磷酸錳鐵鋰生產(chǎn)包括投料、混料、研磨、噴霧干燥、燒結(jié)、粉碎、批混篩分除磁、包裝等工序，具體介紹如下。工藝流程說(shuō)明：

　　(1)投料、混料將無(wú)水磷酸鐵、碳酸鋰、葡萄糖、導(dǎo)電添加劑噸包放置料倉(cāng)上部，通過(guò)料倉(cāng)上方噸袋解包站內(nèi)部刀具將噸包下方割破物料下漏至料倉(cāng)，暫存在料倉(cāng)。粉狀物料經(jīng)計(jì)量后通過(guò)密閉式傳送機(jī)送入預(yù)混罐，純水采用管道計(jì)量添加，采用濕法工藝混合物料。漿料制備通過(guò)自動(dòng)計(jì)量加料方式將碳酸鋰、無(wú)水磷酸鐵、葡萄糖、導(dǎo)電添加劑、純水加料至混料釜，混合、均質(zhì)后將漿料轉(zhuǎn)至研磨罐內(nèi)。投料混料工序?yàn)殚g歇式，6 批/天，每批投料時(shí)間約 2h，該工序年生產(chǎn)時(shí)間為3600h。根據(jù)原材料成分表可知，無(wú)水磷酸鐵含水率約為 0.3%，碳酸鋰含水率約為 0.134%，葡萄糖含水率約為 9.8%，導(dǎo)電添加劑含水率約為 0.6%，固體物料在料倉(cāng)下料過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的粉塵。產(chǎn)污環(huán)節(jié)：產(chǎn)生粉塵，噪聲，廢包裝材料。

　　(2)研磨(粗磨、細(xì)磨)上述漿料由泵經(jīng)管道至粗磨罐中進(jìn)行初步粗磨，粗磨初始粒度 D50 控制在2~3μm，初步研磨獲得的漿料打入細(xì)磨罐中，細(xì)磨使物料粒徑控制在 300nm 左右。濕法研磨過(guò)程無(wú)粉塵產(chǎn)生。濕法研磨具有均一性和穩(wěn)定性，經(jīng)研磨后水基漿料具備良好的流動(dòng)性，且不含易燃易爆等有機(jī)溶劑，研磨過(guò)程約 1~4h，研磨工序?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時(shí)間為 7200h。產(chǎn)污環(huán)節(jié)：產(chǎn)生噪聲。

　　(3)噴霧干燥將濕法研磨好的漿料通過(guò)物料泵打到待噴罐中，通過(guò)噴霧干燥的軟管泵把漿料從待噴罐輸送至噴霧干燥的頂部進(jìn)行霧化干燥，漿料經(jīng)霧化盤后被霧化成霧滴，霧滴的水分在干燥塔內(nèi)與熱空氣(天然氣熱風(fēng)爐加熱)接觸，在 200~290℃條件下瞬間被蒸發(fā)成水蒸氣，干燥后的物料經(jīng)引風(fēng)機(jī)引入補(bǔ)集器，實(shí)現(xiàn)了氣固分離，未被收集的粉塵(含水蒸氣、天然氣燃燒廢氣)經(jīng)袋式除塵器處理后通過(guò)排氣筒排放(除塵系統(tǒng)管道設(shè)置保溫裝置，進(jìn)風(fēng)口溫度為 220~290℃，出風(fēng)口溫度 70~120℃，確保濾袋不會(huì)因水蒸氣冷凝造成去除效率的下降)，粒度 D50 控制在 20~30μm。噴霧干燥工序?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時(shí)間為 7200h。噴霧干燥后的物料含水率約為 1%~2%，得到磷酸錳鐵鋰前驅(qū)體，通過(guò)負(fù)壓氣流輸送，轉(zhuǎn)入到磷酸錳鐵鋰前驅(qū)體料倉(cāng)中保存。產(chǎn)污環(huán)節(jié)：產(chǎn)生水蒸氣、粉塵、二氧化硫、氮氧化物，噪聲，除塵灰。

　　(4)燒結(jié)：噴霧干燥后的物料經(jīng)密閉式氣力輸送裝置送至輥道窯，電升溫輥道窯溫度至 100~650℃、再恒溫 600~800℃燒結(jié)，降溫至 100℃以下，每批料燒結(jié)晶化時(shí)間約 20~24h，反應(yīng)生成 LiFePO4/C 復(fù)合材料，并生成水和二氧化碳，由于原料中有葡萄糖，故隧道窯升溫過(guò)程中伴有少量有機(jī)氣體，晶化過(guò)程中輥道窯采用氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)，氮?dú)庥蛇M(jìn)氣端進(jìn)入爐體，由排風(fēng)口排出爐體。輥道窯產(chǎn)生混合廢氣(CO2、水蒸氣、氮?dú)狻⒂袡C(jī)廢氣)。輥道窯采用夾套循環(huán)水控溫，產(chǎn)生循環(huán)冷卻水。燒結(jié)工序?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時(shí)間為 7200h。燒結(jié)后的物料含水率約為0.1%。

