一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置以及方法

技术领域

本发明涉及磷酸铁锂除磁技术领域，尤其涉及一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置以及方法。

背景技术

浆料去磁是磷酸铁锂粉末制造的重要工序，浆料中带有的磁性物质对磷酸铁锂粉末质量影响较大，对磷酸铁锂电池性能有严重的影响。

现有技术中，浆料去磁工序完成后，洗除磁器的洗水(即前驱体浆料)以及装钵除尘收集的生粉(即烧结前的前驱体，下同)、质检报废的生粉往往会被废弃处理，然而洗水以及生粉中含有大量的磷酸铁锂前驱体，且目前磷酸铁锂前驱的原料价格上涨，若直接废弃会造成大量的浪费并产生污水和固体废物。由此，为了解决上述问题，提出一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置以及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置以及方法，能够回收利用废弃的浆料。

根据本发明的一个方面，提供一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置，包括：

回收罐，该回收罐内部设置有搅拌器；

回收罐顶部和底部通过管道连通形成回路；

从回收罐底部至顶部的管道依次设置有第一手阀、隔膜泵、第一压力表、第二手阀、除磁装置、第三手阀、第二压力表；

其中，第一手阀到隔膜泵之间的管道依次设置有软管支路以及第一排空支路；第一压力表到第二手阀之间的管道依次设置有第二排空支路以及分散支路。

在上述技术方案中，利用罐体、阀、除磁装置构建液体循环回路，利用自循环的机制以及除磁装置不断将磁性物质与浆料做分离，实现浆料的回收再利用。

在一些实施例中，所述软管支路依次设置有第四手阀、软管；

所述第一排空支路设置有第五手阀；

所述第二排空支路设置有第六手阀；

所述分散支路设置有第七手阀、支路通往分散罐。

在上述技术方案中，软管支路用于将回收浆料送入主管道内；第一排空支路以及第二排空支路用于完成工序后排空装置内残余的水；分散支路用于将自循环去磁后可回收利用的浆料通往分散罐，便于后续用作生产用。

在一些实施例中个，所述回收罐顶部设置有顶盖，该顶盖分别设置有浆料入口、搅拌电机、半月形翻盖人孔；

其中，该搅拌电机穿设于顶盖中心处，并与所述搅拌装置连接；浆料入口与回收罐顶部的管道连通。

在上述技术方案中，回收罐顶盖的设计有助于物料的循环、搅拌电机的装配以及装置运行过程中观察回收罐内的工作情况。

在一些实施例中，所述除磁装置用于去除浆料的磁性物质，该除磁装置的动态磁力通过如下公式进行计算：

其中，μ

在上述技术方案中，传统的电磁体除磁都采用固定的磁力，但当随着时间增加吸附在电磁铁表面的磁性物质越来越多，磁层越厚导致磁力下降，如此一来随着时间增加除磁效果会越来越差，同时流量变大也会冲刷磁层表面的磁性物质导致除磁效果不佳。因此本案通过流量、时间以及电磁体磁力三个部分构建一种电磁铁磁力动态变化公式，可以根据流量、时间的变化自动控制电磁铁的磁力，确保在自循环过程中可以保持最佳的除磁性能。

在一些实施例中，所述流量系数k

其中，Q

所述时间系数k

其中，v

在上述技术方案中，流量系数k

根据本发明的另一个方面，提出一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收方法，应用上述的一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置，所述方法包括如下步骤：

S1吸料；收集待回收浆料，利用磁棒将回收浆料中的磁性物质初步清理，将软管支路插入盛浆料的容器，打开第二手阀、第四手阀、第三手阀，由隔膜泵把回收浆料通过软管支路泵入回收罐中，和/或，收集待回收生粉，通过半月形翻盖人孔将生粉投入提前加入纯水的回收罐；并通过搅拌电机开启搅拌器；

S2自循环；吸料完成后关闭第四手阀，打开第一手阀，回收浆料通过隔膜泵及除磁装置进行自循环；

S3搅拌；自循环完成后关闭第二手阀、第三手阀，打开第七手阀将除磁后的浆料泵入分散罐中。

在上述技术方案中，利用罐体、阀、除磁装置构建液体循环回路，利用自循环的机制以及除磁装置不断将磁性物质与浆料做分离，实现浆料的回收再利用。

在一些实施例中，所述S2自循环时间为0.5-1h，所述隔膜泵的流速为0.156-0.312m

在上述技术方案中，通过工艺的控制来保证除磁后的浆料可以用做生产用，需要理解的是，自循环时间过长，磁层不断被冲刷也会降低除磁效果，流速过大磁层被冲刷的强度更大也会降低除磁效果。

在一些实施例中，所述S2自循环过程中，除磁装置中的电磁铁的磁力通过如下公式计算：

其中，μ

在上述技术方案中，传统的电磁体除磁都采用固定的磁力，但当随着时间增加吸附在电磁铁表面的磁性物质越来越多，磁层越厚导致磁力下降，如此一来随着时间增加除磁效果会越来越差，同时流量变大也会冲刷磁层表面的磁性物质导致除磁效果不佳。因此本案通过流量、时间以及电磁体磁力三个部分构建一种电磁铁磁力动态变化公式，可以根据流量、时间的变化自动控制电磁铁的磁力，确保在自循环过程中可以保持最佳的除磁性能。

在一些实施例中，所述流量系数k

其中，Q

所述时间系数k

其中，v

在上述技术方案中，流量系数k

根据本发明的又一个方面提出，提出一种磷酸铁锂浆料处理系统，包含上述的一种用于磷酸铁锂浆料制备的浆料去磁回收装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置一实施例的装置示意图；

