一种锂离子电池负极材料处理方法

1.本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极材料处理方法。


背景技术：

2.氧化铁作为锂离子电池负极材料具有比容量高、资源丰富、价格便宜和环境友好等优势，是一类极具应用潜力的锂离子电池负极材料。近年来，我国钢铁使用量呈现逐年上升的趋势，社会钢铁积蓄量庞大，将废旧钢铁回收处理中酸清洗表面产生的废液和新的钢材加工过程酸清洗钢材（如钢板、钢筋等）产生的废液回收，先对其进行化学沉淀、离子交换和溶液萃取等除杂操作，再通过加热处理、煅烧制取氧化铁是获取低成本、高品质锂离子电池负极材料的重要技术路径之一。
3.氧化铁粉体材料具有多种形貌(如片状、粒状和无规则形貌)，最为常见的是球形形貌和非球形形貌，而球形氧化铁粉体具有优异的流动性、分散性和工艺性能，十分利于制作锂离子电池负极材料浆料和电极的涂覆，提高电极片的品质。因此，氧化铁粉体材料颗粒大小和微观形貌会直接影响其作为锂离子电池负极材料各方面的性能，而制备类球形粉体材料是提高氧化铁粉体材料电化学性能有效方法之一。
4.以废旧钢铁回收处理中酸清洗表面废液为原料，采用喷雾加热处理-固相烧结法能够制备类球形氧化铁粉体材料。其工艺流程具体如下：第一步，利用化学沉淀法，通过添加强氧化剂改变杂质离子价态，并控制溶液ph值使杂质离子沉淀，以此达到初步净化的目的；然后再让液料通过离子交换树脂进行深度除杂，调节体系ph值，同时添加氧化剂和络合剂络合溶液中的其他杂质离子；对于有特殊杂质成分的液料，再次选择特定萃取剂对溶液中的杂质离子进行萃取，进行深度净化。第二步，将净化液料送至喷雾加热处理设备，利用不同的喷雾形式（压力式雾化、气流式雾化和离心式雾）将含铁离子原料液体雾化成小液滴，然后在载流气体和高温环境共同作用下使雾化液滴在空气中快速加热处理，形成类球形前躯体粉体。第三步：将前驱体粉体收集后进行分段、可控煅烧，最终得到类球形氧化铁粉体材料。以上工艺路线能够控制氧化铁粉体材料的初始粒径，保证粉体材料的整体均匀性，同时还能获得规则的类球形粉体氧化铁材料，从而提高产品的振实密度，进而提高氧化铁粉体作为锂离子电池负极材料的电化学性能。例如cn103227324b曾公开的一种锂离子电池氧化铁负极材料的制备方法，即采用的类似上述工艺处理制备。
5.在上述工艺路线过程中，氧化铁前驱体的加热处理过程至关重要，需要针对不同加热处理状态的前驱体粉体设置不同加热方式、加热温度及温度梯度，从而保证氧化铁粉体材料具有类球状形貌和良好的分散性，而现有工艺主要通过喷雾干燥/热解装置实现，但是喷雾干燥/热解工艺设备生产成本高，进一步除杂效果有限，尤其是不同种类氧化铁（氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁）颗粒很难有效分离，其他简单加热设备（如流化床）又不能实现氧化铁粉体材料在同一加热系统中可控、均匀加热，容易导致局部过热和物料团聚问题，不能满足处理要求。因此，如何提供一种成本低廉，操作简单，能够提高处理效果的锂离子电池负极材料的高效处理技术，成为有待本领域人员考虑解决的问题。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种成本低廉，操作简单，能够进一步除杂，提高处理效果的锂离子电池负极材料处理方法。
