納米晶微球修飾電極生產電解二氧化錳的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種生產電解二氧化鋪的方法，尤其設及一種納米晶微球修飾電極生 產電解二氧化鋪的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著電池行業的不斷發展，尤其是電動自行車、動力汽車的普及，鋒鋪電池、堿性 電池、鋪酸裡電池等新型電池正極材料專用二氧化鋪發展迅速。預計，隨著市場的逐步推 動，鉛酸電池將逐步退出，新型電池用電解二氧化鋪將得到迅猛發展，并帶動整個電解二氧 化鋪產品市場的發展，電解二氧化鋪產品的需求量將逐年增加。
[0003] 然而，要提高產量，通常的做法是①投入大量的資金增加生產線來提高產量，一條 年產1萬噸生產線需投入資金約1. 6億元，投資大；②不增加生產線，在目前的生產線上采 用提高電解電流強度的方法來提高單位產量，但目前的工藝技術水平有限，提高電解通電 電流，必使電解陽極鐵板迅速純化，增加直流電耗，甚至陽極鐵板報廢，電解無法進行下去。 本發明獨創性的研發了納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的技術，很好的解決W上兩 種做法的弊端，不用增加生產線，W最小的投資，提高電解二氧化鋪產品產量，實現增產目 標，各項成本、質量等指標可控。
[0004]日本JMC公司W及國內部分企業采用電解二氧化鋪或天然二氧化鋪細磨成懸浮 劑用作電解的添加劑，實際上使用的效果并不理想，主要原因是二氧化鋪顆粒只能達到微 米級，往往要相互聚集達到穩定狀態，形成了團聚現象，或自身由于自重容易沉淀，使其在 溶液體系中分布不均，達不到效果，電流效率低，電耗大，產品質量不穩定。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是提供一種納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪 的方法，使鐵陽極能在較高的電流下正常運行而不純化，電流效率不降低，從而提高電解二 氧化鋪產品產量。
[0006] 本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種納米晶微球修飾電極 生產電解二氧化鋪的方法，包括如下步驟；（1)將一種或幾種鋪氧化物和分散劑投入納米 珠磨機中進行礙磨，制得粒徑達納米級的添加劑母液；（2)將所述添加劑母液用水稀釋至 5g^-10g^的添加劑溶液；(3)所述添加劑溶液經流量控制系統添加至硫酸鋪電解液中， 均勻混合，制得含納米晶微球添加劑20g/l-40g/l的混合液；(4)所述混合液經流量控制 系統添加至電解槽中，設置電解參數，電解后得到電解二氧化鋪。
[0007] 上述的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，其中，所述步驟（1)包括 如下步驟；（11)將預定重量百分比的一種或幾種鋪氧化物、工業水、分散劑投入攬拌桶進 行攬拌30~60分鐘，形成均勻的料漿分散體；（12)將所述料漿分散體通過第一累輸送到 珠磨機進行礙磨；（13)經所述珠磨機礙磨過的料漿分散體經管路和所述第一累輸送再次 進入所述珠磨機進行循環礙磨；（14)重復步驟（13)，直至料漿分散體粒徑達到預定范圍， 停止礙磨；所述達到預定粒徑的料漿分散體為納米晶微球添加劑母液。
[000引上述的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，其中，所述步驟（11)中所 制得的料漿分散體重量百分比含量為10% -30%，分散劑濃度為0. 1-1.Omg/1。
[0009] 上述的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，其中，所述珠磨機的礙磨 介質為剛玉珠或錯珠，所述剛玉珠或錯珠的粒徑為0. 5mm-2. 0mm，占空比為60% -80% ;所 述電解槽為MnS〇4-H2S〇4體系；所述電解槽陽極為純鐵板，所述電解槽陰極為銅板或銅管 車孟；所述電解參數包括；槽酸為36g-40g/l，槽壓為1. 8V-3.Ov，槽溫為99°C-lore。
[0010] 上述的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，其中，所述步驟（13)過程 如下；所述珠磨機礙磨過的料漿分散體經過第二累送回所述攬拌槽，再通過所述第一累進 入所述珠磨機進行循環研磨。