图2是本发明一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置一实施例的顶盖示意图；

图3是本发明一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种用于磷酸铁锂浆料制备的浆料去磁回收装置，能够将可回收利用的浆料以及可回收利用的生粉进行回收利用。

请参见图1，图1是本发明一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置一实施例的装置示意图。

包括：

回收罐1，该回收罐1内部设置有搅拌器3；

回收罐1顶部和底部通过管道连通形成回路；

从回收罐1底部至顶部的管道依次设置有第一手阀4、隔膜泵8、第一压力表12、第二手阀13、除磁装置14、第三手阀15、第二压力表16；

其中，第一手阀4到隔膜泵8之间的管道依次设置有软管支路以及第一排空支路；第一压力表12到第二手阀13之间的管道依次设置有第二排空支路以及分散支路。

其中，第一压力表12、第二压力表16用于判断除磁装置14是否堵料。

其中，软管支路依次设置有第四手阀5、软管6；所述第一排空支路设置有第五手阀7；所述第二排空支路设置有第六手阀9；所述分散支路设置有第七手阀11、分散罐10。软管支路用于将回收浆料以及生粉送入主管道内；第一排空支路以及第二排空支路用于完成工序后排空装置内残余的水；分散支路用于收自循环去磁后可回收利用的浆料，便于后续用作生产用。

请参见图2，图2是本发明用于磷酸铁锂浆料制备的浆料去磁回收装置一实施例的顶盖示意图。回收罐顶部设置有顶盖1.1，该顶盖分别设置有浆料入口1.11、搅拌电机1.12、半月形翻盖人孔1.13；该搅拌电机2穿设于顶盖1.1中心处，并与所述搅拌装置3连接；浆料入口1.11与回收罐1顶部的管道连通。回收罐顶盖的设计有助于物料的循环、搅拌电机的装配以及装置运行过程中观察回收罐内的工作情况。

所述除磁装置用于去除浆料的磁性物质，需要注意的是，本案采用的是电磁铁，因为电磁体的磁力控制可以通过电流等参数进行控制，进一步的，电磁铁类型的除磁装置的结构以及原理为现有技术，本案不再对该部分进一步展开说明，本案仅对针对电磁铁类型的除磁装置的动态磁力进行详细说明。需要注意的是，本案设置的控制方法为针对磷酸铁锂前驱体浆料的去磁。

该除磁装置的动态磁力通过如下公式进行计算：

其中，μ

所述流量系数k

其中，Q

所述时间系数k

其中，v

装置的运行过程如下：

具体工序说明

1)吸料

将可回收利用的浆料集中，首先将大的异物去除，再用磁棒将回收浆料中的磁性物质清理干净之后，软管插入盛浆料的容器，打开第二手阀13、第四手阀5、第三手阀15通过隔膜泵8把浆料打入回收罐1中，并通过搅拌电机开启搅拌器；

或者将可回收利用的生粉通过半月形翻盖人孔1.13投入提前加入纯水的回收罐1中，并用高压水枪清理干净半月形翻盖人孔1.13及罐内壁残留，并通过搅拌电机开启搅拌器。操作人员可以通过人孔观察罐内液位。

2)自循环

吸料完成后关闭第四手阀5，打开第一手阀4，浆料通过隔膜泵8及除磁装置14进行自循环。

3)转罐

自循环结束后，关闭第二手阀13、第三手阀115，打开第七手阀11，将浆料，通过隔膜泵8打入分散罐10中，作生产浆料使用。

4)手阀6、7用于排空。

5)压力表8、9用于判断除磁小车是否堵料。

装置的使用要求如下：

(1)输送介质无腐蚀性，且颗粒粒度为：0.4～2.0μm(D50)，0.6～4.0μm(D90)。管道选用PVC材质。

(2)每桶洗水大概13kg，即0.013m

(3)流速：设计自循环0.5～1h。流速预计为0.156～0.312m

请参见图3，图3是本发明用于磷酸铁锂浆料制备的浆料去磁回收方法一实施例的流程示意图。

所述方法包括如下步骤：

S1吸料；收集待回收浆料，利用磁棒将回收浆料中的磁性物质初步清理，将软管支路插入盛浆料的容器，打开第二手阀、第四手阀、第三手阀，由隔膜泵把回收浆料通过软管支路泵入回收罐中，和/或，收集生粉，通过半月形翻盖人孔将生粉投入提前加入纯水的回收罐；并通过搅拌电机开启搅拌器；

S2自循环；吸料完成后关闭第四手阀，打开第一手阀，回收浆料通过隔膜泵及除磁装置进行自循环；

S3搅拌；自循环完成后关闭第二手阀、第三手阀，打开第七手阀将除磁后的浆料泵入分散罐中。

其中，所述S2自循环时间为0.5-1h，所述隔膜泵的流速为0.156-0.312m

在上述技术方案中，通过工艺的控制来保证除磁后的浆料可以用做生产用，需要理解的是，自循环时间过长，磁层不断被冲刷也会降低除磁效果，流速过大磁层被冲刷的强度更大也会降低除磁效果。

其中，所述S2自循环过程中，除磁装置中的电磁铁的磁力通过如下公式计算：

其中，μ

其中，所述流量系数k

其中，Q

所述时间系数k

其中，v

在上述技术方案中，流量系数k

根据本发明的又一个方面提出，提出一种磷酸铁锂浆料处理系统，包含上述的一种用于磷酸铁锂前驱体浆料的去磁回收装置。装置的结构以及使用方法已在上文中详细描述，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。