一种磷酸铁的洗涤和脱水装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 210710761 U(45)授权公告日 2020.06.09

(21)申请号 201920322416.3(22)申请日 2019.03.13

(73)专利权人 乳源东阳光磁性材料有限公司

地址 512799 广东省韶关市乳源县开发区(72)发明人 温益凡　张军　

(74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限

公司 44102

代理人 任重(51)Int.Cl.

C01B 25/37(2006.01)F27D 17/00(2006.01)F26B 21/00(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

(54)实用新型名称

一种磷酸铁的洗涤和脱水装置(57)摘要

本实用新型涉及一种磷酸铁的洗涤和脱水装置。所述装置包括用于压滤、洗涤和风干的压滤机构，装钵机构和用于脱水的窑炉，所述窑炉包括升温段、保温段和降温段，所述升温段的尾气出口和降温段的尾气出口均与汽水分离机构相连通，所述汽水分离机构的排气口与压滤机构相连通；所述汽水分离器的排水口与压滤机构相连通；所述降温段的冷却水出口与压滤机构相连通。利用该装置可依次对磷酸铁浆料进行压滤、洗涤、风干、装钵和窑炉脱水处理，另外，该装置可重复利用降温段的冷却水、升温段和降温段的尾气，在实现了窑炉低排放和避免资源的浪费的同时，实现低能耗、高效率的洗涤和风干，节约了

降低了生产成本。闪蒸和空压机设备的投入，

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权　利　要　求　书

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1.一种磷酸铁的洗涤和脱水装置，其特征在于，包括用于压滤、洗涤和风干的压滤机构(1)，装钵机构(2)和用于脱水的窑炉(3)，所述窑炉(3)包括升温段(301)、保温段和降温段(302)，所述升温段(301)的尾气出口和降温段的尾气出口均与汽水分离机构(4)相连通，所述汽水分离机构(4)的排气口(401)与压滤机构(1)相连通，用于向压滤机构(1)提供风干用热风；所述汽水分离机构(4)的排水口(402)与压滤机构(1)相连通，用于向压滤机构(1)提供洗涤用热水；所述降温段(302)的冷却水出口与压滤机构(1)相连通，用于向压滤机构(1)提供洗涤用热水。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述压滤机构(1)为压滤机，所述压滤机包括压滤段、洗涤段和风干段；所述排气口(401)与风干段相连通，所述排水口(402)和冷却水出口均与洗涤段相连通。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述装钵机构(2)包括加料件(201)和匣体(202)。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述汽水分离机构(4)为汽水分离器，所述汽水分离器包括排气口(401)和排水口(402)。

5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述排气口(401)和压滤机构(1)之间还连通有风机(5)、第一过滤器(6)、第一管道除磁器(7)、储气罐(8)或高压风机(9)中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述排气口(401)和压滤机构(1)之间依次连通有风机(5)、第一过滤器(6)、第一管道除磁器(7)、储气罐(8)和高压风机(9)。

7.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述第一过滤器(6)为空气过滤器。8.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述排水口(402)和压滤机构(1)之间还连通有泵(10)、第二过滤器(11)、第二管道除磁器(12)、热水中转罐(13)、洗涤水箱(14)中的一种或几种。

9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述泵(10)的数量为2个，所述排水口(402)和压滤机构(1)之间依次连通有泵(10)、第二过滤器(11)、第二管道除磁器(12)、热水中转罐(13)、洗涤水箱(14)和泵(10)。

10.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述第二过滤器(11)为袋式过滤器。

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一种磷酸铁的洗涤和脱水装置

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技术领域

[0001]本实用新型属于电池材料设备领域，具体涉及一种磷酸铁的洗涤和脱水装置。背景技术

[0002]磷酸铁生产工艺一般是将合成好的磷酸铁浆料先用压滤机进行压滤、洗涤，然后再使用压缩空气进行风干来降低滤饼含水量，再将滤饼卸至闪蒸干燥设备进行闪蒸，然后再将干燥后的粉末装钵进窑炉内脱水获得无水磷酸铁，该工艺和设备主要存在以下缺点：[0003]1.工艺流程长、设备多、投资较大，需要增加空压机、蒸汽换热器和闪蒸干燥等设备。

[0004]2.洗涤阶段为了提高洗涤效率往往使用蒸汽加热洗涤水，以减少洗涤水量，需要大量的压缩空气风干滤饼，如风干阶段时间较短，滤饼含水量较高，滤饼粘度大，影响闪蒸干燥效率，也不能直接进窑煅烧，要想减少闪蒸时间，需要使用压缩空长时间风干，才能降低滤饼含水量，这个洗涤、干燥过程压缩空气消耗、闪蒸干燥能耗和洗涤水加热能耗较高。[0005]干燥好的物料使用窑炉脱水，为了除去磷酸铁结晶水和保证窑炉正常运行，窑炉升温段需要使用风机抽走水蒸气，排出去的尾气带走产品分解产生的水份和部分热量，造成结晶水蒸气和热量的浪费，窑炉降温段为了降温，一般使用风机抽走降温段内部的热空气外排，并向夹套水箱通入冷却水进行水冷再排出热的冷却水，风冷的空气和水冷的水带走的热量也造成了资源的浪费。[0006]因此，开发一种结构简单，能耗低，资源浪费小的新装置来实现磷酸铁的洗涤和脱水具有重要的研究意义和经济价值。

