一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115490249A(43)申请公布日2022.12.20(21)申请号202210987862.2C01F5/06(2006.01)(22)申请日2022.08.17(71)申请人四川顺应动力电池材料有限公司地址620010四川省眉山市东坡区眉山高新技术产业园区金华路1号(72)发明人赵顶但勇赵林赵澎何永高波姜静陆宽伟(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237专利代理师张仲波(51)Int.Cl.C01F7/02(2022.01)C01F7/308(2022.01)C01F11/04(2006.01)C01G49/06(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法及系统(57)摘要本发明公开了一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法及系统。该方法首先将硝酸盐在低温下雾化热解造粒，得到粒度形貌可控、流动性好的碱式硝酸盐前驱体，然后将前驱体送入动态热解炉进行长时间热分解得到金属氧化物粉体。雾化热解炉旋风除尘后气和动态热解炉尾气两股尘气经过高温深度除尘，收集的少量物料返回到动态热解炉进行热解。除尘后尾气分为两部分，一部分经过循环补热送往雾化热解炉用于硝酸盐的低温热解造粒。另一部分直接送往硝酸吸收再生装置，得到再生硝酸。该系统显著的减小了雾化热解炉的体积，降低了热解温度，避免了不必要的热损失，提高了综合热效率，显著的降低了综合运行成本，从而实现节能减排。CN115490249ACN115490249A权利要求书1/2页1.一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硝酸盐加入加热熔融装置内，得到熔融状态的硝酸盐；(2)将熔融后的硝酸盐喷入雾化热解炉内进行低温热解，得到的低温热解产物经过气固分离后，得到碱式硝酸盐前驱体；(3)将碱式硝酸盐前驱体输入动态热解炉内进行煅烧热解，得到分解完全的金属氧化物粉体；(4)将雾化热解炉与动态热解炉热解后产生的尾气合并后进行除尘，然后在引风机内充分混合，将除尘后的尾气分为两部分，一部分送往加热装置加热后输入雾化热解炉内用于硝酸盐的低温热解，另一部分送往硝酸吸收再生装置得到再生硝酸。2.根据权利要求1所述一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法，其特征在于：步骤(1)中硝酸盐种类为硝酸钙、硝酸镁、硝酸铝、硝酸铁、硝酸锰、硝酸镍、硝酸钴、硝酸钪中的一种或其混合物，且熔融罐加热温度范围为室温至150℃。3.根据权利要求1所述一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法，其特征在于：步骤(2)将硝酸盐喷入雾化热解炉中进行低温热解，温度范围为200℃‑700℃，雾化方式为二流体喷雾雾化、压力式雾化、二流体式雾化、旋转式离心雾化其中一种或其中至少两种的组合形式。4.根据权利要求1所述一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法，其特征在于：步骤(2)所得到的碱式硝酸盐前驱体形貌为球形，颗粒尺寸为10‑300μm。5.根据权利要求1所述一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法，其特征在于：步骤(3)将碱式硝酸盐前驱体输入动态热解炉内进行煅烧热解，动态热解炉内温度范围为200℃‑1500℃，热解时间为0.5h‑3h。6.根据权利要求1所述一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法，其特征在于：步骤(3)将所述旋风除尘器的固相分离产物与所述除尘器的固相分离产物合并后，输入所述动态热解炉中进行热解。7.根据权利要求1所述一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法，其特征在于：步骤(4)将雾化热解炉与动态热解炉热解后产生的尾气合并后进行除尘，然后在引风机内充分混合，其中除尘方式为旋风除尘、静电除尘、高温金属膜除尘、多孔陶瓷除尘、高温金属丝除尘中其中一种或其中至少两种的组合形式。8.根据权利要求1所述一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的方法，其特征在于：步骤(4)将除尘后的尾气分为两部分，一部分送往加热装置加热后输入雾化热解炉内用于硝酸盐的低温热解，另一部分送往硝酸吸收再生装置得到再生硝酸；其中送往加热装置的气体占尾气总量的10‑90％，剩余气体送往硝酸吸收再生装置，得到的硝酸浓度为20‑60％。9.一种硝酸盐分步热解制备金属氧化物粉体及硝酸再生的系统，其特征在于，包括加热熔融装置、雾化热解炉、旋风除尘器、动态热解炉、除尘器、引风机、加热装置和硝酸吸收再生装置，其中，所述加热熔融装置作为待处理的硝酸盐载体，用于将硝酸盐加热至熔融状态；所述加热熔融装置的出料口与所述雾化热解炉的进料口连接，所述雾化热解炉用于将2CN115490249A权利要求书2/