[发明专利]一种磷酸铁生产设备

说明书

本发明公开了一种磷酸铁生产设备。该设备主要包括功能互补的铁皮预处理系统、收集气体的气体贮存与转化系统、提供原料的加料系统、供原料反应的反应系统、为反应提供热量的加热系统、反应结束后的料液收集系统。通过本发明的设备，能够连续、高效的实现高性能、低成本的磷酸铁的量产，以铁皮为原料价格低廉，设备机械化程度高，易于操作，产品性能均匀、稳定。

技术领域

本发明涉及新能源材料和化工设备领域，更具体的，涉及一种磷酸铁生产设备。

背景技术

锂离子二次电池的发明为人类的能源利用打开了新的大门，小到PC产品，大到汽车、舰船等，涉及面广、应用范围大，是新一代绿色无污染的能量存储介质。正极材料是锂离子二次电池的重要组成部分，按材料种类可分为：磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、NCM、NCA等，其中磷酸铁锂是安全系数最高的锂离子二次电池正极材料，虽然NCM和NCA等高能量密度正极材料的市场占有率已经超过了磷酸铁锂，但受安全、价格等因素的影响，磷酸铁锂的市场需求正逐渐回升。

因具有相似的晶体结构，磷酸铁是生产高性能磷酸铁锂的关键原材料，是目前主流的工艺路线，但因磷酸铁成本较高，占整个工艺的一半以上，因此也是目前生产磷酸铁锂成本最高的路线。随着市场竞争的日益激烈化，如何在保持材料综合性能的同时，降低磷酸铁路线的生产成本，是各生产企业竞相攻关的重点方向，降低磷酸铁的成本是最直接、最有效的途径。

磷酸铁多以草酸亚铁、硫酸亚铁、氯化亚铁等成品亚铁盐为原料，再通过氧化手段合成，但成本较高，而为降低成本，常选用三氧化二铁为原料，但因该工艺生产的磷酸铁制备得到的磷酸铁锂比容量极低，通常<130 mAh/g，因此只能用于储能电池，高比容量、低成本磷酸铁锂用磷酸铁的生产，目前仍然难以突破，究其原因：一是原材料成本较高，抬高了磷酸铁的成本；二是缺乏成熟的生产工艺，现有工艺机械化程度低，人工成本高，材料均一性差。

发明内容

为突破上述不足，本发明提供一种磷酸铁生产设备，以解决现有生产工艺成本高、机械化程度低、材料一致性差的难题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种磷酸铁生产设备，所述设备应至少包括功能互补的铁皮预处理系统、收集气体的气体贮存与转化系统、提供原料的加料系统、供原料反应的反应系统、为反应提供热量的加热系统、反应结束后的料液收集系统。

优选地，所述铁皮预处理系统包括破碎机、振动筛网、加料阀。

优选地，所述振动筛网的网孔孔径范围为1~20厘米。

优选地，所述气体贮存与转化系统包括集气泵和储气罐。

优选地，所述加料系统包括计量阀和加药管。

优选地，所述反应系统包括反应罐体和搅拌器，所述反应罐体通过管道依次和所述集气泵及所述储气罐相连。

优选地，所述加热系统包括加热套管、燃烧室和热力阀，所述加热系统包含电加热、蒸气加热两种模式。

优选地，所述加热套管通过管道依次和所述热力阀及所述燃烧室相连。

优选地，所述料液收集系统包括放料阀和集料罐。

本发明的有益效果包括：本发明提出的一种磷酸铁生产设备，采用廉价易得的铁皮为原料，并利用自产氢气为反应加热，在保证产品均匀性的同时，大幅提高生产效率，机械化程度高，操作简单，可显著降低磷酸铁的生产成本，提高其市场竞争力。

附图说明

图1为实施例一中磷酸铁生产设备的主视结构示意图。

图2为实施例二中磷酸铁生产设备的主视结构示意图。

具体实施方式