一种纳米珠磨系统及纳米晶微球的制备方法

文档序号:9254922阅读:324来源:国知局
一种纳米珠磨系统及纳米晶微球的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纳米粉体碾磨分散领域,尤其涉及一种一种纳米珠磨系统及纳米晶微球的制备方法。
【背景技术】
[0002]纳米技术是当今科技发展的重要技术领域。纳米科技将创造另一波技术创新和产业革命,其应用领域十分广泛,遍及电子产业、光电产业、医疗生化产业及基础产业等。不论应用领域如何,均需要纳米尺度的材料。如何得到纳米级粉体,已成为目前产、学、研共同研宄的课题。
[0003]近十年来,虽出现几种能制备纳米级粉体的珠磨机,如盘片式珠磨机和棒销式珠磨机,但都有不足之处。由于其研磨腔设计不合理,导致磨介(珠粒)不规则的聚集于研磨腔浆料排出口处,不能充分发挥微珠的全部性能,影响粉体粉碎机分散的效果。
[0004]现有技术的珠磨机,都有一个精密的筛网,它的作用是使浆料从筛网中流出,而磨珠粒子被筛网挡住,继续在腔内工作,但珠磨机对筛网的缝隙有要求,其缝隙必须不大于磨介(珠粒)平均直径的一半,由于技术的进步,磨介的粒径越来越小,已有0.015mm的珠粒,则筛网均匀的缝隙只有0.007mm,制造十分困难,使用和维护难度大如果继续有更细微珠粒出现,则筛网结构将无法实现。直至今日止,上述缺陷尚未得到解决。
[0005]另外,现有技术的珠磨机,碾磨时都是单槽(桶)循环碾磨,不能连续投料、连续产出,碾磨合格一槽(桶),出料才能进行下一桶(槽)碾磨,产量较低,且磨料的粒径分布较宽。
[0006]纳米珠磨系统是为探索合格纳米晶微球添加剂的工业化制备方法研宄纳米晶微球添加剂达到一定粒径范围的工业化工艺条件。
[0007]电解二氧化锰行业因市场容量小、进入门槛高等各方面因素的影响,受国际国内经济危机影响较小,产品价格相对降幅较少。但随着电池行业的不断发展,尤其是电动自行车的普及,锰酸锂电池正极材料专用二氧化锰发展迅速。随着市场的逐步推动,铅酸电池将逐步退出,锰酸锂电池用二氧化锰将得到迅猛发展,并带动整个电解二氧化锰产品市场的发展。对电解二氧化锰产品提出了更高的质量要求,同行业的竞争也越来越激烈,迫使电解二氧化锰行业对内降耗挖替,研制新的生产工艺,从而衍生出“纳米晶微球法”生产电解二氧化锰,因此,非常有必要提供适合于电解二氧化锰电解条件的纳米晶微球及其纳米珠磨系统。

【发明内容】

[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种一种纳米珠磨系统及纳米晶微球的制备方法,可以满足粉体碾磨粒径达纳米级的要求,且能连续投料生产,提高产量。
[0009]本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种纳米珠磨系统,包括搅拌槽、珠磨机、第一泵和第二泵,所述搅拌槽的出口和所述第一泵的入口通过管路相连,所述第一泵的出口通过管路和所述珠磨机的入口相连,所述珠磨机的出口通过管路与所述第二泵的入口相连,所述第二泵的出口通过管路与所述搅拌槽的入口相连。
[0010]上述的纳米珠磨系统,其中,所述珠磨机电机功率为55KW,所述第一泵和第二泵的功率为4KW。
[0011]上述的纳米珠磨系统,其中,所述搅拌槽和管路由不秀钢材质制成。
[0012]上述的纳米珠磨系统,其中,所述珠磨机包括碾磨筒,所述碾磨筒内设置有主轴,所述主轴上安装有离心分离盘和搅拌叶轮;所述搅拌叶轮的数量为多个,所述多个搅拌叶轮和离心分离盘依次套设在所述主轴上,所述离心分离盘位于所述主轴的尾部,所述离心分离盘外侧与碾磨筒内侧之间形成与所述珠磨机的出口相连的出料腔。
[0013]上述的纳米珠磨系统,其中,所述搅拌叶轮的数量为10-15个,所述多个搅拌叶轮等间隔依次固定在所述主轴上,所述搅拌叶轮和主轴的连接倾斜角度为1-15度。
[0014]上述的纳米珠磨系统,其中,所述主轴沿轴向设有贯穿的开口槽,所述搅拌叶轮上沿圆周方向开设有不同孔径的圆孔,所述圆孔的孔径沿径向由内往外依次减小,所述离心分离盘的直径大于主轴的直径且小于搅拌叶轮的直径。
[0015]本发明为解决上述技术问题而采用的另一技术方案是提供一种纳米晶微球的制备方法,采用上述的纳米珠磨系统制取,包括如下步骤:(1)将二氧化锰跟水按预定比例投入所述搅拌槽进行搅拌,搅拌30?60分钟;(2)经搅拌均匀后形成纳米晶微球添加剂粗级品通过所述第一泵输送到所述珠磨机;(3)经所述珠磨机磨过的纳米晶微球添加剂经过所述第二泵输送回所述搅拌槽,再通过所述珠磨机循环研磨;(4)重复步骤(3),连续研磨16?20小时,直至纳米晶微球添加剂粒径50-500纳米达到50%以上。
[0016]上述的纳米晶微球的制备方法,其中,所述二氧化锰与水按重量比1:5投入搅拌槽。
[0017]上述的纳米晶微球的制备方法,其中,所述步骤(3)中循环研磨的过程中,所述搅拌槽的底阀、所述珠磨机的进、出料阀门及所述第一泵和第二泵的冷却水阀门保持打开状
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[0018]上述的纳米晶微球的制备方法,其中,所述步骤⑷中连续磨16?20小时过程中,每4小时取样化验所述纳米晶微球添加剂的粒径,使所述纳米晶微球添加剂粒径50-500纳米达到50 %以上。。
[0019]本发明对比现有技术有如下的有益效果:本发明提供的纳米珠磨系统及纳米晶微球的制备方法,所述纳米珠磨系统由纳米珠磨机、搅拌槽、第一泵和第二泵及管道组成,形成循环的碾磨系统,其中纳米珠磨机采用无筛网设计,解决了现有珠磨系统无法满足粉体碾磨粒径达纳米级的要求,且不能连续投料生产、产量偏低的技术问题。且本发明制取的纳米晶微球添加剂是一种高效的钛阳极板修饰材料,在电解过程能有效提高钛阳极板的表观表面积。在不用增加生产线,以较小的投资,提高电解二氧化锰产品产量,实现增产目标,各项成本、质量等指标可控。
【附图说明】
[0020]图1为本发明纳米珠磨系统的架构示意图;
[0021]图2为本发明实施例中纳米珠磨机的结构示意图。
[0022]图中:
[0023]I搅拌槽21第一泵22第二泵3珠磨机
[0024]4管路5投料口
[0025]30碾磨筒31主轴32离心分离盘33搅拌叶轮34皮带轮
[0026]35轴承箱36密封件37珠磨机入口 38珠磨机出口
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0028]图1为本发明纳米珠磨系统的架构示意图。
[0029]请参见图1,本发明提供的纳米珠磨系统,包括搅拌槽1、珠磨机3、第一泵21和第二泵22,搅拌槽I的出口和第一泵21的入口通过管路4相连,第一泵21的出口通过管路和珠磨机3的入口相连,珠磨机出口 38通过管路4与第二泵22的入口相连,第二泵22的出口通
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