[实用新型]一种用于制备电池级碳酸锂的反应釜

说明书

本实用新型公开了一种用于制备电池级碳酸锂的反应釜，包括具有反应腔的反应釜本体、搅拌桨及加热盘管，还包括用于向所述反应腔中添加反应原料的锂水进料管和碱液进料管，所述锂水进料管连接锂水布料器，所述锂水布料器包括多个间隔布置的向反应腔中喷洒锂水的喷淋管。本实用新型反应釜通过锂水布料器的设置，使硫酸锂溶液的添加更加均匀，确保反应均匀，生成的碳酸钠固体颗粒均匀可控，且不容易包裹钠离子，确保下游对产物洗涤步骤的顺利完成。

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池生产制造设备技术领域，特别是涉及一种用于制备电池级碳酸锂的反应釜。

背景技术

随着新能源汽车产业的快速发展，我国已成为世界第一大新能源汽车产销国，动力蓄电池产销量也逐年攀升，动力蓄电池回收利用迫在眉睫。中国是全球最大的锂离子电池生产大国，锂离子电池行业已成为国家重点支持的高新技术产业之一，而锂离子电池行业的废品及其生产废料的处理已成为锂离子电池行业清洁生产急需解决的难题。废旧锂离子电池锂的回收主要是用于生产碳酸锂和氢氧化锂，由于电池级碳酸锂的生产制造和设备有很大的关系，各家所用的设备都不相同，生产出的电池级碳酸锂产品品质参差不齐，成品率低、回收率低是目前存在的主要问题。

比如，授权公告号为CN205761143U的中国实用新型专利公开了一种碳酸锂热解反应釜，包括反应釜体，反应釜体的顶部外侧壁上设置有驱动装置，旋转搅拌转轴的轴体上部通过固定套安装有支撑连接板，刮料条形架上安装有橡胶刮料叶片，旋转搅拌转轴的下部轴体两侧设置有主搅拌板，反应釜体的外侧壁上盘旋设置有蒸汽加热管道，蒸汽加热管道的右侧上方进口端连通有蒸汽入口管，蒸汽加热管道的左侧下方出口端连通有冷凝水出口管，反应釜体的底部连通有沉淀物料排放斗，反应釜体的底端还设置有循环出料斗。

授权公告号为CN207169693U的中国实用新型专利公开了一种制备球形电池级碳酸锂的反应釜，包括反应釜体、电机、进料口、搅拌轴、套环、液体分布盘、碳化剂进口、搅拌叶、转盘、叶片、通孔、出料口和排气口，所述反应釜体的顶端还设置有压力计、测温仪以及辅料进口，所述进料口和出料口上均设置有控制阀，所述液体分布盘的下端设置有若干出液孔，所述碳化剂进口设置有流量控制阀，所述通孔的大小是液体分布盘下端出液口大小的两倍。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的不足，提供了一种用于制备电池级碳酸锂的反应釜，通过对电池级碳酸锂沉淀过程条件的精确控制，生产出的碳酸锂晶粒均匀可控，碳酸锂中的钠盐易洗，一次金属锂回收率高。

一种用于制备电池级碳酸锂的反应釜，包括具有反应腔的反应釜本体、搅拌桨及加热盘管，还包括用于向所述反应腔中添加反应原料的锂水进料管和碱液进料管，所述锂水进料管连接锂水布料器，所述锂水布料器包括多个间隔布置的向反应腔中喷洒锂水的喷淋管。原料锂水是指硫酸锂溶液，碱液是碳酸钠溶液。喷淋管可以将硫酸锂溶液均匀喷洒添加。

所述锂水进料管和碱液进料管上均设有管道除铁器。磁性物质会对电池有安全隐患，管道除铁器用于去除原料中的磁性物质，确保产物的质量。

所述搅拌桨包括由电机驱动的转轴及设于转轴上的桨叶，所述桨叶分为上下分布的多层。桨叶为上下多层，可以保证搅拌时上下各处均匀，保证生成的碳酸锂晶粒均匀可控。

所述反应腔的内侧壁具有竖向分布的挡板。所述挡板焊接固定在反应釜本体的侧壁上，搅拌过程中反应液按搅拌桨转动方向旋转，而挡板的设置可以阻挡反应液的转动，从而使反应液能够更好的混合均匀。挡板的数量为均匀分布的3～6块。

所述加热盘管以竖盘方式设于所述反应腔内，并环绕所述搅拌桨设置，加热盘管的两端分别连接进蒸汽管和出蒸汽管。加热盘管用于加热，加热盘管设于反应腔内有利于提高加热效率，但相应的对加热盘管的材质等要求提高，优选采用钛管。并且竖盘方式可以确保加热盘管表面不堵料不积料，反应完成后能完全放完所有反应液，保证收率，避免残存物料对下一批次反应的影响。