7.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种锂离子电池负极材料处理方法，以钢铁酸清洗表面废液（主要为废旧钢铁回收处理中酸清洗表面废液为原料，也可以是新钢铁表面酸洗抛光废液）为原料原液，先进行除杂处理，获得含铁离子（fe
2
、fe
3
）的可溶性金属盐溶液，其特征在于，再进行初步热处理使其发生水解反应生成部分离散状态的氧化铁前驱体颗粒（主要成分为氢氧化铁）和原料溶液混合物；然后进行深度热处理，将混合物喷入一个热风处理腔室，通入热风将氧化铁前驱体颗粒吹至呈悬浮状态，使混合物溶液继续反应生成氧化铁（主要成分为三氧化二铁和四氧化三铁）并去除剩余水分，并在悬浮状态中相互碰撞完成造粒，获得类球形粉体氧化铁材料作为锂离子电池负极材料。
8.这样，采用本方法处理锂离子电池负极材料，先进行初步的水解生成氧化铁前驱体颗粒作为种子，然后再连同溶液一起喷入到热风处理腔室，使得在热风处理腔室中，溶液附带在氧化铁前驱体颗粒种子上能够共同快速发生反应，直至全部生成氧化铁颗粒，同时氧化铁颗粒在碰撞过程中完成造粒，剩余水分被热风蒸发。故热风处理时，部分的原料溶液已经生成离散状态的氧化铁前驱体颗粒，部分附着的原液与氧化铁前驱体颗粒可以共同较快受热反应生成氧化铁颗粒，能够有效提高原液处理效率。同时热风处理时，氧化铁的晶相生成和造粒同步进行；这样不仅仅提高了原液处理效率，而且还极大地提高了氧化铁颗粒的造粒造型效果。可以无需再经过额外的造粒步骤造型，简化了加工工艺。热风处理时，还可以通过控制加热体内风场参数获得不同粒径大小和振实密度的类球形氧化铁颗粒。故这样工艺更加简单可靠，操作简便，可控性强，处理效率较高，造粒效果良好。
9.进一步地，除杂时，包括但不限于以下方式：1采用化学沉淀法，通过添加强氧化剂反应，并控制溶液ph值使杂质离子沉淀后过滤分离实现除杂；2让溶液通过离子交换树脂进行除杂；3调节溶液体系ph值，同时添加氧化剂和络合剂络合溶液中的其他杂质离子，再过滤除杂；4对于有特殊杂质成分的液料，选择特定萃取剂对溶液中的杂质离子进行萃取，进行深度净化除杂。
10.上述除杂方式可以根据需要单独或者组合使用，以更好地保证除杂效果，各方式自身为现有技术，不在此详述。
11.进一步地，初步热处理时采用容器一边加热一边搅拌，至有三分之一到三分之二的离散状态的氧化铁前驱体颗粒生成为止。
12.如果初步热处理生成氧化铁前驱体颗粒比例过少，则无法达到种子的效果，影响效率，过多则减弱后后续热风处理时造粒的效果。上述比例可以兼顾效率和造粒双重效果。
13.进一步地，在深度热处理过程中施加一个磁场作用，使得热风处理腔室位于磁场作用范围内，并在反应完成后，控制使得生成氧化铁颗粒中，三氧化二铁的成分随风流吹出实现出料，剩余四氧化三铁的成分保留在热风处理腔室中，实现三氧化二铁和四氧化三铁的分离除杂。
14.这样是因为原本热处理反应生成的氧化铁颗粒中，会同时含有三氧化二铁和四氧化三铁，成份少的属于较难去除的杂质，会影响最终氧化铁产品质量。故在热风处理过程中
施加一个磁场作用后，使得受磁场作用的四氧化三铁和不受磁场作用的三氧化二铁更容易各自富集成粒，然后造粒完成后，再通过磁场控制，使得不受磁场作用的三氧化二铁随热风吹出实现出料，剩余四氧化三铁成分的颗粒保留在热风处理腔室内。这样就利用了四氧化三铁的铁磁特性，通过磁场控制，实现了对不同氧化铁产品的深度除杂效果。
15.进一步地，本方法中的深度热处理步骤采用一种锂离子电池负极材料加热造粒装置实现，所述锂离子电池负极材料加热造粒装置包括一个壳体，壳体内部具有一个热风处理腔室，热风处理腔室上端的壳体顶部设置有顶盖，顶盖下表面对内设置有喷嘴，喷嘴外接有进料管道，热风处理腔室下端底面设置有出风口，出风口和热风装置相接通，热风处理腔室上部侧壁或顶盖上还设置有排风出料窗口。
