置，尤其涉及一整套研究与制备二次电池正极材料球形氢氧化镍的小型化设备。

背景技术

二次电池在工业和生活中的应用方兴未艾，业界对二次电池正极材料的研究亦是热火朝天，其研究对象集中在化学反应配方和工艺革新上，研究其反应设备的很少。然而，各种文献和期刊报导的对于同一个工艺因素或材料因素的研究结论大相径庭，有误导生产之嫌。

究其缘由，是因为各位研究者使用的实验设备不一致，没有统一的标准，正是由于设备的差异化导致了实验结果的重复性差和一致性差，难以对放大生产的工艺进行指导。

现有技术的缺点是针对二次电池正极材料反应过程及后续的单元操作，所使用的实验器材没有统一标准，导致实验结果的重复性及一致性差，难以对生产工艺进行指导；其次，实验室进行二次电池正极材料制备的小型实验设备和放大生产的设备结构上有较大的差别，致使二者在传热、传质、动量传量和反应过程等的存在差异。

实用新型内容

本实用新型是为了要克服现有技术的不足，提供一种在参照现有的成熟的生产设备基础上创新性的设计一整套小型制备球形氢氧化镍的设备，减小了实验到生产的“放大效应”的影响；严格控制了原物料处理、化学反应过程和后处理等流程，保证了实验结果的精确性、重复性和一致性良好。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制备球形氢氧化镍的装置，由预处理装置、与预处理装置连接的反应装置、与反应装置连接的收料装置组成。预处理装置通过进行反应原物料的预处理，保证原物料的纯度、温度、流量等因素的稳定，以符合实验要求。反应装置对化合反应的进程进行监测与控制；收料装置对反应生成物进行陈化和洗涤。

进一步，所述的预处理装置包括硫酸镍储罐及与之连接的镍平衡桶、浓氨水储罐及与之连接的氨水平衡桶、烧碱储罐及与之连接的烧碱平衡桶。所述的反应装置包括有反应釜。所述的收料装置包括收料搅拌釜和洗涤处理器。收料搅拌釜的功能是陈化作用，让球形氢氧化镍的结晶更大。单层釜体，内置电热偶，单层折叶式搅拌器。陈化好的物料流向洗涤处理器。其结构上部是圆柱体，下部是锥形体，中间是滤网和滤纸滤布，这样可以保证物料的收率。反应釜是化学反应的场所，其采用水浴加热或内置四氟聚乙烯包覆的电热偶；内置三层搅拌器，其下层叶轮是折叶式的，其中层叶轮是推进式的，其上层叶轮是直叶式的，主用功用是混合物料，为氢氧化镍创造一个结晶成球的物理环境 。反应釜设有pH自动测量仪器，pH自动测量仪器采用梅特勒牌pH电极，将电极安装在可以伸缩的气缸上，通过测量程序来控制气缸的伸缩。当气缸伸出时，pH电极插入反应釜内，测量pH值；当气缸收缩时，pH电极退出反应釜，用自来水清洗电极。

进一步的，所述的硫酸镍储罐与镍平衡桶之间、浓氨水储罐与氨水平衡桶之间、烧碱储罐与烧碱平衡桶之间均依次设有球阀和电磁阀。硫酸镍储罐及与之连通的镍平衡桶，镍平衡桶内置温控保证恒温，使用球阀控制镍平衡桶的液面恒定在固定高度，电磁阀的功用是防止浮球失效和硫酸镍储罐渗漏。烧碱储罐及与之连通的烧碱平衡桶，烧碱平衡桶内置温控保证恒温，使用球阀控制烧碱平衡桶的液面恒定在固定高度，电磁阀的功用是防止浮球失效和烧碱储罐渗漏。浓氨水储罐及与之连通的氨水平衡桶，氨水平衡桶内置球阀控制氨水平衡桶的液面恒定在固定高度，电磁阀的功用是防止浮球失效和浓氨水储罐渗漏。

进一步的，所述的反应釜与镍平衡桶之间依次设有镍计量泵和镍流量计，反应釜与氨水平衡桶之间依次设有氨水计量泵和氨水流量计，反应釜与烧碱平衡桶之间依次设有烧碱计量泵和烧碱流量计；烧碱平衡桶与收料搅拌器之间还设有另一烧碱计量泵和另一烧碱流量计。各平衡桶的功能是保证各溶液液面恒定在固定高度和温度稳定。硫酸镍和烧碱的进料采用有单向阀的往复泵，浓氨水进料采用碳化硅材质的柱塞泵和缓冲器来保证计量的精度。流量计采用国标的，可以准确读取数据。

进一步的，所述的镍平衡桶与镍计量泵之间、镍计量泵与镍流量计之间、氨水平衡桶与氨水计量泵之间、氨水计量泵与氨水流量计之间、烧碱平衡桶与烧碱计量泵之间、烧碱计量泵与烧碱流量计之间均设有球阀。

进一步的，所述的收料搅拌器与洗涤处理器之间依次设有电磁阀、收料泵和球阀，电磁阀与收料泵之间设有另一电磁阀，该电磁阀连接有纯水；洗涤处理器设有安全阀和通过压力调节阀连接压缩空气。