发明内容

[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术中磷酸铁生产装置具有设备多，结构复杂，能耗高且资料浪费的缺陷和不足，提供一种磷酸铁的洗涤和脱水装置。利用本实用新型提供的装置可依次对磷酸铁浆料进行洗涤、压滤、风干、装钵和窑炉脱水处理，另外，该装置将降温段的冷却水用于洗涤磷酸铁浆料，将窑炉升温段和降温段的尾气利用汽水分离机构进行分离处理，得到的热水用于洗涤磷酸铁浆料，得到的热风用于风干压滤后的滤饼，可使得风干后的滤饼的含水量不高于20％；可在实现了窑炉低排放和避免资源的浪费的同时，实现低能耗、高效率下风干后的含水量大幅降低，及洗涤效率的提升，节约了闪蒸和空压机设备的投入，降低了生产成本。

[0008]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：[0009]一种磷酸铁的洗涤和脱水装置，包括用于压滤、洗涤和风干的压滤机构，装钵机构和用于脱水的窑炉，所述窑炉包括升温段、保温段和降温段，所述升温段的尾气出口和降温段的尾气出口均与汽水分离机构相连通，所述汽水分离机构的排气口与压滤机构相连通，用于向压滤机构提供风干用热风；所述汽水分离器的排水口与压滤机构相连通，用于向压滤机构提供洗涤用热水；所述降温段的冷却水出口与压滤机构相连通，用于向压滤机构提

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供洗涤用热水。

[0010]本实用新型提供的洗涤和脱水装置利用压滤机构实现磷酸铁浆料的压滤、洗涤和风干，得到含水量较低的滤饼，利用装钵机构实现滤饼的装钵，利用窑炉使得滤饼脱水，完成磷酸铁的洗涤和脱水过程；另外，冷却水出口处的冷却水具有较高的温度(30～90℃)，设计降温段的冷却水出口与压滤机构相连通，可将冷却水用于洗涤，提高洗涤的效率，一般情况下洗液的电导率≤200μs/cm即代表洗涤干净。升温段的尾气出口和降温段的尾气出口的尾气也具有较高的温度，利用汽水分离机构进行汽水分离，得到热风和热水，然后设计汽水分离机构的排气口与压滤机构相连通，使得得到的热风(30～120℃)用于风干，可将压滤后的滤饼风干至含水量小于等于20％，在此含水量条件下，该滤饼可不进行闪蒸，而直接进行装钵和窑炉脱水，可省去闪蒸设备，工艺流程缩短，能耗降低。设计汽水分离机构的排水口与压滤机构相连通，使得得到的热水(30～90℃)用于洗涤，提高洗涤的效率。[0011]本实用新型提供的装置结构简单，能耗低，可实现了窑炉低排放和避免资源的浪费。

[0012]本领域生产磷酸铁设备中常规的压滤机构均可用于本实用新型中。[0013]优选地，所述压滤机构为压滤机，所述压滤机包括压滤段、洗涤段和风干段；所述排气口与风干段相连通，所述排水口和冷却水出口均与洗涤段相连通。[0014]具体地，本领域常规的压滤机设备有全自动立式压滤机和全自动卧式压滤机，例如HVPF立式全自动压滤机、BLZG全自动立式压滤机、XMYG全自动卧式压滤机等，均可实现压滤、洗涤和风干。

[0015]装钵机构用于将磷酸铁滤饼装入匣体中。[0016]优选地，所述装钵机构包括加料件和匣体。[0017]加料件可为本领域常规的加料设备，具体包括料仓、称重模块及电机驱动的单加料螺旋或双加料螺旋，可实现自动精准加料。[0018]优选地，所述汽水分离机构为汽水分离器，所述汽水分离器包括排气口和排水口。[0019]汽水分离器可实现热风和热水的较好分离，常见的型号有汽旋型汽水分离器、离心式汽水分离器、吸附式汽水分离器或者是挡板式汽水分离器；例如：MS9汽水分离器、CF汽水分离器或者AS汽水分离器。

[0020]为了实现热风更好的利用，优选地，所述排气口和压滤机构之间还连通有风机、第一过滤器、第一管道除磁器、储气罐或高压风机中的一种或几种。[0021]风机或高压风机可实现热风较好的运输，第一过滤器用于除去热风中的杂质(如窑炉内的物料、设备粉尘)，第一管道除磁器用于除去热风中的磁性物质(如铁、镍、铬、铜和锌等磁性金属杂质)，储气罐用于储存热风。[0022]更为优选地，所述排气口和压滤机构之间依次连通有风机、第一过滤器、第一管道除磁器、储气罐和高压风机。[0023]更为优选地，所述第一过滤器为空气过滤器。[0024]优选地，所述排水口和压滤机构之间还连通有泵、第二过滤器、第二管道除磁器、热水中转罐、洗涤水箱中的一种或几种。[0025]泵可较好的实现热水的运输，第二过滤器可过滤热水中的杂质，第二管道除磁器可除去磁性物质，热水中转罐用于存储热水。