16.这样，本装置使用时，将含有部分离散状态的氧化铁前驱体颗粒和原料溶液混合物作为原料从喷嘴喷入到热风处理腔室，控制热风装置通过出风口对热风处理腔室内通入从下往上的热风流，使得热风处理腔室内形成热风场，热风流会将氧化铁前驱体颗粒吹至呈悬浮状态并随着热风场的循环路径往复翻腾循环运动，使其在热风场中继续反应生成氧化铁颗粒并去除剩余水分，在悬浮状态中相互碰撞完成造粒，获得类球形粉体氧化铁材料作为锂离子电池负极材料。故具有简单高效，操作简便，可控性强，处理效率较高，造粒效果良好等优点。
17.进一步地，壳体整体呈圆筒状。
18.这样，更加利于内部形成循环的热风流场。
19.进一步地，热风处理腔室底部具有表面中间上凸的圆锥形底面，圆锥形底面周边位置还衔接设置有一个向外上方倾斜的倒锥台面，所述出风口包括一圈位于圆锥形底面和倒锥台面之间的第一出风口，第一出风口沿圆锥形底面表面方向出风，位于第一出风口上方的倒锥台面上还具有一圈第二出风口，第二出风口出风方向向上的角度大于第一出风口向上的角度。
20.这样，第一出风口可以将掉落到热风处理腔室底部表面的物料吹起，然后依靠第二出风口配合作用，将从底表面吹起的物料再次吹至空中，两个出风口形成的热风流场能够使得物料在热风流场和重力作用下，在热风处理腔室内部随风流循环运动，蒸发掉剩余水分并依靠相互碰撞实现造粒。
21.进一步地，第一出风口和第二出风口，均往自身所在圆周方向的一侧倾斜设置。
22.这样，使得出风能够在热风处理腔室内整体形成旋流效果，使得形成的热风流场整体在周向上呈旋转趋势，有利于物料颗粒产生各个方向上更加均匀的碰撞，有利于提高造粒圆整度。同时这样周向上整体呈环流的热风流场，有利于生成的物料颗粒被控制吹至上方后从侧壁方向设置的排风出料窗口外排出料。
23.进一步地，热风处理腔室底面下方具有一个环形的均风环道，所述第一出风口和第二出风口均连通设置在均风环道上。
24.这样，可以更好地保证第一出风口和第二出风口各自的均匀出风效果，保证热风处理腔室内热风流场的形成。
25.进一步地，热风处理腔室下方的壳体内还设置有磁场发生装置。
26.这样在处理过程中，由于壳体内还设置了磁场发生装置，故可以通过对热风处理腔室下方的磁场发生装置控制产生磁场，使得热风处理腔室处于磁场作用范围内，在热风
处理过程中在磁场作用下生成氧化铁颗粒，使得受磁场作用的四氧化三铁和不受磁场作用的三氧化二铁更容易各自富集成粒，然后造粒完成后，方便再通过磁场控制，使得不受磁场作用的三氧化二铁随热风吹出实现出料，剩余四氧化三铁成分的颗粒保留在热风处理腔室内。这样就利用了四氧化三铁的铁磁特性，通过磁场控制，实现了对不同氧化铁产品的深度除杂效果。同时，该过程中，还可以通过对磁场发生装置的磁场（方向、大小等）进行控制，通过磁场的变换改变四氧化三铁部分颗粒的受力情况，使其在空中产生更加剧烈和无序的碰撞，可以改变调整四氧化三铁部分颗粒在热风场中的不同位置，（因为固定的热风场，可能会在热风处理腔室内一些局部的边角区域形成稳定的局部涡流，会使得部分大小恰好适应该涡流作用的颗粒进入该局部涡流后一直在局部涡流区域内打转而无法参与到风流大循环作用，最终影响造粒的颗粒大小均匀性），并带动其余物料颗粒交换风场位置，使得最终造粒的颗粒均匀性更佳。
27.进一步地，热风处理腔室底部可竖向滑动地设置有一个托盘，托盘上表面形成热风处理腔室底表面，出风口形成于托盘上；托盘下方的壳体内还设置有托盘升降控制装置。