　　裝缽：燒結(jié)通過(guò)自動(dòng)裝缽機(jī)將物料定量①裝缽量在 7-9kg(裝缽精度≤3%，誤差≤250g/缽)，匣缽采用 340*340*180H，密度 1.72 中粗規(guī)格匣缽。②裝缽結(jié)束后還有震缽或表面刮平工序，盡量使缽中粉料表面水平。③劃分工序，因?yàn)槔徶蟹哿显诟G爐中高溫?zé)Y(jié)后會(huì)存在硬塊，燒結(jié)后的硬塊不易從缽中倒出而且不易破碎，因此在粉料裝缽后用一個(gè)非金屬制成的分割架對(duì)準(zhǔn)缽中的粉料壓一下，相當(dāng)于在缽中粉料的縱向和橫向劃了幾下。雖然粉料仍呈流動(dòng)狀態(tài)，但縱向和橫向劃痕上的粉料松密度變小了，因此在窯爐中煅燒后從缽中倒出來(lái)時(shí)的結(jié)塊在有縱向和橫向劃痕的地方很容易斷裂，使大結(jié)塊容易變成小塊料。

　　燒結(jié)、冷卻：匣缽進(jìn)入氮?dú)夥毡Ｗo(hù)的窯爐燒結(jié)，燒結(jié)結(jié)束后，再通過(guò)外循環(huán)線轉(zhuǎn)移到翻缽機(jī)，翻缽后入燒結(jié)料倉(cāng)。窯爐內(nèi)氣氛為微正壓惰性氣體(氮?dú)?，每條窯爐氮?dú)馔ㄈ肓? 500Nm3 /h(具體值根據(jù)每條窯爐實(shí)際情況確定，預(yù)計(jì)誤差≤10%)保證窯爐 O2氣氛含量≤30ppm，氧含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致磷酸錳鐵鋰發(fā)生氧化生成物會(huì)附著在顆粒表面，嚴(yán)重影響材料電性能。燒結(jié)工藝采用保溫溫度 650-800℃，保溫時(shí)長(zhǎng) 8-10 小時(shí)，升降溫速率在 3℃/min 左右。燒成后進(jìn)入退火段，利用循環(huán)冷卻水降溫至 60~80℃左右出料。

　　碳包覆：在燒結(jié)過(guò)程中，高溫下的碳具有還原性，可作為還原劑使用，鐵由三價(jià)變?yōu)槎r(jià)。少量的葡萄糖、導(dǎo)電添加劑在惰性的氛圍中會(huì)碳化形成可導(dǎo)電的碳包覆在材料的表面，提升材料的導(dǎo)電性能。

　　卸缽：物料裝在缽中經(jīng)燒結(jié)、冷卻后，再由緊密排列的雙層缽分隔成單層缽排列，由輸送機(jī)運(yùn)送到卸缽設(shè)備，將缽中物料卸出。將裝有燒成品(含水率約為0.1%)的匣缽?fù)迫氤隽鲜遥缓箨P(guān)閉出料內(nèi)閥門，打開(kāi)出料外閥門將磷酸鐵鋰匣缽原地翻轉(zhuǎn) 180°，單匣缽翻轉(zhuǎn)，燒成品分離翻入爐窯出料室底部的料斗中，通過(guò)密閉管道氣力輸送至后處理工段的氣力粉碎除磁等工序中。在高溫?zé)o氧條件下葡萄糖會(huì)發(fā)生碳化反應(yīng)，反應(yīng)低溫度為 400℃，反應(yīng)時(shí)間為 1～2h。本項(xiàng)目燒結(jié)溫度為 600~800℃，反應(yīng)時(shí)間約 8~10h，確保大部分葡萄糖可完成碳化。根據(jù)數(shù)據(jù)，99.9%葡萄糖可碳化。少部分葡萄糖分解生成 C2-C5等短鏈有機(jī)物及 CO、CO2、H2O，葡萄糖分解反應(yīng)非常復(fù)雜，無(wú)法確定具體反應(yīng)

　　導(dǎo)電添加劑主要成分為碳、氧，其碳包覆原理與葡萄糖基本相同。燒結(jié)廢氣焚燒：燒結(jié)廢氣主要成分有水蒸氣、殘?zhí)肌⑸倭科咸烟欠纸猱a(chǎn)生的非甲烷總烴、CO，采用天然氣助燃，經(jīng)焚燒爐直接燃燒法進(jìn)行處理。焚燒爐爐溫設(shè)計(jì)為 650℃-850℃，廢氣中的一氧化碳、C2-C5的烴類充分焚燒分解，焚燒后的廢氣經(jīng)余熱回收后降溫至 120℃通過(guò)引風(fēng)機(jī)引入配套的袋式除塵器處理后，由25m 高排氣筒排放。產(chǎn)污環(huán)節(jié)：產(chǎn)生粉塵、二氧化硫、氮氧化物、非甲烷總烴、CO、水蒸氣，噪聲，除塵灰、廢缽體、廢分子篩。

