新能源行業(yè)中元明粉振動(dòng)篩分的重要性

新能源行業(yè)中，元明粉（無(wú)水硫酸鈉或十水硫酸鈉）的篩分工藝對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、工藝效率和成本控制具有關(guān)鍵意義。本文從元明粉在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用出發(fā)，系統(tǒng)闡述振動(dòng)篩分技術(shù)的原理與優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合典型案例分析其在鋰電前驅(qū)體生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室研發(fā)中的重要作用，旨在為行業(yè)內(nèi)相關(guān)人員提供參考和借鑒。

振動(dòng)篩是粉體分級(jí)的基礎(chǔ)設(shè)備，通過(guò)激振力作用，使物料在篩面上按既定軌跡運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)不同粒度顆粒的分離與分級(jí)。在新能源行業(yè)，諸如鋰電池前驅(qū)體及廢舊電池回收等工藝環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生或使用元明粉，而其粒度和純度直接影響下游產(chǎn)品性能及工藝穩(wěn)定性。

元明粉在新能源行業(yè)的應(yīng)用

元明粉在鋰離子電池生產(chǎn)中，常作為電池級(jí)單水氫氧化鋰生產(chǎn)工藝的副產(chǎn)物，通過(guò)冷凍分離獲得十水硫酸鈉晶體。該十水硫酸鈉經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮提純后，經(jīng)振動(dòng)篩分、粉碎和分級(jí)，得到粒度均一、純度達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品，滿足電池前驅(qū)體合成的嚴(yán)格要求。此外，在廢舊動(dòng)力電池的回收預(yù)處理階段，通過(guò)破碎、熱解、粉碎與多次振動(dòng)篩分，可獲得精細(xì)的三元前驅(qū)體粉料，確保后續(xù)化學(xué)除雜和燒結(jié)工序的效率高進(jìn)行。

振動(dòng)篩分技術(shù)概述

振動(dòng)篩分設(shè)備通常分為單軸振動(dòng)篩、雙軸振動(dòng)篩及高頻振動(dòng)篩等類型，依據(jù)激振力、篩面傾角和篩網(wǎng)形式的不同，可實(shí)現(xiàn)不同粒徑范圍的分級(jí)作業(yè)。振動(dòng)篩在工作過(guò)程中，物料進(jìn)入篩箱后，受篩箱產(chǎn)生的激振力帶動(dòng)沿篩面作圓形或橢圓形運(yùn)動(dòng)，大于篩孔的顆粒滯留于篩面，小于篩孔的顆粒穿透篩網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)分離。

振動(dòng)篩分在元明粉處理中的優(yōu)勢(shì)

提高產(chǎn)品純度與粒度分布控制

通過(guò)選擇篩網(wǎng)孔徑和調(diào)節(jié)激振參數(shù)，振動(dòng)篩可將過(guò)大或過(guò)細(xì)的顆粒有效去除，使元明粉的粒度分布更集中，產(chǎn)品純度顯著提升，降低下游反應(yīng)過(guò)程中的二次污染或非均化風(fēng)險(xiǎn)。

提升工藝效率與產(chǎn)量

振動(dòng)篩分是一種連續(xù)化、自動(dòng)化程度高的分級(jí)方式，較濕法離心分級(jí)等工藝能耗更低、維護(hù)更簡(jiǎn)便。在電池前驅(qū)體生產(chǎn)和回收預(yù)處理中，多次振動(dòng)篩分可實(shí)現(xiàn)在線分級(jí)，大幅提高整體產(chǎn)能和工藝響應(yīng)速度。

降低能耗與運(yùn)營(yíng)成本

與需高能耗蒸發(fā)濃縮或濕法分級(jí)相比，振動(dòng)篩分僅依靠電機(jī)激振，能耗占比小，運(yùn)行成本低。特別是高頻振動(dòng)篩在處理微細(xì)粉體時(shí)，可在較低能耗條件下實(shí)現(xiàn)高精度分級(jí)，進(jìn)一步節(jié)省生產(chǎn)成本。

實(shí)際案例

單水氫氧化鋰生產(chǎn)中的元明粉篩分

在CN111439760A專利工藝中，十水硫酸鈉經(jīng)蒸發(fā)濃縮提純后，需通過(guò)振動(dòng)篩進(jìn)行“篩分稱重—分流—粉碎—分級(jí)”步驟，方可獲得D50=3–16μm的微粉級(jí)產(chǎn)品，以滿足電池前驅(qū)體合成需求。

中偉新材料的實(shí)驗(yàn)室篩分設(shè)備

中偉新材料股份有限公司在其環(huán)境影響報(bào)告書(shū)中提到，實(shí)驗(yàn)室配備WJ-200型振動(dòng)篩，篩具直徑300mm，篩分粒度范圍0.038–3mm，用于硫酸鈉廢水處理及元明粉的研發(fā)篩分驗(yàn)證。此設(shè)備凸顯了振動(dòng)篩分在研發(fā)階段對(duì)粒度控制和工藝優(yōu)化的重要作用。

結(jié)論與展望

振動(dòng)篩分作為一種效率高、低耗、易維護(hù)的粉體分級(jí)技術(shù)，對(duì)新能源行業(yè)元明粉的質(zhì)量保障和工藝優(yōu)化具有不可替代的價(jià)值。未來(lái)，隨著高頻振動(dòng)篩及智能化在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，振動(dòng)篩分將在自動(dòng)化程度、分級(jí)精度和節(jié)能減排方面實(shí)現(xiàn)更大突破，助力新能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更高質(zhì)量、更低成本和更環(huán)保的生產(chǎn)目標(biāo)。

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