28.这样，可以依靠托盘升降控制装置，控制托盘升降运动，使得热风处理腔室可以控制靠近或者远离下方的磁场发生装置，以增强或者降低磁场的作用效果，进而改变物料运动状态，提高造粒效果。而且该该结构可以方便在需要出料时，可以控制托盘向上升起，使得被吹至上方的三氧化二铁颗粒可以更好地从排风出料窗口吹出实现出料，而四氧化三铁颗粒保留在腔体内，更加方便实现不同氧化铁产品除杂。实施时，托盘升降控制装置可以采用竖向设置的电缸得到，结构简单且方便控制。
29.进一步地，热风装置包括设置在壳体外侧的一个热风室，热风室内设置有电热机构，热风室上设置有进风风机实现进风，热风室和热风处理腔室之间的壳体上具有一个左右连通的竖向滑槽，托盘上水平固定连接有一根导风管，导风管一端和托盘内的均风环道连通，另一端和热风室连通，导风管上还固定安装有密封板，密封板可上下滑动地密封配合在竖向滑槽表面。
30.这样，热风室的结构方便热风的生成并形成可靠的风压。同时，该结构还使得托盘在上下运动过程中，可以实现稳定可靠的持续通风供风效果。更好地选择是，密封板为两块且分别设置在壳体的内外两侧，提高密封效果，避免物料掉出到热风室内。
31.进一步地，壳体内壁对应托盘位置侧壁上还设置有一圈向内上方倾斜的第三出风口，第三出风口内端连通在壳体内部的一个环形的通风环道内，通风环道和热风室连通，所述托盘下端具有向下延伸的一个延伸段，延伸段下端位置至第三出风口位置高度大于竖向滑槽高度。
32.这样，第三出风口的设置，使得热风室内风压产生的部分风流能够从此处吹出并从托盘和壳体内壁之间的缝隙向上流动出风，为第一出风口和第二出风口吹出的风流很难到底的死角位置增加向上的风流，实现对热风处理腔室内热风场的进一步完善。同时该结构使得设计时托盘和壳体内壁之间可以存着一定间隙，以方便提高托盘上下运动的顺畅程度，保证不会有物料从托盘周边位置向下掉出热风处理腔室。托盘下端延伸段的存在，保证在托盘上下运动过程中，第三出风口均能保证出风效果。
33.进一步地，磁场发生装置包括位于壳体下方的一个磁铁安装腔，磁铁安装腔内设置有一个磁铁安装架，磁铁安装架上水平安装有一根转轴，转轴上安装有磁铁，转轴和一个
旋转控制电机相连。
34.这样，可以通过旋转控制电机控制磁铁转动，进而改变热风处理腔室内的磁场方向，打乱磁场均匀性，改变物料受力情况，提高碰撞效果，也能够通过受力变化，部分地调整物料在热风流场中的位置，避免物料在局部涡流中打转而无法参与大的风流循环，使得最终造粒的均匀性更佳。
35.实施时，磁铁可以采用永磁铁或者电磁铁，永磁体结构更加简单可靠，电磁铁可以方便进一步更好地控制磁场大小变化。
36.进一步地，排风出料窗口设置在壳体上端外侧壁上且在周向上具有均布设置的至少两个。
37.这样更加方便物料排出，且更有利于热风处理腔室内部热风流场的形成。
38.进一步地，壳体侧壁上还设置有出料窗口，出料窗口上配合设置有可闭合密封的出料门。
39.这样，更加方便四氧化三铁的出料操作；实施时，本方案也可以通过调整工艺参数和配方，增加生成不同氧化铁产品（三氧化二铁、四氧化三铁）的含量比例，使得分离后的三氧化二铁颗粒和四氧化三铁颗粒都可以作为产品进行锂离子电池负极材料使用。
40.综上所述，本发明能够实现氧化铁基锂离子电池负极材料的生成和造粒处理，同时具有成本低廉，操作简单，除杂效果好，降低造粒难度和控制难度等优点。
附图说明
41.图1为本发明采用的锂离子电池负极材料加热造粒装置的立体结构示意图。
42.图2为图1的正视图。
43.图3为图1的装置顶盖打开后的结构示意图。
