一种高振实三元前驱体材料的制备装置及制备方法与流程

技术特征：
1.一种高振实三元前驱体材料的制备装置，其特征在于，所述装置包括晶种反应釜(1)、浓密机(7)、晶种槽(8)，晶种反应釜(1)与浓密机(7)通过安装有阀门的管道连接，晶种反应釜(1)与晶种槽(8)通过安装有阀门的管道连接，晶种反应釜(1)与晶种槽(8)之间连接的管道与浓密机(7)通过安装有阀门的管道连接，晶种槽(8)与晶种反应釜(1)通过安装有阀门的管道连接；晶种反应釜(1)内安装有搅拌器(2)，晶种反应釜(1)的内侧壁安装有导流筒(3)，晶种反应釜(1)的侧壁安装有挡板(5)。2.根据权利要求1所述的高振实三元前驱体材料的制备装置，其特征在于，所述搅拌器(2)安装有搅拌桨(4)，搅拌桨(4)包括上层桨叶(9)和下层桨叶(6)，上层桨叶(9)安装于所述搅拌器(2)的中部，所述导流筒(3)安装在上层桨叶(9)的周围；下层桨叶(6)安装于所述搅拌器(2)的下部。3.根据权利要求2所述的高振实三元前驱体材料的制备装置，其特征在于，所述上层桨叶(9)为折叶开启式桨叶、圆盘涡轮式桨叶中的一种，所述上层桨叶(9)的叶片倾角为45～75
°
、搅拌直径为所述导流筒(3)内径的0.5～0.8倍，所述导流筒(3)内径为晶种反应釜(1)内径的0.5-0.7倍。4.根据权利要求1所述的高振实三元前驱体材料的制备装置，其特征在于，所述晶种反应釜(1)与晶种槽(8)之间连接的管道安装的阀门位于浓密机(7)与晶种槽(8)之间的管道上。5.一种基于权利要求1-4任一项所述的高振实三元前驱体材料的制备装置的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤(一)：配制硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的混合盐溶液；所述混合盐溶液中镍离子、钴离子、锰离子的摩尔比为x:y:(100-x-y)，其中，60≤x≤98，0≤y≤20，所述混合盐溶液中镍离子的浓度、钴离子的浓度、锰离子的浓度之和为1mol/l-3mol/l；步骤(二)：在晶种反应釜中配制底液，并向晶种反应釜中通入保护气体；底液包括工业液碱和氨水，底液的ph为11-12.5，底液中氨水浓度为5g/l-20g/l，底液温度为40℃-60℃；步骤(三)：将混合盐溶液以300l/h-600l/h的流量、浓度为8mol/l-12mol/l的工业液碱以60l/h-120l/h的流量、浓度为0.5mol/l-2mol/l的氨水以20l/h-50l/h的流量加入到晶种反应釜中的上层桨叶高度处进行共沉淀反应，并开启搅拌器；将晶种反应釜中的物料通过浓密机抽取上清液，再将浓密机中的物料返回晶种反应釜，当晶种反应釜中的物料颗粒粒径达到目标粒径的0.3-0.6倍时，将晶种反应釜中的物料持续向晶种槽中溢流；步骤(四)：将晶种槽中的晶种物料通入到晶种反应釜中，通入到晶种反应釜中的晶种物料为晶种反应釜容积的1/5-1/2；并将混合盐溶液以200l/h-400l/h的流量、浓度为8mol/l-12mol/l的工业液碱以40l/h-100l/h的流量、浓度为0.5mol/l-2mol/l的氨水以10l/h-40l/h的流量加入到晶种反应釜中的下层桨叶高度处并开启搅拌器继续进行共沉淀反应，得到目标粒径的前驱体颗粒后停止反应；步骤(五)：将前驱体颗粒依次经过陈化、离心、洗涤、干燥、除磁性异物处理后，得到高振实三元前驱体材料。6.根据权利要求5所述的高振实三元前驱体材料的制备装置的制备方法，其特征在于，步骤(三)中共沉淀反应的工艺条件为：反应温度为40℃-60℃、ph为10-11、氨水浓度为5g/l-10g/l；搅拌器的搅拌转速为200rpm-600rpm。
7.根据权利要求5所述的高振实三元前驱体材料的制备装置的制备方法，其特征在于，步骤(四)中搅拌器的搅拌转速为200rpm-500rpm。

技术总结
本发明公开了一种高振实三元前驱体材料的制备装置，包括晶种反应釜(1)、浓密机(7)、晶种槽(8)，晶种反应釜分别与浓密机、晶种槽连接，晶种反应釜与晶种槽之间连接的管道与浓密机连接；晶种反应釜内安装有搅拌器(2)、挡板(5)，晶种反应釜(1)的内壁安装有导流筒(3)。制备方法为：配制镍、钴、锰的混合硫酸盐溶液；配制底液并通入保护气体；将混合盐溶液、工业液碱、氨水加入到上层桨叶高度处并开启搅拌器；浓密机抽取上清液再返回晶种反应釜，再向晶种槽中溢流；将晶种颗粒通入到晶种反应釜中继续反应，得到目标粒径物料后再经过处理得到高振实三元前驱体材料。本发明制备出的材料振实密度高、颗粒均一性好。颗粒均一性好。颗粒均一性好。


技术研发人员：许开华 黎俊 张坤 李涛 陈龙 李聪
受保护的技术使用者：荆门市格林美新材料有限公司
技术研发日：2021.09.02
技术公布日：2022/1/7