　　(5)粉碎回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)之后的物料經(jīng)過(guò)正壓輸送至緩存料倉(cāng)，經(jīng)過(guò) 10 目直排篩進(jìn)入粉進(jìn)行氣流粉碎。本項(xiàng)目氣流粉碎采用流化床式氣流粉碎機(jī)，壓縮空氣經(jīng)粉碎室周圍的四只拉法爾噴嘴(陶瓷材料)加速形成超音速氣流，在粉碎區(qū)內(nèi)，物料在超音速氣流中被加速的物料顆粒在噴出氣流的交匯點(diǎn)相互對(duì)撞粉碎。采用 N2補(bǔ)氣方式進(jìn)行氣氛保護(hù)(N2壓力 0.2-0.3MPa，露點(diǎn)≤-40℃)，通過(guò)控制壓縮空氣壓力、進(jìn)料速度和分級(jí)輪(陶瓷材料)轉(zhuǎn)速，得到粒徑 D10≥0.3μm，D50=0.8-2μm，D90≤6μm 的粉碎顆粒，再通過(guò)氣流輸送轉(zhuǎn)入到粉碎料倉(cāng)中。粉碎后的物料被上升氣流送至分級(jí)區(qū)，分級(jí)輪高速旋轉(zhuǎn)，合格細(xì)粉隨氣流送入旋風(fēng)收塵器、布袋除塵器收集(收料率≥99.99%)，未達(dá)到細(xì)度的粗粉返回粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎，粉碎工序保證水分增加量≤100ppm，磁異增量≤20ppb。粉碎工序?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時(shí)間為 7200h。產(chǎn)污環(huán)節(jié)：產(chǎn)生粉塵，噪聲。

　　(6)批混篩分除磁將粉碎后的物料經(jīng)過(guò)密閉式氣力機(jī)輸送至批混罐中，物料在批混罐中進(jìn)行批次混合，混合過(guò)程為密閉式，不會(huì)產(chǎn)生粉塵。混合后的物料經(jīng)重力進(jìn)入到篩分工序，篩分主要是防止大顆粒異物廢料，以免造成材料在客戶制漿涂布過(guò)程中造成的顆粒劃痕，篩分過(guò)程產(chǎn)生粉塵。超聲波振動(dòng)篩分后，將合格細(xì)粉送入下一步除磁包裝工序，篩分廢料進(jìn)行收集、分析、處理后合格放進(jìn)粉碎前緩存料倉(cāng)，雜質(zhì)廢料做報(bào)廢處理。批混篩分工序?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時(shí)間為 7200h。在篩分后進(jìn)行除磁，去除產(chǎn)品的磁性雜質(zhì)。篩分后物料進(jìn)入密閉除鐵容器，經(jīng)兩道電磁除鐵(磁場(chǎng)強(qiáng)度：12000 高斯)工序進(jìn)行除磁，除磁之后產(chǎn)生的高磁物料(廢鐵)落入包裝袋進(jìn)行包裝收集，廢鐵委外綜合回收利用。除磁過(guò)程中設(shè)備均密閉，無(wú)粉塵產(chǎn)生。除磁工序?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時(shí)間為 7200h。產(chǎn)污環(huán)節(jié)：產(chǎn)生除鐵雜質(zhì)。

　　(7)包裝經(jīng)除鐵后的物料進(jìn)入密閉干燥的包裝方房，通過(guò)包裝機(jī)采用半噸袋包裝。然后手動(dòng)在包裝機(jī)掛袋、夾袋，包裝機(jī)上升到位穩(wěn)定后除皮。經(jīng)緩存料倉(cāng)由加料機(jī)構(gòu)，快速給包裝袋粗加料，稱重傳感器檢測(cè)送入袋中的物料重量，并經(jīng)由稱重儀表實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)物料重量達(dá)到目標(biāo)值 90%(可調(diào)整)左右時(shí)，加料機(jī)構(gòu)變頻減速，開(kāi)始細(xì)加料;加料機(jī)通過(guò)儀表反饋數(shù)值適時(shí)變頻微量給料，當(dāng)包裝袋中的物料達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，細(xì)加料停止，關(guān)料門關(guān)閉，稱量完成;噸袋底部設(shè)振動(dòng)裝置震動(dòng)使物料密實(shí);夾袋器釋袋，并放置于復(fù)檢輸送平臺(tái)秤上，復(fù)檢合格后輸送到熱合封口機(jī)進(jìn)行脫氣、封口，封口后經(jīng)熱合輸送機(jī)輸送到輸送外線，包裝完成。包裝過(guò)程中由于落差產(chǎn)生的少量粉塵。包裝后的物料經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)入中間倉(cāng)庫(kù)。包裝工序?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時(shí)間為 7200h。