44.图4为图1的装置的剖视图。
45.图5为图1中单独a处的放大结构示意图。
具体实施方式
46.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
47.具体实施方式：一种锂离子电池负极材料处理方法，以钢铁酸清洗表面废液（主要为废旧钢铁回收处理中酸清洗表面废液为原料，也可以是新钢铁表面酸洗抛光废液）为原料原液，先进行除杂处理，获得含铁离子（fe
2
、fe
3
）的可溶性金属盐溶液，其特点在于，再进行初步热处理使其发生初步水解反应生成部分离散状态的氧化铁前驱体颗粒（主要成分为氢氧化铁）和原料溶液混合物；然后进行深度热处理，将混合物喷入一个热风处理腔室，通入热风将氧化铁前驱体颗粒吹至呈悬浮状态，使混合物溶液继续反应生成氧化铁（主要成分为三氧化二铁和四氧化三铁）并去除剩余水分，并在悬浮状态中相互碰撞完成造粒，获得类球形粉体氧化铁材料作为锂离子电池负极材料。
48.这样，采用本方法处理锂离子电池负极材料，先进行初步的水解反应生成氧化铁前驱体颗粒作为种子，然后再连同溶液一起喷入到热风处理腔室，使得在热风处理腔室中，溶液附带在氧化铁前驱体颗粒种子上能够继续快速反应，直至全部生成氧化铁，剩余水分被热风蒸发，氧化铁颗粒在碰撞过程中完成造粒。故热风处理时，部分的溶液已经生成离散
状态的氧化铁颗粒，部分附着的原液可以较快受热反应，能够更好地提高处理效率。同时热风处理时，氧化铁的晶相生成和造粒同步进行；这样不仅仅提高了效率，而且还极大地提高了氧化铁的造粒造型效果。可以无需再经过额外的造粒步骤造型，简化了加工工艺。热风处理时，还可以通过控制加热体内风场参数获得不同粒径大小和振实密度的类球形氧化铁。故这样工艺更加简单可靠，操作简便，可控性强，处理效率较高，造粒效果良好。
49.其中，除杂时，包括但不限于以下方式：1采用化学沉淀法，通过添加强氧化剂反应，并控制溶液ph值使杂质离子沉淀后过滤分离实现除杂；2让溶液通过离子交换树脂进行除杂；3调节溶液体系ph值，同时添加氧化剂和络合剂络合溶液中的其他杂质离子，再过滤除杂；4对于有特殊杂质成分的液料，选择特定萃取剂对溶液中的杂质离子进行萃取，进行深度净化除杂。
50.上述除杂方式可以根据需要单独或者组合使用，以更好地保证除杂效果，各方式自身为现有技术，不在此详述。
51.其中，初步热处理时采用容器一边加热一边搅拌，至有三分之一到三分之二的离散状态的氧化铁前驱体颗粒生成为止。
52.如果初步热处理生成氧化铁前驱体比例过少，则无法达到种子的效果，影响效率，过多则减弱后后续热风处理时造粒的效果。上述比例可以兼顾效率和造粒双重效果。
53.其中，在深度热处理过程中施加一个磁场作用，使得热风处理腔室位于磁场作用范围内，并在反应完成后，控制使得生成氧化铁颗粒中，三氧化二铁的成分随风流吹出实现出料，剩余四氧化三铁的成分保留在热风处理腔室中，实现对不同氧化铁产品的分离除杂。
54.这样是因为原本热处理反应生成的氧化铁颗粒中，会同时含有三氧化二铁和四氧化三铁的成分，成分少者属于较难去除的杂质，会影响最终氧化铁产品质量。故在热风处理过程中施加一个磁场作用后，在磁场作用下生成氧化铁颗粒，使得受磁场作用的四氧化三铁和不受磁场作用的三氧化二铁更容易各自富集成粒，然后造粒完成后，再通过磁场控制，使得不受磁场作用的三氧化二铁随热风吹出实现出料，剩余四氧化三铁成分的颗粒保留在热风处理腔室内。这样就利用了四氧化三铁的铁磁特性，通过磁场控制，实现了对不同氧化铁产品的深度除杂。
