CN209049466U - 一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及球磨装置领域，为解决现有球磨机无法连续加工、研磨介质损耗快且加工效率及产品质量难以统一等问题，本实用新型提供了一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机，包括回转罐、电机组、传动部和用以固定回转罐的支撑架，回转罐两端固定连接支撑架，其中一端连接传动部，传动部连接电机组，另一端设有给料部，所述回转罐的罐体上设有小滤孔，罐体外套设有过滤套，过滤套由挡板部和滤板部组成，滤板部上设有过滤孔且滤板部设置在罐体的下部。其可进行连续的球磨加工，通过分级破碎和球磨的方式降低了研磨介质的损耗；在保持高效率球磨的同时提高了球磨质量，使得球磨后所得的粉体粒径更小、细度更高且粒径的均一性更高。

Description

一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机

技术领域

本实用新型涉及球磨装置领域，尤其涉及一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机。

背景技术

三元前驱体是一种用以制备新能源汽车所使用的高效锂离子电池的三元复合正极材料前驱体，其制备过程的一个必备工艺即是球磨。通过球磨的工艺能够进一步减小三元前驱体的粒径，提高其细度，进而可提高所制备的三元复合电极材料的品质。

球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。这种类型磨矿机是在其筒体内装入一定数量的钢球作为研磨介质。它广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业，也常被用于对三元前驱体进行球磨，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿，建材及化工等行业，可分为干式和湿式两种磨矿方式。根据排矿方式不同，可分格子型和溢流型两种。但是，现有的球磨罐在用于制备微纳米级三元前驱体时存在着一定程度的缺陷。例如在球磨物料时其内部仅填充一种研磨介质，而选用的研磨介质很大程度上决定了球磨的质量以及球磨后所得粉体的粒径，仅填充一种介质时当研磨介质粒径过大则会导致球磨质量较差、粉体粒径较大且均一性差，研磨介质粒径过小时则会出现球磨效率低下、研磨介质损耗过快等问题，并且，现有的球磨机无法实现连续生产加工，其只能批次进行生产加工，在球磨结束后也无法对粉体进行有效筛选，其所得粉体的粒径均一性差，需要进一步使用筛网过滤出粒径过大的粉体等问题。

中国专利局于2018年2月27日公开了一种湿法球磨机快速球磨机的发明专利申请，申请公告号为CN107737643A，其包括球磨机筒体、球磨机筒体两端的旋转短轴、用于安装旋转短轴的轴承座以及驱动球磨机筒体旋转的驱动装置，驱动装置包括安装于球磨机筒体近右侧筒体上的A3皮带盘、主电机、慢速电机，慢速电机连接减速机，减速机主轴连接第一驱动轴，第一驱动轴两端安装于轴承座上，第一驱动轴上设置有C2皮带盘、C3皮带盘；主电机主轴上C1皮带盘，第一驱动轴下方设置有与其平行的第二驱动轴，第二驱动轴两端安装于轴承座上，第二驱动轴上设置有C4皮带盘、C5皮带盘，A3皮带盘与C5皮带盘通过皮带传动连接，C3皮带盘与C4皮带盘通过皮带传动连接，C1皮带盘与C2皮带盘通过皮带传动连接。其在一定程度上提高了研磨效率和所得粉体粒径的均一性、降低了研磨介质的损耗，但是其仍无法对粒径进行十分有效的把控，且无法实现连续生产。

