鋰電池電解質(zhì)分離純化過濾洗滌干燥機的選型與性能分析

　　鋰離子電池主要部件包括正極、負極、電解液、隔膜等。鋰離子電池性能很大程度取決于電解液的性能，尤其是電解質(zhì)的純度。因此未來各廠家不僅會在生產(chǎn)設(shè)備上加大投入，同時也會持續(xù)改進生產(chǎn)工藝和加強操作人員的培養(yǎng)。
 

　　六氟磷酸鋰一直是商品化鋰離子電池中使用的主要的電解質(zhì)鋰鹽，由于六氟磷酸鋰生產(chǎn)中使用無水氟化氫作溶劑，六氟磷酸鋰與氟化氫易生成復(fù)合物，導(dǎo)致六氟磷酸鋰粗產(chǎn)品中通常都含有一定量的氟化氫。此外，由于生產(chǎn)六氟磷酸鋰的原料中通常都含有微量的氧化物，在六氟磷酸鋰的生產(chǎn)過程中會與氟化氫反應(yīng)生成水，而且無水氟化氫溶劑中通常也含有微量的水，因此，如何脫除六氟磷酸鋰粗產(chǎn)品中的水和氟化氫，使其符合鋰離子電池工業(yè)的要求，是六氟磷酸鋰生產(chǎn)中關(guān)鍵的步驟之一。
 

　　六氟磷酸鋰極易水解，而且熱穩(wěn)定性較差，這使六氟磷酸鋰的純化變得非常困難，現(xiàn)在常用的純化方法為熱真空干燥法，熱真空干燥法存在的主要問題是六氟磷酸鋰粗產(chǎn)品的顆粒不能充分暴露在真空氛圍中，使其zui終獲得的六氟磷酸鋰產(chǎn)品中存在氟化氫的夾雜問題，為此電解質(zhì)生產(chǎn)廠家急需改進六氟磷酸鋰結(jié)晶分離純化裝置。
 

　　雙錐回轉(zhuǎn)三合一干燥機 設(shè)備概況
 

　　目前化工及醫(yī)藥行業(yè)在物料反應(yīng)、濃縮或結(jié)晶、過濾或離心脫水、洗滌、再次過濾或離心脫水結(jié)束后，再用普通的雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機進行干燥。這種工藝涉及到大量單元操作設(shè)備與物料轉(zhuǎn)運裝置，不僅生產(chǎn)場地布局占用面積大、設(shè)備安裝投資高、操作人員分散、物料裝運環(huán)節(jié)復(fù)雜弊端，限制了大規(guī)模生產(chǎn)的發(fā)展。另外在藥品生產(chǎn)中，尤其在無菌粉生產(chǎn)中，生產(chǎn)過程的物料極易受環(huán)境對物料的二次污染，這是不合格產(chǎn)品主要原因之一，是GMP標準要求必須杜絕的。長期以來這些問題一直沒有好的方法解決，是企業(yè)亟待解決的老大難問題。
 

　　為了解決上述問題，常州百得干燥在原有普通型雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機的基礎(chǔ)上進行改進，使其具有反應(yīng)、濃縮或結(jié)晶、過濾或離心脫水、洗滌、干燥多種功能與一體，達到一機多用的目的，使易燃易爆物料后處理過程可在一臺設(shè)備內(nèi)、全密閉工藝下完成生產(chǎn)，*大提高了生產(chǎn)的安全性，大大降低設(shè)備投資，減少操作人員數(shù)量，避免物料周轉(zhuǎn)污染。
 

　　鋰電池電解質(zhì)六氟磷酸鋰分離純化工藝分析
 

　　鋰電池電解質(zhì)六氟磷酸鋰結(jié)晶采取靜止結(jié)晶的方法，在-20℃條件下六氟磷酸鋰冷卻結(jié)晶。結(jié)晶結(jié)束后，進行固液分離，分離后母液送母液儲槽循環(huán)使用。冷卻、結(jié)晶及放液過程中溢出的少量HF進入廢氣。結(jié)晶后的母液由晶析槽通過密閉管道進入帶過濾功能的雙錐干燥機，通入氮氣產(chǎn)生正壓，使固液分離，再進行初次干燥。
 

　　將初次干燥完成的六氟磷酸鋰晶體通過一次分級機送至盛放晶體的移動容器內(nèi)，移動容器內(nèi)的六氟磷酸鋰晶體在氮封保護下進入粉碎機，粉碎至目標粒徑。粉碎后的六氟磷酸鋰晶體直接進入干燥機，在氮封保護下用85℃熱水(夾套)進行加熱干燥。干燥過程由氮氣帶出的少量微粉通過微粉收集器收集后回用，未收集的部分進入廢氣。在氮封保護下干燥后的六氟磷酸鋰晶體進入振動分級篩，合格的產(chǎn)品在氮封保護下進行包裝。
 

　　六氟磷酸鋰現(xiàn)有過濾干燥工藝存在的問題
 

　　(1) 常規(guī)精制工藝需過濾機、粉碎機、干燥機等，各自的都有配套裝置，造價貴，占地面積大；
 

　　(2) 工序多、設(shè)備多、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作繁瑣，生產(chǎn)勞動強度*大。
 

　　(3) 整套裝置處于不能正常操作或勞動強度大，生產(chǎn)周期長、能耗大、效率低影響產(chǎn)品質(zhì)量。
 

　　(4) 物料轉(zhuǎn)移困難、勞動強度大，還易造成物料的流失和浪費。
 

　　(5) 物料需多次轉(zhuǎn)序，易造成叉交污染，難以滿足全密閉要求；
 

　　(6) 對于易燃易爆、有毒劇毒的物料，存在安全隱患。
 

　　以解決六氟磷酸鋰現(xiàn)有過濾干燥工藝存在的問題，常州百得成功研發(fā)了鋰電池電解質(zhì)分離純化過濾洗滌干燥機(號：202122629450.5)，采用氮氣壓濾和脈沖真空低溫干燥法脫除六氟磷酸鋰粗產(chǎn)品中的HF和雜質(zhì)時存在的主要問題，提供一種高效、安全、生產(chǎn)連續(xù)好的六氟磷酸鋰純化干燥專用裝置。
 

　　六氟磷酸鋰純化錐形過濾洗滌干燥機 工作原理
 

　　六氟磷酸鋰純化錐形過濾洗滌干燥機為筒錐式結(jié)構(gòu)，在圓筒體和下部錐體上設(shè)置有加熱夾套，可對物料進行加熱或冷卻，在多功能機內(nèi)部設(shè)置有空心軸和變角度變導(dǎo)程空心螺旋攪拌裝置攪拌，對物料進行攪拌和提升，在出料時推出物料。在下部錐體內(nèi)設(shè)置有結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的圓錐形過濾裝置，在設(shè)備底部有特殊設(shè)計的快開出料裝置或氣動出料球閥。
 

　　在反應(yīng)階段，反應(yīng)物料從頂部加入，攪拌結(jié)構(gòu)可使物料在機內(nèi)得到均勻的攪拌，并通過筒體夾套、錐體夾套及空心軸、空心螺旋葉的同時加熱或冷卻，使物料在機內(nèi)充分反應(yīng)。在過濾階段，本機可使物料在機內(nèi)通過加壓或抽真空過濾濾干，并加入洗滌液，使物料在機內(nèi)進行多次自動再漿洗滌，達到洗滌要求后再壓干。在干燥階段，筒體夾套、錐體夾套、空心軸、空心螺帶同時對物料進行加熱并在頂部抽真空，對物料進行真空密閉低溫干燥，干燥后自動密閉出料。