55.具体地说，本方法中深度热处理步骤采用一种锂离子电池负极材料加热造粒装置实现，参见图1-5，所述锂离子电池负极材料加热造粒装置包括一个壳体1，壳体内部具有一个热风处理腔室2，热风处理腔室2上端的壳体顶部设置有顶盖3，顶盖下表面对内设置有喷嘴24，喷嘴外接有进料管道25，热风处理腔室下端底面设置有出风口，出风口和热风装置相接通，热风处理腔室上部侧壁或顶盖上还设置有排风出料窗口4。
56.这样，本装置使用时，将含有部分离散状态的氧化铁前驱体颗粒和原料溶液混合物作为原料从喷嘴喷入到热风处理腔室，控制热风装置通过出风口对热风处理腔室内通入从下往上的热风流，使得热风处理腔室内形成热风场，热风流会将氧化铁吹至呈悬浮状态并随着热风场的循环路径往复翻腾循环运动，使其在热风场中继续反应生成氧化铁并去除剩余水分，在悬浮状态中相互碰撞完成造粒，获得类球形粉体氧化铁材料作为锂离子电池负极材料。故具有简单高效，操作简便，可控性强，处理效率较高，造粒效果良好等优点。
57.其中，壳体1整体呈圆筒状。
58.这样，更加利于内部形成循环的热风流场。
59.其中，热风处理腔室底部具有表面中间上凸的圆锥形底面5，圆锥形底面周边位置还衔接设置有一个向外上方倾斜的倒锥台面6，所述出风口包括一圈位于圆锥形底面和倒锥台面之间的第一出风口7，第一出风口7沿圆锥形底面表面方向出风，位于第一出风口7上方的倒锥台面上还具有一圈第二出风口8，第二出风口8出风方向向上的角度大于第一出风口向上的角度。
60.这样，第一出风口可以将掉落到热风处理腔室底部表面的物料吹起，然后依靠第二出风口配合作用，将从底表面吹起的物料再次吹至空中，两个出风口形成的热风流场能够使得物料在热风流场和重力作用下，在热风处理腔室内部随风流循环运动，蒸发掉剩余水分并依靠相互碰撞实现造粒。
61.其中，第一出风口7和第二出风口8，均往自身所在圆周方向的一侧倾斜设置。
62.这样，使得出风能够在热风处理腔室内整体形成旋流效果，使得形成的热风流场整体在周向上呈旋转趋势，有利于物料颗粒产生各个方向上更加均匀的碰撞，有利于提高造粒圆整度。同时这样周向上整体呈环流的热风流场，有利于生成的物料颗粒被控制吹至上方后从侧壁方向设置的排风出料窗口外排出料。
63.其中，热风处理腔室底面下方具有一个环形的均风环道9，所述第一出风口7和第二出风口8均连通设置在均风环道9上。
64.这样，可以更好地保证第一出风口和第二出风口各自的均匀出风效果，保证热风处理腔室内热风流场的形成。
65.其中，热风处理腔室2下方的壳体1内还设置有磁场发生装置。
66.这样在处理过程中，由于壳体内还设置了磁场发生装置，故可以通过对热风处理腔室下方的磁场发生装置控制产生磁场，使得热风处理腔室处于磁场作用范围内，在热风处理过程中在磁场作用下生成氧化铁颗粒，使得受磁场作用的四氧化三铁和不受磁场作用的三氧化二铁更容易各自富集成粒，然后造粒完成后，方便再通过磁场控制，使得不受磁场作用的三氧化二铁随热风吹出实现出料，剩余四氧化三铁成分的颗粒保留在热风处理腔室内。这样就利用了四氧化三铁的铁磁特性，通过磁场控制，实现了对不同氧化铁产品的深度除杂效果。同时，该过程中，还可以通过对磁场发生装置的磁场（方向、大小等）进行控制，通过磁场的变换改变四氧化三铁部分颗粒的受力情况，使其在空中产生更加剧烈和无序的碰撞，可以改变调整四氧化三铁部分颗粒在热风场中的不同位置，（因为固定的热风场，可能会在热风处理腔室内一些局部的边角区域形成稳定的局部涡流，会使得部分大小恰好适应该涡流作用的颗粒进入该局部涡流后一直在局部涡流区域内打转而无法参与到风流大循环作用，最终影响造粒的颗粒大小均匀性），并带动其余物料颗粒交换风场位置，使得最终造粒的颗粒均匀性更佳。
