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    閉式循環噴霧干燥機制備高純超細氧化鋁的工藝研究

    信息來源:本站 | 發布日期: 2020-08-17 08:15:39 | 瀏覽量:358137
    摘要:閉式循環噴霧干燥機在滿足高純超細氧化鋁生產工藝要求的同時,具有安全、環保、節能和技術實用的特點,整個制備過程均采取了防污染措施,設備內部結構采用陶瓷和塑料材質、表面活性劑選擇不含金屬離子的有機物,與現有…

          伴隨電子技術的快速發展和全球對新能源汽車的高度重視,鋰電池憑著儲量大、輕巧、可反復充電、不含重金屬鎘等優勢獨占市場鰲頭。陶瓷隔膜,因為陶瓷隔膜耐有機溶劑,拉伸強度高、穿刺強度高,熱收縮率低、破膜溫度高,與電解液相溶性好、吸收率高,能夠大大提高鋰電池的安全性和循環使用壽命。
          高純超細氧化鋁作為一種無機物,具有很高的熱穩定性、化學惰性和良好的電 解液相溶性,是一種很好的鋰電池陶瓷隔膜涂層材料。鋰電池陶瓷隔膜對氧化鋁的純度、粒度、比表面積、形貌、分散性等均有嚴格要求。很長一段時間里,很多國內陶瓷隔膜企業所用氧化鋁依賴進口,存在供應量少、價格高的問題。國內氧化鋁生產企業較多,產品質量較差,主要表現在粒度不均勻、易團聚、難分散。隨著鋰電池技術的不斷成熟和市場的快速發展,陶瓷隔膜產量逐漸在擴大,氧化鋁越來越多地被應用到陶瓷隔膜中。因此,研究與開發高性價比的鋰電池陶瓷隔膜用高純超細氧化鋁生產工藝顯得非常重要和緊迫。

    高純超細氧化鋁生產工藝 存在的缺點
        (1) 分散劑是以“干法”方式加入到高純氧化鋁粉中,由于分散劑是微量的,而高純氧化鋁量大且比表面積大,因此存在分散劑在氧化鋁顆粒表面局部集聚,分布不均勻和表面改性不均勻、徹底的問題;
        (2) 采用“靜置沉降法“來對顆粒進行分級,由于氧化鋁比重輕,因此顆粒沉降耗時非常長,不適宜批量生產;
        (3) 工藝中將除去沉積大顆粒后的漿料在烘箱中烘干, 由于氧化鋁粘度較大,采用烘箱烘干,烘干后的氧化鋁難免會出現結塊的現象,即使后續用氣流粉碎也會存在顆粒不均勻的問題。

    閉式循環噴霧干燥機制備高純超細氧化鋁 工藝流程
        (1) 以含量不低于99.99%的氧化鋁粉和溶劑為原料配制成漿液,并加入占表面活性劑,攪拌均勻;溶劑采用具有親水性的液體物質水或乙醇。
        (2) 將漿液通過砂磨機研磨至所需粒度D100≤1.0μm;該砂磨機內襯和研磨介質球均為氧化鋯陶瓷材質。
        (3) 將研磨所得漿液通過閉式循環噴霧干燥機制備成純氧化鋁粉末;
        (4) 將噴霧干燥所得粉末通過氣流粉碎獲得D50≤0.8μm,比表面積為3.9~8.0m2/g,純度≥99.99%,粒度均勻,分散性良好的高純超細氧化鋁粉。氣流粉碎采用流化床式氣流粉碎機,粉碎機腔體為陶瓷 材質,且與物料接觸處均為塑料材質。

    高純超細氧化鋁專用閉式循環噴霧干燥機 工作原理
          閉式循環噴霧干燥機是系統組成一個封閉的循環回路,載熱體可以循環使用。對于揮發物是有機化學溶劑、有毒或逸出后能對人身、環境造成危害物料的干燥,料液中含有的或產品是易氧化、的物料,一般情況下,需用這種流程的物料都是不能接觸氧氣的,所以載熱體大多使用惰性氣體(如氮氣、二氧化碳等);此種方式又稱惰性氣體干燥。從干燥器排出的尾氣,經過氣固分離后還要經過冷凝器回收溶劑或去除濕分,再經加熱器升溫后進入干燥器進行循環使用。通過載熱體和閉式循環方式,我們可以有效的避免物質干燥遭遇高溫危險、防止噴霧干燥過程中與氧氣接觸,粉塵90%以上回收等。
          閉式循環噴霧干燥機目前已經成熟應用于甲苯、乙醇、己烷、汽油等制成的懸濁液,以惰性氣體(或氮氣)做為干燥介質的產品的閉路循環式噴霧干燥工藝。整個過程產品無氧化,介質可回收,惰性氣體(或氮氣)可循環利用。為回收設計的閉式循環系統,系統防爆控制要求極高,系統自控性能極高,GMP要求苛刻。常用于精密陶瓷、電池材料、硬質合金(Wc.Fe)粉的噴霧干燥。

          閉式循環噴霧干燥機在滿足高純超細氧化鋁生產工藝要求的同時,具有安全、環保、節能和技術實用的特點,整個制備過程均采取了防污染措施,設備內部結構采用陶瓷和塑料材質、表面活性劑選擇不含金屬離子的有機物,與現有技術相比,產品純度更高,避免了金屬離子對產品性能的影響。
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