مجفف رش جديد للمساحيق فائقة الدقة الخاصة بفوسفات حديد الليثيوم

2024-06-19

نبذة عن الحالة: بعد التجفيف، يمكن أن يصل حجم المنتج D50 في مجفف الرش الجديد للمساحيق فائقة الدقة الذي طورته Longxin إلى مواصفتين: 15–20 ميكرومتر و5–10 ميكرومتر. وتتميز الجسيمات بدرجة تكور عالية وبنية كروية صلبة، فيما تتراوح قدرة التبخير بين 25 و3000 كجم/ساعة.

منذ أن نشرت الولايات المتحدة واليابان تقارير عن فوسفات الحديد والليثيوم ذي البنية الأوليفينية (LiMPO4)، حظيت مواد فوسفات الحديد والليثيوم باهتمام كبير من السوق، ما أدى إلى إجراء أبحاث واسعة وتطور سريع. وبالمقارنة مع مواد الكاثود التقليدية للبطاريات الثانوية لليثيوم أيون، مثل منغنات الليثيوم ذات بنية الإسبينل (LiMn2O4) وأكسيد كوبالت الليثيوم (LiCoO2)، تتميز المواد الخام لفوسفات الحديد والليثيوم (LiMPO4) بمصادر أوسع وتكلفة أقل ومن دون تلوث بيئي، ولذلك تتنافس دول العالم على تحقيق إنتاجه الصناعي.

يستخدم السوق الصيني حاليًا بصورة شبه كاملة عملية الطور الصلب ذات درجات الحرارة العالية لإنتاج فوسفات الحديد والليثيوم. وينقسم إنتاج فوسفات الحديد والليثيوم بالطور الصلب، وفقًا لاختلاف المواد الخام الحديدية، إلى عملية أكسالات الحديدوز، وعملية أكسيد الحديد الأحمر، وعملية فوسفات الحديد. وتتمثل العمليتان الرئيسيتان في عملية أكسالات الحديدوز وعملية فوسفات الحديد. وترتفع تكلفة عملية أكسالات الحديدوز بسبب انخفاض المردود والطاقة الإنتاجية، فضلًا عن استهلاكها كمية كبيرة من الكحول أثناء الخلط. وعلى الرغم من ارتفاع تكلفة المواد الخام، تتميز عملية فوسفات الحديد بمردود وطاقة إنتاجية مرتفعين وأداء جيد للمنتج، كما يمكن تنفيذ العملية السابقة باستخدام الطحن الكروي الرطب والطحن الرملي، يليهما التجفيف بالرش، وتكون تكلفتها مماثلة تقريبًا لتكلفة عملية أكسالات الحديدوز.

اكتشف المهندسون الفنيون في Longxin أن معظم مصنّعي فوسفات حديد الليثيوم يواجهون، عند استخدام التجفيف بالرش، مشكلات تتمثل في كِبَر حجم الجسيمات، وعدم انتظام كرويتها، وتكوّن جسيمات مجوفة، وعدم إمكانية تحديد الطاقة الإنتاجية للمعدة المنفردة بدقة. واستنادًا إلى هذه المشكلات العملية، وبعد فهم خصائص المواد بالكامل والاطلاع على كمّ كبير من البيانات، طوّرت Longxin، بالاعتماد على تقنيات معدات التجفيف المحلية الحالية والابتكار المستقل، مجففًا جديدًا بالرش للمساحيق فائقة الدقة الخاصة بفوسفات حديد الليثيوم. ولا يحقق هذا المجفف مواصفات حجم الجسيمات فحسب، بل يلبي أيضًا متطلبات إنتاج فوسفات حديد الليثيوم الكروي.

يقوم مجفف الرش الجديد للمساحيق فائقة الدقة الخاصة بفوسفات حديد الليثيوم أساسًا بتحويل سائل المادة إلى قطرات بفعل قوة الطرد المركزي الناتجة عن المرذاذ سريع الدوران، ثم يجففها فور ملامستها للهواء الساخن عبر موزّع الهواء الساخن الحلزوني. وبما أن سائل المادة يُذرّى من حافة القرص بفعل قوة الطرد المركزي في القرص الدوار عالي السرعة، الذي تتجاوز سرعته الخطية 110 م/ث، فإن أحجام القطرات تكون متقاربة نسبيًا. وتجف القطرات فور ملامستها للهواء الساخن، فتتكوّن أساسًا على هيئة مسحوق مجوف ذي حجم جسيمات متجانس نسبيًا.

يتميز المنتج النهائي المجفف بواسطة مجفف الرش الجديد للمساحيق فائقة الدقة الخاصة بفوسفات حديد الليثيوم بتجانس وسيولة وقابلية ذوبان جيدة، إلى جانب نقاء وجودة مرتفعين. كما جرى تبسيط عملية الإنتاج؛ إذ تتميز بسهولة التحكم وسرعة التجفيف، وتزداد مساحة سطح سائل المادة بشكل كبير بعد التذرية. وفي تيار الهواء الساخن، يمكن تبخير 95–98% من الماء فورًا، ولا يحتاج المنتج المجفف إلى السحق أو الغربلة، مما يحافظ على نقاء المنتج. ويمكن ضبط حجم الجسيمات والكثافة الظاهرية والمحتوى المائي النهائي للمنتج ضمن نطاق معين من خلال تغيير ظروف التشغيل.

تقرير جودة المنتج المجفف بواسطة مجفف الرش الجديد للمساحيق فائقة الدقة الخاصة بفوسفات حديد الليثيوم: