[发明专利]一种煅烧锂电池正极材料耐腐蚀匣钵备制工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐火耐腐蚀匣钵窑具技术设备领域，特别涉及一种煅烧锂电池正极材料耐腐蚀匣钵备制工艺。

背景技术

随着电子产品的发展与普及，锂电池正极材料得到了空前的应用，锂电池正极材料粉体必须经过高温窑炉的煅烧，烧成必须采用匣钵来装载，在利用匣钵承载物料高温煅烧时，通过在匣钵内承载碳酸锂和碱性金属氧化物进行高温反应，在高温下碱性氧化物与匣钵表层中酸性氧化物二氧化硅、两性氧化物如莫来石(3Al₂O₃·2SiO₂)发生化学反应，产生玻璃质物质；匣钵经过冷热重复使用，一般使用3—5次就会报废。

现有技术中，匣钵有两种结构，一是由单一复合材料制成，这种匣钵在使用完后会被锂电池正极材料渗透腐蚀，导致匣钵表面沾覆少量的正极材料无法清理，只能进行掩埋，导致工业垃圾；一旦被埋入地下后，不可避免的造成重金属污染；另一种则是双层结构，即在基体层表面进行喷涂，使用一定次数后，匣钵表面的喷涂层与基体理化性能发生变化，匣钵表面开始剥落，不仅污染了正极材料，造成成品率比较低，还容易引发后续锂电池的安全事故。

现有技术中的缺点是：由于会分解产生渗透能力和反应活性强的氧化锂，对匣钵侵蚀、导致匣钵剥落、粉化问题，匣钵的使用寿命下降；针对匣钵的抗腐蚀性及使用寿命，研发抗腐蚀性能好，长寿命的匣钵对于锂电池正极材料的生产及技术进步有十重要的作用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种煅烧锂电池正极材料耐腐蚀匣钵备制工艺，针对现有技术中的不足，设计制备煅烧锂电池正极材料的耐腐蚀匣钵，采用氢氧化镁、氧化铝、二氧化硅制备骨料；添加富镁尖晶石粉制备基质料，通过骨料和基质料制备耐腐蚀的匣钵；匣钵抗侵蚀、不发生剥落与粉化，匣钵使用寿命长。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种煅烧锂电池正极材料耐腐蚀匣钵备制工艺，包括一级骨料制备、二级骨料制备和基质料制备、匣钵制备，其特征在于：

所述一级骨料制备和二级骨料制备依次包括粉体制备、球磨浆料制备、浆料制备、浆料储存、胚体制备、胚体干燥、胚体煅烧；所述基质料制备依次包括基质料配料、基质料球磨、基质料筛分；所述匣体制备依次包括匣钵料制备、捆扎压制、养护干燥、高温烧成；所述一级骨料、二级骨料和基质料按照工艺配比进行混合制得匣体料。

所述煅烧锂电池正极材料耐腐蚀匣钵备制工艺流程为：

一、骨料制备：

1.1、粉体制备，选用分子量为65—67，纯度为99.8—99.9％的Mg(OH)₂，平均粒度为3微米，加入量为18—22％；选用α—氧化铝,粒度2000目,纯度99.5—99.8％,加入量为34—36％；选用二氧化硅,粒度5—10微米,纯度99—99.5％,加入量为48—52％；采用预混机将粉体混合均匀备用；

1.2、球磨浆料制备，使用搅拌磨，在搅拌磨内先加入水,加入量为粉体的30——40％；再加入直径5毫米的氧化铝球磨珠，作为磨介，用量是粉体用量的2倍；搅拌混合均匀，获得球磨浆料；

1.3、浆料制备，在步骤1.2中的球磨浆料内，加入分散剂D134，加入量为粉体的0.55％；加入消泡剂F-102，加入量为粉体的0.02％；搅拌混合均匀；投加步骤1中的混合粉体，按投入粉体10-15％的量投加粉体；投加混合粉体后，开启搅拌，球磨直到粉体变成溶液后，再次投加混合粉体，总计投加入量为35—40％的粉体；待粉体全部投加完后，开动快速搅拌，球磨4—6小时后，检测确认浆料粘度下降后停止搅拌；

1.4、浆料储存，将搅拌磨内的浆料放入搅拌池中，所述搅拌池中的搅拌轴应该保持不停慢速搅拌，防止浆料出现沉淀；

1.5、胚体制备，将步骤1.4中的浆料，输送到压滤机中，进行加压过滤，滤出浆料中的水份,得到水份约在8—10％的胚体；

1.6、胚体干燥，将步骤1.5中的胚体，放置到烘干房内，设置温度为60—80℃，烘干，得到干燥胚体；

1.7、胚体煅烧，将步骤1.6中的干燥胚体，装入煅烧炉内，设置煅烧温度为1370—1390℃，煅烧保温时间为6—8小时，得到高纯度的块状熟堇青石材料；

1.8、一级骨料制备，将步骤1.7中的块状熟堇青石材料，通过粉碎机粉碎，进一步的，经过振动筛过筛,选取粉体粒度为0.3—1.2mm的颗粒；得到粒度料后，此颗粒度堇青石,作为一级颗粒骨料；