[实用新型]一种利用焙烧炉余热干燥磷酸铁的系统

说明书

本实用新型公开了一种利用焙烧炉余热干燥磷酸铁的系统，该系统包括：旋闪干燥机、脉冲布袋除尘器和焙烧炉。旋闪干燥机的干燥物料出料口通过第一输送管道与脉冲布袋除尘器的除尘进料口相连。脉冲布袋除尘器底部的卸料阀通过第四输送管道与焙烧炉直接相连；所述旋闪干燥机上设置有加热介质入口，所述焙烧炉上设置有热介质出口，所述加热介质入口通过第三输送管道与热介质出口相连。本实用新型结构简单，余热利用效果好，总热能利用率超过85％，在不额外增设热源的情况下，能够既能够满足磷酸铁湿料预干燥处理效果的同时，又能够减少后续磷酸铁焙烧干燥过程中废热气的排放，降低了能耗，减少了污染物的排放，降低了对环境的污染。

技术领域

本实用新型涉及磷酸铁干燥技术，具体设计一种利用焙烧炉余热干燥磷酸铁的系统，属于磷酸铁干燥技术领域。

背景技术

磷酸铁，又名磷酸高铁、正磷酸铁，分子式为FePO₄，是一种自色、灰白色单斜晶体粉末。是铁盐溶液和磷酸钠作用的盐，其中的铁为正三价。其主要用途在于制造磷酸铁锂电池材料、催化剂及陶瓷等。目前看来，磷酸铁锂是最有可能真正大规模应用于动力型和储能型锂离子电池的理想材料，自从1997年美国的John B.Goodenough教授提出这一材料以来，国内外对此进行了广泛而深入的研究。人们通过对材料进行表面包导电碳、内部掺导电物质、晶粒纳米化等手段提高材料的导电性；通过优化控制粉体的粒形、粒径及其分布提高材料的堆积密度人们开发出多种制备工艺，有些已经应用于实际。

磷酸铁都含有一定的结晶水，通常为两个，即为FePO₄·2H₂O；产品除结晶水外，通常还含有少量吸附水；由于含有结晶水和吸附水，磷酸铁的实际成分并不十分确定可靠，为生产磷酸铁锂时的精确配料带来一定困难。

另外，含有结晶水的产品在长期存放过程中，可能产生吸潮或风化现象，使产品成分随时间产生变化，对工艺的稳定性和产品一致性产生不利影响：因此，FePO₄·2H₂O不适于直接用作生产磷酸铁锂正极材料的原料，一般要进行必要的预处理。而且工业上生产FePO₄·2H₂O普遍采用硫酸亚铁(FeSO₄)为原料，成本较低。但采用现有工艺，必须消耗大量氧化剂如双氧水(H₂O₂)、次氯酸钠(NaClO)、氯酸钠(Na ClO₃)、过硫酸铵((NH₄)₂S₂O₈)等，一定程度上増大了成本。

磷酸铁湿料一般较为粘稠，传统烘干技术比较难以解决，烘干不均匀，能耗较大，许多还需真空烘干技术烘干，防止温度过高。因各家工艺情况不同，磷酸铁的含水率各有不同，对最终含水率的要求也各有不同。随着磷酸铁锂电池的大规模使用，磷酸铁做为磷酸铁锂正极材料的主要原料，其需求量大大提高，预计每年的需求量大于5万吨。

一般无水磷酸铁都是先经过液相合成得到二水磷酸铁，再经过高温煅烧，得到无水磷酸铁，存在污水产生量大，且在高温煅烧过程，而且焙烧炉炉膛出来的热气直接排放，从而使无水磷酸铁的能耗成本较高。由于磷酸根的少量挥发导致铁磷比降低，且流程长，成本高，能耗大，根据实际生产计算，此工艺的每吨产品的成本一般在8000-12000左右，且每吨产品产生污水近100吨，设备投资也较大。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种利用焙烧炉余热干燥磷酸铁的系统，该系统充分利用了预处理后的磷酸铁在高温焙烧炉焙烧干燥过程中产生的大量热废气，将这部分热废气进行回收后用于磷酸铁湿料的预干燥处理，本实用新型结构简单，余热利用效果好，在不额外增设热源的情况下，能够既能够满足磷酸铁湿料预干燥处理效果的同时，又能够减少后续磷酸铁焙烧干燥过程中废热气的排放，降低了能耗，减少了污染物的排放，降低了对环境的污染。

为实现上述目的，本实用新型解决技术问题的具体技术方案如下：