新能源正负极材料砂磨机研磨工艺的改进

研磨锂电池材料的过程，需综合考虑研磨机主轴的转速。进料泵流量，氧化锆珠填充率，氧化锆珠大小，物料的固含量，粘度及挥发性等诸多因素。这些因素相互影响，相互制约。找到好的研磨条件使砂磨机能稳定，持久的运行并有效地制备出高质量的锂电池材料，不是一件容易的事情。

改进可从以下几个方面进行：

A. 砂磨机配置及研磨参数

1. 提高砂磨机的线速度

砂磨机线速度的提高能有效的增加研磨效率。由于采用了质量好的进口珠子，砂磨机的线速度可进一步提高。若将线速度从12.6米/秒（约560转）提高到13.5米/秒（约600转），则输入能耗提高约15%，若进一步从13.5米/秒提高到14.7米/秒，则输入能耗再提高18.6%。即通过提高砂磨机的线速度，其研磨效率将大大上升。

2. 提高料浆通过砂磨机的流量

提高料浆通过砂磨机的流量可使研磨物料的颗粒级配分布得以改善，并利于将颗粒磨细。因此，在不影响砂磨机正常运行的前提下，料浆的流量越大越好。

3 氧化锆珠子的填充量可适当提高。

氧化锆珠子越细小，单位容积中氧化锆珠的个数越多，物料受到的撞击及研磨的机会越多，有助于研磨效率的提高。若珠子从0.3mm降低到0.2mm，则单位容积中珠子个数可提高至3.375倍，可明显提高研磨效率。

4. 物料充分预搅拌

有些物料的预搅拌不够理想，在粘度大时，靠近桶壁处的物料几乎没运动。预搅拌的目的，是使料浆在进入砂磨机前能运动起来，这样所有物料都有大致均等的机会进入砂磨机，因此在料浆能充分运动起来的前提下，并不需要过于剧烈的搅拌。过于剧烈的搅拌，加上过大的料桶截面，会使得料浆中水量蒸发加速，粘度增加。

B. 料浆性能

在不影响制品最终性能的基础上，料浆性能应尽可能调整到适应砂磨机研磨工艺，即能够有足够好的流动性，满足大流量重复研磨的需要。同时，在所需的颗粒细度范围内，料浆能够稳定住，不发生颗粒再团聚的现象。

1. 料浆的粘度

目前，随研磨时间的增长料浆的粘度增加比较迅速（从最早的不到1000cps到超过7000cps）。粘度增加的原因之一是细小颗粒不稳定，产生团聚，包裹了一部分水份，使用于流动的水份减少，粘度增加。调整料浆的粘度可从以下几点考虑：

固含量

降低固含量，料浆粘度降低。但固含量的降低会影响到研磨效率，也会影响到随后的喷雾干燥，故需综合考虑。

PH值

料浆粘度在某一PH值可较低。如目前料浆的PH值因其他因素已固定，则通过调节PH值来降低粘度的余地不大。

加入表面活性剂

一般而言，随着表面活性剂加入量的提高，料浆的粘度将降低到一低点，随后又随着表面活性剂量的增加而提高。因此找到表面活性剂的好添加量。

温度

有些料浆粘度随温度的提高而降低，故在可能的条件下，料浆的温度要适宜。

2. 料浆的稳定性

料浆的稳定性是指在研磨过程中及在随后的一段时间内，料浆在所需的颗粒细度范围内，不发生再团聚的现象。料浆的稳定性的调整，与粘度的调整类似，也是从固含量，PH值，表面活性剂及温度等几个方面着手，其影响因素也与上述描述相同。

一般而言，加入表面活性剂调整料浆的稳定性时，料浆的粘度也会有所降低。反之也然。但如粘度仍需进一步下降，可考虑再加入主要用于针对降低粘度的表面活性剂。

在没有找到合适的表面活性剂时，目前应通过调节固含量（水量）来控制粘度。在不影响随后喷雾干燥的前提下，粘度不要过高（如不超过3000cps），以使得研磨过程能顺利进行。

棒销式砂磨机具有以下特点：

采用大流量动态分离系统及高效能研磨系统，从而适用于大流量重复研磨，能将物料研磨到亚微米及纳米范围，并使物料具有很好的颗粒粒径分布。

研磨棒销的线速度高，传递给研磨氧化锆珠的动能大，对物料的撞击及研磨作用强烈，利于颗粒粒径向纳米方向发展。

棒销式砂磨机于物料接触的部分，采用PU材料或陶瓷材料，从而防料金属对物料的污染。

棒销式砂磨机的研磨桶采用了SiC筒体，SiC具有良好的冷却性能，避免了物料的快速升温。