[0011] 上述的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，其中，所述步驟（13)過程 如下；經所述礙磨筒內離屯、分離盤分離，磨珠留在所述礙磨筒內繼續礙磨，所述料漿由于離 屯、甩力，被送至五級離屯、分離機進行逐級輕液與重液分離，所述輕液為粒徑較小料漿，所述 重液為粒徑較大料漿，每級分離的所述輕液流至下一級離屯、分離機，所述重液經所述第一 累返回至所述珠磨機循環礙磨，最后一級離屯、分離機分離出的輕液即為納米晶微球添加劑 母液。
[0012] 上述的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，其中，所述步驟（13)中循 環礙磨的過程，通過控制所述攬拌桶的底閥，珠磨機的進、出料閥口及第一累冷卻水閥口 的開度，使整個珠磨系統保持預定的回流比。
[0013] 上述的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，其中，所述步驟（13)中連 續磨16~20小時過程中，每4小時取樣化驗所述納米晶微球添加劑的粒徑，使所述納米晶 微球添加劑粒徑50-150納米達到50%W上。
[0014] 上述的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，其中，通過中央控制器控 制所述料漿的流速、所述珠磨機的轉速，保證磨料的細度；所述中央控制器通過控制物料的 流速和所述珠磨機的離屯、分離盤轉速，保證磨珠與料漿的分離；所述中央控制器通過控制 物料的流速和所述離屯、分離機的轉速，保證每級輕液與重液的分離，最后保證出料料漿細 度合格；通過調節系統內各物料進出量，保證系統物料平衡，使整個系統正常運轉。
[0015] 上述的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，其中，所述珠磨機包括礙 磨筒，所述礙磨筒內設置有主軸，所述主軸上安裝有離屯、分離盤和攬拌葉輪；所述攬拌葉輪 的數量為10-15個，所述多個攬拌葉輪和離屯、分離盤依次套設在所述主軸上，所述離屯、分 離盤位于所述主軸的尾部，所述多個攬拌葉輪等間隔依次固定在所述主軸上，所述攬拌葉 輪和主軸的連接傾斜角度為1-15度，所述離屯、分離盤外側與礙磨筒內側之間形成與所述 珠磨機的出口相連的出料腔；所述主軸沿軸向設有貫穿的開口槽，所述攬拌葉輪上沿圓周 方向開設有不同孔徑的圓孔，所述圓孔的孔徑沿徑向由內往外依次減小，所述離屯、分離盤 的直徑大于主軸的直徑且小于攬拌葉輪的直徑。
[0016] 本發明對比現有技術有如下的有益效果；本發明提供的納米晶微球修飾電極生 產電解二氧化鋪的方法，將所制備的一定粒徑的二氧化鋪納米晶微球添加劑加入電解新液 中，使之能均勻穩定分散在高溫、高酸的電解液環境中，在電場作用下對陽極鐵板進行修 飾，提高陽極鐵板表觀截面積，降低陽極表觀電流密度。從而增加電解電流時，按鐵板面積 計算的電流密度是提高了，但由于納米晶微球添加劑的作用，實際表觀電流密度并未提高， 電流效率>98%，在電解過程能有效提高鐵陽極板的表觀表面積。在不用增加生產線，W較 小的投資，提高電解二氧化鋪產品產量，實現增產目標，各項成本、質量等指標可控。
【附圖說明】
[0017]圖1(a)為本發明納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪電解示意圖；圖1化）為 圖1(a)中A處的局部放大示意圖；圖1(c)為電解過程Mn化沉積層表面狀態示意圖；
[001引圖2為本發明實施例中納米珠磨系統的架構示意圖；
[0019] 圖3為本發明另一實施例中納米珠磨系統的架構示意圖；
[0020] 圖4為本發明實施例中珠磨機的結構示意圖。
[0021] 圖中；
[0022] 1珠磨機 2離屯、分離機 3中央控制器 4攬拌槽 51第一累
[0023] 52第二累 6料漿 7水和分散劑 8合格料漿 9管道
[0024] 21 -級離屯、分離機 22二級離屯、分離機 23S級離屯、分離機
[0025] 24四級離屯、分離機 25五級離屯、分離機
[0026] 41攬拌機
[0027] 10礙磨筒 11主軸 12離屯、分離盤 13攬拌葉輪 14皮帶輪
[002引 15軸承箱 16密封件 17珠磨機入口 18珠磨機出口
[0029] 31電解槽 32陰極 33陽極 34納米晶微球
[0030] 35納米晶微球吸附層 36Mn〇2沉積層
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0032] 本發明提供的納米晶微球修飾電極生產電解二氧化鋪的方法，包括如下步驟：
[0033] 步驟S1，將一種或幾種鋪氧化物和分散劑投入納米珠磨機中進行礙磨，制得