实用新型内容

为解决现有的球磨机仅填充一种介质时当研磨介质粒径过大则会导致球磨质量较差、粉体粒径较大且均一性差，研磨介质粒径过小时则会出现球磨效率低下、研磨介质损耗过快等问题，和现有的球磨机无法实现连续生产加工，其只能批次进行生产加工，在球磨结束后也无法对粉体进行有效筛选，其所得粉体的粒径均一性差，需要进一步使用筛网过滤出粒径过大的粉体等问题，本实用新型提供了一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机。其首要目的是实现能够对三元前驱体进行连续球磨，提高生产加工效率的目的，其次是要实现大幅度提高球磨效果、球磨效率以及降低研磨介质损耗等目的。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机，包括回转罐、电机组、传动部和用以固定回转罐的支撑架，回转罐两端固定连接支撑架，其中一端连接传动部，传动部连接电机组，另一端设有给料部，所述回转罐的罐体上设有小滤孔，罐体外套设有过滤套，过滤套由挡板部和滤板部组成，滤板部上设有过滤孔且滤板部设置在罐体的下部。

过滤套通过支架固定安装，其套设在罐体外但不随罐体一起转动，因此过滤套的挡板部可阻挡罐体上的小滤孔配合罐体外套设的过滤套，可使得在罐体内进行球磨的粉体在其球磨至细度足够小、粒径小于罐体小滤孔和滤板部上的过滤孔孔径时从罐体下方落下，给料部进行持续进料时则可实现连续生产制备三元前驱体粉体的目的。

作为优选，所述回转罐的罐体内设有中罐体和内罐体，内罐体设置在中罐体内，给料部连接内罐体。

中罐体和内罐体的设计可使得对待球磨的物料进行分级球磨处理，由内到外从内罐体、中罐体和罐体实现三级分级破碎和球磨，可减小研磨介质的损耗，并且中罐体内采用粒径较大的研磨介质、罐体内采用粒径较小的研磨介质，形成分级球磨，可针对性地提高效率和保证产品细度，以提高所得球磨后粉体的品质。

作为优选，所述中罐体上设有中滤孔，内罐体上设有大滤孔。

大滤孔使得在内罐体内进行初步破碎后的物料可进入至中罐体中，再在中罐体内球磨，球磨至一定粒径后通过中滤孔再进入至罐体中，实现分级球磨。

作为优选，所述内罐体内设有搅拌杆，内罐体通过连杆与中罐体连接，中罐体通过连杆与罐体连接。

内罐体主要通过搅拌杆转动对物料进行撞击的方式进行初步的破碎，减小物料的粒径并一定程度上提高物料的松散度，进而使其更有利于后续的球磨加工。连杆的设置使得罐体、中罐体和内罐体实现同时转动，三级分级破碎和球磨球磨同步进行，可大大提高连续制备生产三元前驱体粉体的效率。

