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。工藝流程說明：

　　(1)投料、混料將無水磷酸鐵、碳酸鋰、葡萄糖、導(dǎo)電添加劑噸包放置料倉上部，通過料倉上方噸袋解包站內(nèi)部刀具將噸包下方割破物料下漏至料倉，暫存在料倉。粉狀物料經(jīng)計量后通過密閉式傳送機(jī)送入預(yù)混罐，純水采用管道計量添加，采用濕法工藝混合物料。漿料制備通過自動計量加料方式將碳酸鋰、無水磷酸鐵、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)。投料混料工序為間歇式，6 批/天，每批投料時間約 2h，該工序年生產(chǎn)時間為3600h。根據(jù)原材料成分表可知，無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%，固體物料在料倉下料過程中會產(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。濕法研磨過程無粉塵產(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性，且不含易燃易爆等有機(jī)溶劑，研磨過程約 1~4h，研磨工序為連續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時間為 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物料泵打到待噴罐中，通過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。噴霧干燥工序為連續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時間為 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，通過負(fù)壓氣流輸送，轉(zhuǎn)入到磷酸錳鐵鋰前驅(qū)體料倉中保存。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，故隧道窯升溫過程中伴有少量有機(jī)氣體，晶化過程中輥道窯采用氮氣氣氛保護(hù)，氮氣由進(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、氮氣、有機(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)工序為連續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時間為 7200h。燒結(jié)后的物料含水率約為0.1%。

　　裝缽：燒結(jié)通過自動裝缽機(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，因為缽中粉料在窯爐中高溫?zé)Y(jié)后會存在硬塊，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非金屬制成的分割架對準(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時的結(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)入氮氣氛保護(hù)的窯爐燒結(jié)，燒結(jié)結(jié)束后，再通過外循環(huán)線轉(zhuǎn)移到翻缽機(jī)，翻缽后入燒結(jié)料倉。窯爐內(nèi)氣氛為微正壓惰性氣體(氮氣)，每條窯爐氮氣通入量 500Nm3 /h(具體值根據(jù)每條窯爐實際情況確定，預(yù)計誤差≤10%)保證窯爐 O2氣氛含量≤30ppm，氧含量過高會導(dǎo)致磷酸錳鐵鋰發(fā)生氧化生成物會附著在顆粒表面，嚴(yán)重影響材料電性能。燒結(jié)工藝采用保溫溫度 650-800℃，保溫時長 8-10 小時，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)過程中，高溫下的碳具有還原性，可作為還原劑使用，鐵由三價變?yōu)槎r。少量的葡萄糖、導(dǎo)電添加劑在惰性的氛圍中會碳化形成可導(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?，然后關(guān)閉出料內(nèi)閥門，打開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氧條件下葡萄糖會發(fā)生碳化反應(yīng)，反應(yīng)最低溫度為 400℃，反應(yīng)時間為 1～2h。本項目燒結(jié)溫度為 600~800℃，反應(yīng)時間約 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)?、極少量葡萄糖分解產(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)過正壓輸送至緩存料倉，經(jīng)過 10 目直排篩進(jìn)入粉進(jìn)行氣流粉碎。本項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相互對撞粉碎。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≤-40℃)，通過控制壓縮空氣壓力、進(jìn)料速度和分級輪(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，再通過氣流輸送轉(zhuǎn)入到粉碎料倉中。粉碎后的物料被上升氣流送至分級區(qū)，分級輪高速旋轉(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。粉碎工序為連續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時間為 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，混合過程為密閉式，不會產(chǎn)生粉塵?；旌虾蟮奈锪辖?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程中造成的顆粒劃痕，篩分過程產(chǎn)生粉塵。超聲波振動篩分后，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，雜質(zhì)廢料做報廢處理。批混篩分工序為連續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時間為 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。除磁過程中設(shè)備均密閉，無粉塵產(chǎn)生。除磁工序為連續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時間為 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，通過包裝機(jī)采用半噸袋包裝。然后手動在包裝機(jī)掛袋、夾袋，包裝機(jī)上升到位穩(wěn)定后除皮。經(jīng)緩存料倉由加料機(jī)構(gòu)，快速給包裝袋粗加料，稱重傳感器檢測送入袋中的物料重量，并經(jīng)由稱重儀表實時顯示，當(dāng)物料重量達(dá)到目標(biāo)值 90%(可調(diào)整)左右時，加料機(jī)構(gòu)變頻減速，開始細(xì)加料;加料機(jī)通過儀表反饋數(shù)值適時變頻微量給料，當(dāng)包裝袋中的物料達(dá)到目標(biāo)值時，細(xì)加料停止，關(guān)料門關(guān)閉，稱量完成;噸袋底部設(shè)振動裝置震動使物料密實;夾袋器釋袋，并放置于復(fù)檢輸送平臺秤上，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。包裝過程中由于落差產(chǎn)生的少量粉塵。包裝后的物料經(jīng)檢驗合格后進(jìn)入中間倉庫。包裝工序為連續(xù)生產(chǎn)，該工序年生產(chǎn)時間為 7200h。