[实用新型]具有均匀分散的磷酸铁合成混浆装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用沉淀法制造磷酸铁材料的混浆装置，具体地说是一种具有均匀分散的磷酸铁合成混浆装置，可实现均匀反应的混料效果。

背景技术

磷酸铁材料，一般都是采用铁盐和磷酸盐反应制成。例如采用硫酸铁、硝酸铁、氯化铁等三价铁，或者硫酸亚铁等二价铁通过氧化变成三价铁，然后与磷酸、磷酸钠等含有磷酸根离子的物质反应。溶液首先达到酸性较强的低pH值，然后缓慢加入碱性物质，将溶液调整到中性，形成磷酸铁沉淀。一般来说，磷酸铁材料的性能强烈依赖于pH值条件，pH值过高和过低都严重影响磷酸铁的品质。例如在较高pH值条件下合成的磷酸铁含有氢氧化铁杂质，而在较低pH值条件下合成的磷酸铁材料铁含量偏低。

在混合反应中，碱性物质一般需要缓慢加入，强烈搅拌，以使整个溶液的pH值均匀地发生变化。在此过程中，一般的搅拌、对流等混合方法不足以实现整体溶液均匀，造成溶液的pH值不均匀分布。因此造成磷酸铁产品性能不稳定。另外，传统方式的反应原料是在反应釜中进行，这样就会发生不均匀的合成混浆从混合区域流出的问题。

发明内容

鉴于上述现状，本实用新型的目的是提供一种具有均匀分散的磷酸铁合成混浆装置。使其利用高速离心分散技术，将不同体系的溶液实现迅速均匀的混合，从而实现快速均匀的反应混合。

本实用新型所采用的技术解决方案是：一种具有均匀分散的磷酸铁合成混浆装置，包括反应容器及其底部设有的排料孔，在其反应容器内安装有搅拌叶片，所述搅拌叶片的上部设有间隔成储料腔和混料腔的漏料盘与反应容器连接，位于漏料盘上部的反应容器的径向上设有进料管。应用时，不同的原料液体，包括碱液都分别从不同的进料管加入。进入储料腔内后，从漏料盘流出进入混料腔。流入的液体立刻被高速旋转的搅拌叶片强烈地搅拌混合，甩到混料腔的内壁上再一次经受撞击混合，然后顺内壁流下到容器内，完成浆料的均匀混合。

在本新型中，所涉及搅拌叶片为对称设置，或是呈120°分布。应视生产情况而定，优选叶片呈120°分布。

进一步地，所述叶片为直板形，或是螺旋桨形，或是制成S形。

在本新型中，所述反应容器内的混料腔内壁表面为抛光镜面。用于保证均匀分散的磷酸铁合成混浆较好的流动性。

在本新型中，所涉及到漏料盘为整体结构或是多个分体结构的组合体，该漏料盘上分布有漏料孔，其孔径为0.6-1mm。

本实用新型中，所指的反应容器、叶片、漏料盘是选用SUS304奥氏体不锈钢材料。

总之，本实用新型的有益效果是：因采用了高速离心分散技术，将不同体系的溶液实现迅速均匀的混合，有效地解决了磷酸铁合成过程中混料不均匀的问题。不同的原料液体从不同区域进入混合腔，迅速被叶片撞击后，被甩到混料腔内壁进行二次撞击混料，两次混合保证了混料的微观和宏观均匀性的实现。比较反应釜内搅拌的混料方式，浆料的均匀性和成分一致性大幅度提高。在反应之前，原料都是独自存在，不存在预反应造成的成核核心。这样可以进一步保证产物的均匀性和精细化，有效地提高产品质量。

实验表明，利用该混合装置合成的磷酸铁，稳定地达到1-2微米的粒经，铁磷成分极其稳定。以该磷酸铁制造的磷酸铁锂材料具有高达155mAh/g的放电克容量和良好的产品批次一致性。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图；

图2是图1叶片视图；

图3是图1剖面图。

具体实施方式

由图1、图2、图3所示的具有均匀分散的磷酸铁合成混浆装置，包括反应容器9及其底部设有的排料孔10。在所述反应容器9内安装有搅拌器，所述搅拌器由呈120°分布制成S形的叶片7焊接在旋转主轴6上，由旋转主轴6连接驱动电机(图中未给出)组成，保证旋转中心和重心重合。本实施例选用S形的叶片7，用以增加刚度和液滴破碎效果。装配时，将旋转主轴6直接引出反应容器9外，在旋转主轴6与反应容器9配合部位安装密封垫5，避免旋转主轴6工作时产生的飞溅浆料顺旋转主轴6处溢出。在本实施例中，所述搅拌叶片7的上部设有间隔成储料腔2和混料腔8的漏料盘3与反应容器9固定连接。根据应用特点，反应容器9内的混料腔内壁表面进行抛光镜面处理。本新型的漏料盘3是采用三个呈扇形分体结构的组合体，该漏料盘3上分布有漏料孔4，其孔径为0.6-1mm。位于漏料盘3上端的反应容器9的径向上设有呈120°分布的进料管1。

本实施例中所涉及的漏料盘采用多个分体结构的组合体之外，还可先用整体结构。