[发明专利]一种制备碳酸钴的系统及方法

说明书

本发明提供的一种制备碳酸钴的系统及方法，该系统包括与反应釜相连的溢流槽，所述溢流槽的溢流槽溢流口连接至浓密器的浓密入料口；所述溢流槽的溢流槽出料口连接至所述反应釜的进料口，所述浓密器的浓密出料口连接至所述反应釜的进料口；该方法包括反应釜底部的产品由反应釜底部的排料口排出；所述反应釜上部的物料由反应釜上部的反应釜溢流口溢出，并经溢流槽沉降和/或浓密器浓密后，返回所述反应釜内继续参与反应。本发明的一种制备碳酸钴的系统及方法，其结构简单、工艺控制简便，能够有效提升碳酸钴的制备效率。

技术领域

本发明涉及锂电材料制备技术，更具体地，涉及一种制备碳酸钴的系统及方法。

背景技术

锂离子电池具有高能量、长寿命、低污染等优点，被广泛用于收集、计算机、电动自行车、电动汽车、国防等多种领域。而正极材料直接决定了最终锂离子电池的性能。用于制备电池的多元材料具有高容量、可逆比容量大，同时具有较高的安全性能，价格也相对较低。且与电解液的相容性较好，循环性能优异，因此广泛应用于各个领域。

近几年来，多元材料的优势得到了充分的发挥，成为了电池材料厂家追捧的对象；与此同时，随着多元电池材料在新能源汽车行业的广泛应用。

用于制备多元材料的原料之一碳酸钴，在实际生产过程中，通常是采用试剂在反应釜中反应完全后整体排出，再进行下一工序。如公开号为CN104556248A的中国专利申请，其公开了一种连续生产大颗粒球形碳酸钴的方法。

该方法包括制作含小粒径碳酸钴晶种的悬浊液和大颗粒球形碳酸钴，还将含小粒径碳酸钴晶种的悬浊液与大粒径碳酸钴的悬浊液搅拌成混合液、固液分离、洗涤压滤出的滤饼为大颗粒碳酸钴滤饼、烘干，反复操作得到大颗粒碳酸钴粉末。

该方法通过采用小粒径碳酸钴晶种，控制了反应母液中大颗粒碳酸钴的粒径，保证了连续化生产制成的碳酸钴球形度高、粒径稳定控制在15±0.5μm范围，实现了大规模连续化生产大颗粒球形碳酸钴粒径的一致性和稳定性。

但是，上述方法实现的是碳酸钴工艺过程的连续。当向反应釜中添加试剂，需待试剂全部反应完成，达到要求后再一并排出，以连续进行下一步工序。碳酸钴在反应釜中的反应过程仍然是间歇式的，其生产效率还有待进一步提升。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的制备碳酸钴的系统及方法，以解决碳酸钴制备难以连续作业、或连续作业效果差的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种制备碳酸钴的系统，包括与反应釜相连的溢流槽，所述溢流槽的溢流槽溢流口连接至浓密器的浓密入料口；所述溢流槽的溢流槽出料口连接至所述反应釜的进料口，所述浓密器的浓密出料口连接至所述反应釜的进料口。

进一步地，所述反应釜的上部设置反应釜溢流口，所述反应釜溢流口连接至所述溢流槽的溢流槽进料口，且所述反应釜溢流口的高度高于所述溢流槽进料口的高度。

进一步地，所述反应釜溢流口的高度比所述溢流槽进料口的高度高30-60cm。

进一步地，所述溢流槽进料口的高度比所述溢流槽溢流口的高度低。

进一步地，所述溢流槽进料口的高度比所述溢流槽溢流口的高度低10-20cm。

进一步地，所述溢流槽的有效使用体积为所述反应釜的有效使用体积的10％-40％。

根据本发明的另一个方面，还提供一种制备碳酸钴的方法，

反应釜底部的产品由反应釜底部的排料口排出；

所述反应釜上部的物料由反应釜上部的反应釜溢流口溢出，并经溢流槽沉降和/或浓密器浓密后，返回所述反应釜内继续参与反应。

进一步地，所述反应釜的有效使用体积为6-16m³；