作为优选，所述搅拌杆设有若干个并沿内罐体轴心线等距排布。

沿轴心线等距等距排布的搅拌杆对物料的撞击均匀性更高，所产生的破碎效果更好。

作为优选，所述相邻搅拌杆之间呈等角度交错。

相邻搅拌杆等角度交错排布可使得搅拌杆对物料撞击破碎的效果更好，提高破碎效果。

作为优选，所述大滤孔孔径大于中滤孔，中滤孔孔径大于小滤孔。

小滤孔的孔径可为微纳米级孔径，以此实现对产品的过滤，所收集得到的粉体即为微纳米级粉体。

本实用新型的有益效果是：

1)可进行连续的球磨加工，提高生产加工的效率并一定程度上减少了开关机时所造成的能源损耗；

2)通过分级破碎和球磨的方式降低了研磨介质的损耗；

3)在保持高效率球磨的同时提高了球磨质量，使得球磨后所得的粉体粒径更小、细度更高且粒径的均一性更高。

附图说明

图1为本实用新型的正视示意图；

图2为本实用新型的俯视示意图；

图3为图1和图2中A-A处的截视图；

图4为图3中B部分的放大示意图；

图5为内罐体的示意图；

图中，1回转罐，101罐体，102中罐体，103内罐体，104连杆，105搅拌杆，106大粒径研磨介质，107小粒径研磨介质，2过滤套，201挡板部，202，滤板部，203支架，3收集盒，4给料部，5支撑架，6电机组，7传动部。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1和图2所示的一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨罐，其包括回转罐1、用以安装回转罐1的支撑架5以及带动回转罐1转动的传动部7及电机组6，传动部7连接电机组6并设置在回转罐1的一端，回转罐1的另一端接设有一个给料部4。回转罐1的罐体101上设有小滤孔，回转罐1外部还套设有一个过滤套2，过滤套2包覆住设有小滤孔部分的罐体101并由支架203固定，其本身不随回转罐1的转动而转动，且过滤套2由挡板部201和滤板部202组成，滤板部202设置在回转罐1的下方，挡板部201能够阻止回转罐1内粒径小于小滤孔的粉体从回转罐1侧面或上面通过离心力甩出，而滤板部202则使得粉体能够从下方落下，在回转罐1下方放置收集盒3即可对粉体进行收集，给料部4在进行持续供料即可实现连续生产加工的目的。

又如图3所示，罐体101内还分别设有中罐体102和内罐体103，其三层设置如图3和图4所示，其中罐体102与中罐体102之间、中罐体102与内罐体103之间之间通过连杆104固定连接，内罐体103如图5所示设有若干个并沿内罐体103轴心线等距排布搅拌杆105，且相邻搅拌杆105之间呈等角度交错。且内罐体103和中罐体102上设有大滤孔和中滤孔，大滤孔、中滤孔和罐体101上的小滤孔孔径由大至小，实现对物料的分级过滤和破碎、球磨，提高生产加工效率以及球磨效果。此外，三层设置的罐体101、中罐体102和内罐体103可实现同时加工，大大提高了生产加工的效率并且能够同时对更多的物料进行破碎和球磨。

在使用时，待球磨的三元前驱体物料通过给料部4进入至内罐体103中，开启电机组6使得回转罐1开始工作，物料首先被内罐体103中的搅拌杆105进行初步的破碎，相较于球磨，初步采用破碎的方式效率跟高、可更快地减小大粒径物料的粒径，并一定程度上提高物料的松散度，降低后续球磨时研磨介质的损耗，在破碎至一定大小后物料可进入至中罐体102层，中罐体102内设有大粒径研磨介质106对物料进行第一次球磨，大粒径研磨介质106具有较高的研磨效率，可快速且有效地进一步减小物料的粒径，进而进入最外层罐体101中，最外层罐体101内设有小粒径研磨介质107，可对物料进行精细的研磨，实现提高球磨效率的目的，使得球磨后的物料形成粒度更小更均匀的粉体，能够通过小滤孔和滤板部202过滤孔的粉体从罐体101落下，于收集盒3中被收集。给料部4可进行连续给料，进行高效连续的球磨加工，以大幅度提高球磨加工的效率。

Claims (7)

1.一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机，包括回转罐、电机组、传动部和用以固定回转罐的支撑架，回转罐两端固定连接支撑架，其中一端连接传动部，传动部连接电机组，另一端设有给料部，其特征在于，所述回转罐的罐体上设有小滤孔，罐体外套设有过滤套，过滤套由挡板部和滤板部组成，滤板部上设有过滤孔且滤板部设置在罐体的下部。

2.根据权利要求1所述的一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机，其特征在于，所述回转罐的罐体内设有中罐体和内罐体，内罐体设置在中罐体内，给料部连接内罐体。

3.根据权利要求2所述的一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机，其特征在于，所述中罐体上设有中滤孔，内罐体上设有大滤孔。

4.根据权利要求2或3所述的一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机，其特征在于，所述内罐体内设有搅拌杆，内罐体通过连杆与中罐体连接，中罐体通过连杆与罐体连接。

5.根据权利要求4所述的一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机，其特征在于，所述搅拌杆设有若干个并沿内罐体轴心线等距排布。

6.根据权利要求5所述的一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机，其特征在于，所述相邻搅拌杆之间呈等角度交错。

7.根据权利要求3所述的一种连续制备微纳米三元前驱体的球磨机，其特征在于，所述大滤孔孔径大于中滤孔，中滤孔孔径大于小滤孔。