67.其中，热风处理腔室底部可竖向滑动地设置有一个托盘10，托盘10上表面形成热风处理腔室底表面，出风口形成于托盘上；托盘下方的壳体内还设置有托盘升降控制装置11。
68.这样，可以依靠托盘升降控制装置，控制托盘升降运动，使得热风处理腔室可以控制靠近或者远离下方的磁场发生装置，以增强或者降低磁场的作用效果，进而改变物料运动状态，提高造粒效果。而且该该结构可以方便在需要出料时，可以控制托盘向上升起，使得被吹至上方的三氧化二铁可以更好地从排风出料窗口吹出实现出料，而四氧化三铁保留
在加热腔体内，更加方便实现除杂。实施时，托盘升降控制装置可以采用竖向设置的电缸得到，结构简单且方便控制。
69.其中，热风装置包括设置在壳体外侧的一个热风室12，热风室12内设置有电热机构13，热风室上设置有进风风机14实现进风，热风室和热风处理腔室之间的壳体上具有一个左右连通的竖向滑槽15，托盘上水平固定连接有一根导风管16，导风管16一端和托盘内的均风环道9连通，另一端和热风室12连通，导风管16上还固定安装有密封板17，密封板17可上下滑动地密封配合在竖向滑槽15表面。
70.这样，热风室的结构方便热风的生成并形成可靠的风压。同时，该结构还使得托盘在上下运动过程中，可以实现稳定可靠的持续通风供风效果。更好地选择是，密封板为两块且分别设置在壳体的内外两侧，提高密封效果，避免物料掉出到热风室内。
71.其中，壳体内壁对应托盘位置侧壁上还设置有一圈向内上方倾斜的第三出风口22，第三出风口22内端连通在壳体内部的一个环形的通风环道23内，通风环道23和热风室12连通，所述托盘10下端具有向下延伸的一个延伸段，延伸段下端位置至第三出风口位置高度大于竖向滑槽高度。
72.这样，第三出风口的设置，使得热风室内风压产生的部分风流能够从此处吹出并从托盘和壳体内壁之间的缝隙向上流动出风，为第一出风口和第二出风口吹出的风流很难到底的死角位置增加向上的风流，实现对热风处理腔室内热风场的进一步完善。同时该结构使得设计时托盘和壳体内壁之间可以存着一定间隙，以方便提高托盘上下运动的顺畅程度，保证不会有物料从托盘周边位置向下掉出热风处理腔室。托盘下端延伸段的存在，保证在托盘上下运动过程中，第三出风口均能保证出风效果。
73.其中，磁场发生装置包括位于壳体下方的一个磁铁安装腔，磁铁安装腔内设置有一个磁铁安装架18，磁铁安装架18上水平安装有一根转轴，转轴上安装有磁铁19，转轴和一个旋转控制电机20相连。
74.这样，可以通过旋转控制电机控制磁铁转动，进而改变热风处理腔室内的磁场方向，打乱磁场均匀性，改变物料受力情况，提高碰撞效果，也能够通过受力变化，部分地调整物料在热风流场中的位置，避免物料在局部涡流中打转而无法参与大的风流循环，使得最终造粒的均匀性更佳。
75.实施时，磁铁19可以采用永磁铁或者电磁铁，永磁体结构更加简单可靠，电磁铁可以方便进一步更好地控制磁场大小变化。
76.其中，排风出料窗口4设置在壳体上端外侧壁上且在周向上具有均布设置的至少两个。
77.这样更加方便物料排出，且更有利于热风处理腔室内部热风流场的形成。
78.其中，壳体侧壁上还设置有出料窗口21，出料窗口21上配合设置有可闭合密封的出料门。
79.这样，更加方便四氧化三铁的出料操作；实施时，本方案也可以通过调整工艺参数和配方，增加生成三氧化二铁和四氧化三铁的含量比例，使得分离后的三氧化二铁颗粒或四氧化三铁颗粒都可以作为产品进行锂离子电池负极材料使用。