中國粉體網(wǎng)訊  三元前驅(qū)體作為三元材料制備的原料，很大程度上決定了三元材料的性能。前驅(qū)體的結(jié)晶程度、球形度、顆粒大小以及分布、振實密度等指標的差異，都會嚴重影響三元正極材料的電化學性能。

目前國內(nèi)外主流的鎳鈷錳三元材料前驅(qū)體生產(chǎn)采用的是氫氧化物共沉淀工藝，即將鎳、鈷、錳混合溶液，沉淀劑，絡合劑等并流加入反應釜中，在一定條件下即可合成三元前驅(qū)體(鎳鈷錳氫氧化物)，所得產(chǎn)物經(jīng)洗滌、烘干、篩分、除磁、包裝等工序便可得到合格的產(chǎn)品。每一道工序都可能對三元前驅(qū)體的最終成品產(chǎn)生一定的影響，比如干燥方式。干燥方式對三元前驅(qū)體的形貌、振實密度、比表面積和粒徑分布等有一定的影響。

三元前驅(qū)體材料干燥要求

三元前驅(qū)體材料干燥要求：物料松散，但流動性不差；能源消耗低，物料受熱均勻，操作環(huán)境好，一次性達到指標要求；產(chǎn)品對鐵離子含量要求較苛刻(一般要求低于30ppb)。

主流三元前驅(qū)體干燥設備

在三元材料前驅(qū)體生產(chǎn)中，干燥這一工序決定了前驅(qū)體成品的水分含量，并且對晶體結(jié)構(gòu)有一定的影響，是一個重要工序，干燥設備能否正確選擇直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、操作環(huán)境和生產(chǎn)成本。目前常用的前驅(qū)體干燥設備有熱風循環(huán)烘箱、盤式干燥機、閃蒸干燥機、回轉(zhuǎn)滾筒干燥機等。

熱風循環(huán)烘箱

熱風循環(huán)烘箱是一種較傳統(tǒng)的干燥設備。該烘箱通過風機產(chǎn)生循環(huán)流動的熱風，吹到濕物料的表面實現(xiàn)加熱，以此達到干燥目的。

有研究表明熱風循環(huán)烘箱干燥處理的產(chǎn)品在球形度、表面規(guī)整度、產(chǎn)品一致性和細粉量等產(chǎn)品質(zhì)量指標在一定程度上優(yōu)于盤式干燥器和回轉(zhuǎn)窯干燥器處理的產(chǎn)品。考慮到烘箱雖然適用性廣，但干燥時間長，熱效率低于其他兩種干燥方式，且自動化程度低，適用于中小批量生產(chǎn)。

盤式干燥機

其原理是將熱源通入各層中空的干燥盤內(nèi)，以熱傳導的方式加熱干燥盤上的濕物料，干燥盤靜止不動，在轉(zhuǎn)動耙葉的作用下，濕物料不斷移動翻滾干燥，水蒸汽隨設備風機排出，合格的干燥成品從設備底部連續(xù)排出。

盤式干燥機調(diào)控容易、適用性強、熱效率較高且產(chǎn)品質(zhì)量也較穩(wěn)定，可使用大批量、連續(xù)化生產(chǎn)。

閃蒸干燥機

閃蒸干燥機是一種底部帶有旋轉(zhuǎn)粉碎裝置的豎式流化床干燥設備，能同時完成物料的粉碎、干燥、分級等操作，主要用于膏糊狀、濾餅狀、泥漿狀物料的干燥。

閃蒸干燥機物料干燥過程分散性好，不易團聚，適用于粒度小、水分含量高的前驅(qū)體濾餅的干燥。

回轉(zhuǎn)滾筒干燥機

回轉(zhuǎn)滾筒干燥機的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體，濕物料從干燥機高端投入后，在內(nèi)筒均布的抄板器翻動下，物料在干燥器內(nèi)均勻分布與分散，并與熱空氣和內(nèi)壁充分接觸，實現(xiàn)干燥，物料在帶有傾斜度的抄板和重力作用下，運動至干燥機低端排出成品。

回轉(zhuǎn)窯干燥器自動化程度高、熱交換面大，可大批量生產(chǎn)，但對進樣水分和頻率有一定要求，需要綜合考慮前端過濾洗滌設備的配置。

4種干燥設備優(yōu)缺點比較

實際生產(chǎn)中需要根據(jù)環(huán)境、能耗、成本、產(chǎn)品要求等條件選擇合適的三元前驅(qū)體干燥設備。

參考來源：

宋順林.三元材料及其前驅(qū)體產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵設備的應用

林健.干燥方式對Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2三元正極材料前驅(qū)體的影響

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）

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