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更为优选地，所述泵的数量为2个，所述排水口和压滤机构之间依次连通有泵、第

二过滤器、第二管道除磁器、热水中转罐、洗涤水箱和泵。[0027]优选地，所述第二过滤器为袋式过滤器。[0028]优选地，所述装钵机构和窑炉之间设置有传动机构。[0029]更为优选地，所述传动装置为传送带。[0030]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：[0031]利用本实用新型提供的装置可依次对磷酸铁浆料进行压滤、洗涤、风干、装钵和窑炉脱水处理，另外，该装置将降温段的冷却水用于洗涤磷酸铁浆料，将窑炉升温段和降温段的尾气利用汽水分离机构进行分离处理，得到的热水用于洗涤磷酸铁浆料，得到的热风用于风干压滤后的滤饼，可使得风干后的滤饼的含水量不高于20％；可在实现了窑炉低排放和避免资源的浪费的同时，实现低能耗、高效率下风干后的含水量大幅降低，及洗涤效率的提升，节约了闪蒸和空压机设备的投入，降低了生产成本。附图说明

[0032]图1为实施例1提供的工艺装置图；[0033]其中，1为压滤机构，2为装钵机构，3为窑炉，4为汽水分离机构，5为风机，6为第一过滤器，7为第一管道除磁器，8为储气罐，9为高压风机，10为泵，11为第二过滤器，12为第二管道除磁器，13为热水中转罐，14为洗涤水箱，15为传动机构；[0034]201为加料件，202为匣体；[0035]301为升温段，302为降温段；[0036]401为排气口，402为排水口。具体实施方式

[0037]下面结合实施例进一步阐述本实用新型。这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。[0038]实施例1

[0039]本实施例提供一种磷酸铁的洗涤和脱水装置，如图1，包括用于压滤、洗涤和风干的压滤机构1，装钵机构2和用于脱水的窑炉3。

[0040]压滤机构1为压滤机(HVPF立式全自动压滤机)，该压滤机包括压滤段、洗涤段和风干段，可依次对磷酸铁浆料进行压滤为滤饼、洗涤和风干。[0041]装钵机构2包括加料件201和匣体202，用于将风干后的磷酸铁滤饼的装料至匣体202中。具体的，加料件201包括料仓、称重模块及电极驱动的单加料螺旋，可实现自动精准加料。

[0042]窑炉3包括升温段301、保温段和降温段302，降温段302为水冷夹套式降温段，用于实现匣体中磷酸铁滤饼的脱水。加料件201和窑炉3之间设置有传动装置15，具体为传送带，匣体置于传送带上，用于传送匣体。

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升温段301的尾气出口和降温段302的尾气出口均与风机5、汽水分离机构4相连

通。具体的，汽水分离机构4为汽水分离器，汽水分离器的排气口401依次与风机5、第一过滤器6、第一管道除磁器7、储气罐8和高压风机9和风干段相连通；汽水分离器的排水口402依次与泵10、第二过滤器11、第二管道除磁器12、热水中转罐13、洗涤水箱14和泵10相连通，第一过滤器6为空气过滤器，第二过滤器11为袋式过滤器。此时尾气中的热风用于风干段风干，尾气中的热水用于洗涤段的洗涤。

[0044]降温段402的冷却水出口依次与风机5和泵10相连通，然后依次与第二过滤器11、第二管道除磁器12、热水中转罐13、洗涤水箱14和泵10相连通，该冷却水用于洗涤段的洗涤。[0045]利用本实施例提供的洗涤和脱水装置进行磷酸铁的洗涤和脱水，具体过程如下：将磷酸铁浆料打入压滤机，于压滤段、洗涤段和风干段分别进行压滤、洗涤和风干，得到含水量为5.5％的磷酸铁滤饼，然后利用加料件201将磷酸铁滤饼装入匣体202，置于窑炉3中脱水，窑炉中升温速率1～10℃/min(如3.5℃/min)，保温保温500～600℃(如550℃)，保温时间4～10h(如7h)，降温速率2～15℃/min(如5℃/min)，使用15℃的纯水进行降温，升温段的尾气、降温段的尾气经汽水分离后得到的热风用于风干，得到的热水用于洗涤；降温段的冷却水经处理后用于洗涤。整个洗涤、脱水过程可重复利用。[0046]从上述可知，本实用新型提供的洗涤和脱水装置通过对装置进行优化，省去了闪蒸设备，在实现了窑炉低排放和避免资源的浪费的同时，实现低能耗、高效率下风干后的含水量大幅降低，节约了空压机设备的投入，降低了生产成本。[0047]本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

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说　明　书　附　图

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图1

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