[实用新型]一种液体滴加装置以及制备电池级磷酸铁的装置

说明书

本实用新型涉及液体滴加装置领域，具体而言，涉及一种液体滴加装置以及制备电池级磷酸铁的装置。所述的液体滴加装置，包括：第一支耳式溶液计量部件、第二支耳式溶液计量部件、管道混合部件、反应釜、搅拌部件、环状加料部件、液体滴加管路和压缩气体管路。所述的液体滴加装置，具有混合充分且均匀、副反应少、配料精准、滴加管道不易堵塞等优点。

技术领域

本实用新型涉及液体滴加装置领域，具体而言，涉及一种液体滴加装置以及制备电池级磷酸铁的装置。

背景技术

磷酸铁锂(LiFePO₄)具有原料来源广、安全性能高、环境友好等独特的优势，而且其稳定的内部结构表现出了优异的安全性和循环稳定性，成为锂离子电池正极材料的研究热点之一。FePO₄作为LiFePO₄电化学脱锂后的产物，它与LiFePO₄同属斜方晶系，结构相似，且体积变化很小，在合成LiFePO₄时具有独特的优势，并且FePO₄同时提供了铁源和磷源，合成过程中只需要添加锂源便可制备出LiFePO₄。制备高品质的磷酸铁前驱体，是提高磷酸铁锂性能的有效方式。

传统合成磷酸铁方式，一般采用铁源为底液，磷酸盐与双氧水的混合溶液作为滴加液，由于现有湿法磷酸的提纯净化工艺通常采用萃取方式进行提纯，导致制备的磷酸，磷酸二氢铵，磷酸氢二铵，磷酸二氢钠，磷酸氢二钠等下游磷酸盐产品中含有不同含量的有机物成分，在制备磷酸铁过程中配制磷酸盐溶液时磷酸盐与氧化剂进行预混合时可能导致氧化剂分解，造成磷酸盐中氧化剂有效含量降低，导致合成磷酸铁过程异常。将溶液预混合均匀过程放置在滴加液滴加装置中，可大大降低氧化剂分解的风险，保证磷酸铁合成反应顺利进行。

现有传统的磷酸铁滴加方式，一般采用单管道深入反应液面下滴加，或者在液面上方采用喷雾的方式进行滴加。其中单管道深入液面底部，滴加管道一般采用粗管道，防止滴加管道出口堵塞，此种情况由于滴加管道数量较少和粗管道导致的滴加液流速较慢，造成滴加管附近溶液返混，溶液局部过浓，副反应增多，降低磷酸铁产品质量；采用液面上方喷雾的方式进行滴加，从反应釜内流体流场模拟来看，反应釜液面附近的液体流速较慢，不利于滴加液与反应液的快速混合均匀和反应，此种现象随着反应釜容积的增加，混合不均匀现象变得更加的明显，不利于磷酸铁产品质量的提升。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型所提供的一种液体滴加装置，包括：第一支耳式溶液计量部件、第二支耳式溶液计量部件、管道混合部件、反应釜、搅拌部件、环状加料部件、液体滴加管路和压缩气体管路。具有混合充分且均匀、副反应少、配料精准、滴加管道不易堵塞等优点。

为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：

一种液体滴加装置，包括：第一支耳式溶液计量部件、第二支耳式溶液计量部件、管道混合部件、反应釜、搅拌部件、环状加料部件、液体滴加管路和压缩气体管路；

所述第一支耳式溶液计量部件与所述管道混合部件的进液口相连；所述第二支耳式溶液计量部件与所述管道混合部件的进液口相连；所述管道混合部件的出液口与所述环状加料部件通过所述液体滴加管路相连；所述液体滴加管路的压缩气体入口与所述压缩气体管路相连；

所述环状加料部件设置在所述反应釜中；所述环状加料部件的环状端面与所述反应釜的底面平行；所述搅拌部件设置在所述反应釜内；所述搅拌部件与所述反应釜顶部侧壁相连；靠近所述反应釜底面的所述搅拌部件的搅拌桨与所述环状加料部件位于同一平面。

所述的液体滴加装置，能够解决磷酸铁的滴加液配制过程中，各原材料溶液在中转罐预混发生化学反应的问题，滴加液与反应液能在该液体滴加装置中充分混合，副反应少，提供产品纯度；滴加液和搅拌桨的距离合理，产品颗粒均匀且稳定；滴加液滴加完成后，滴加管道内无残留滴加液，提高配料的准确度；还能解决滴加液滴加完成后，料浆返混导致的滴加管道堵塞问题。