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amixon® リチウム塩用ミキサー/乾燥機

 

リチウムイオン電池用のリチウム塩は、極めて高純度で乾燥したものでなければならない。リチウム塩には、酸化リチウム、フッ化リチウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、塩化リチウムなどがある。純粋なリチウム塩を得るためには、多くの処理工程が必要である。ほとんどすべての化学処理工程は乾燥工程で終了します。amixon®の真空混合乾燥機は、リチウム誘導体やリチウム塩の効率的かつ経済的な乾燥に最適です。

 

リチウム塩用真空ミキサー乾燥機

 

amixon®は乾燥テストに基づき、幅広い乾燥量と装置寸法について非常に正確な予測を算出することができます。また、乾燥温度が高い場合や低い場合に乾燥時間がどのように変化するかを推定することもできます。また、ミキシングツールが異なる回転数で動作する場合も同様です。

同じ真空ミキシング乾燥機内で被乾燥物を冷却する場合の冷却時間の計算も同様です。冷却時間の計算には、バッチサイズと温度の異なる冷却媒体を考慮します

[Translate to 日本語:] Eine typische Trocknungskurve mit Produktkühlung

製品冷却による典型的な乾燥曲線。乾燥温度はかなり高く設定できる。これにより工程が短縮されます。

amixon®真空ミキサー乾燥機は、以下の理由によりリチウム塩の乾燥に特に適しています:

  • プロセスチャンバーは極めてクリーンだ。TA-Luftの意味で「技術的にタイト」である。パーティクルが漏れることはなく、異物や周囲の空気が混入することもない。
  • 乾燥は低速で行われる。相対速度は通常0.8~1.3m/sです。つまり、実質的に摩耗がなく、粒子の破壊もない。
  • 真空は製品温度を下げ、蒸発を促進する。
  • 真空ミキサー乾燥機の下に「冷却ミキサー」を設置すると、乾燥時間が大幅に短縮されます。amixon®機器は、急激な「高温/低温変化」にもかかわらず、耐用年数が長い。
  • 機器表面と常に接触しているため、熱伝達が極めて速い。
  • ミキシングシャフト、ミキシングアーム、スパイラルなど、すべての機器表面が加熱されます。
  • 乾燥後、アミクソンのミキシングドライヤーは完全に空になります。
  • 供給と排出のフィッティングは封じ込めシステムと組み合わせることができます。これにより、高いレベルの製品純度が保証されます。
  • 必要に応じて、金属酸化物を添加し、同じミキシングドライヤー内で混合することもできます。

真空乾燥プロセスはamixon®テクニカルセンターで実演できます。

 

への訪問は常に価値があります。amixon®はすべてのコンポーネントを自社で製造し、品質に関連するすべてのブレークポイントを管理しています。

アミクソンがお客様のオリジナルミックスで実施するテストは、ほとんどの場合、非常に良い結果をもたらします。これにより、お客様の投資判断は確実なものとなります。amixon®のテクニカルセンターでは、高温での焼成も可能です。オプションとして、より高いシステム圧力での作業も可能です。

Gyraton® 大容量ミキサー/サイロミキサー/アジテーター/ディスペンサー/ホモジナイザー 典型的な処理工程(消化液への懸濁、沈殿による化学抽出、凝集、沈殿、ろ過、乾燥、混合、焼成、粉砕)は、連続的で中断がないほど経済的です。とはいえ、中間生成物は次の工程で均質化するためにバッチで回収しなければなりません。amixon®は大容量のホモジナイズに適したミキサーを開発しました。 Gyraton® ミキサーはバッチ式でも連続式でも運転できます。この革新的なミキシングシステムは6つの重要なプロセス要件を満たします:

 

典型的な処理工程(消化液への懸濁、沈殿による化学抽出、凝集、沈殿、ろ過、乾燥、混合、焼成、粉砕)は、連続的で中断がないほど経済的です。とはいえ、中間生成物は次の工程で均質化するためにバッチで回収しなければなりません。amixon®は大容量のホモジナイズに適したミキサーを開発しました。

Gyraton® ミキサーはバッチ式でも連続式でも運転できます。この革新的なミキシングシステムは6つの重要なプロセス要件を満たします:

  1. 混合材料の性質に関係なく、理想的な混合品質が得られます。
    • 乾性、湿性、湿潤性、研磨性
    • 微分散、ナノ分散、結晶性
    • 異なる粒子径
    • 異なる嵩密度
    • ミキサーは混合材料を加熱または冷却できる
    • ミキシングプロセスは大気圧または不活性ガス雰囲気下でも可能です。
  2. Gyraton® ミキサーは 5 % の充填レベルでも理想的な混合品質を提供します。このミキサーは現在10 m³から100 m³までのバッチに対応しています。
  3. このミキサーは研磨材を混合することができます。その後、高性能セラミックでコーティングされます。
  4. Gyraton® ミキサーは最小のエネルギー投入で大きなバッチを混合し、粒子構造を保持します。
  5. このミキサーは製薬産業や食品産業で要求される衛生的な要件を満たしています。
  6. このミキサーはロードセル上に設置すれば、あらゆる充填レベルでの連続混合にも使用できます。
[Translate to 日本語:] Gyraton® Mischer für große Chargen bis 100 m³.

Gyraton® ミキサーは最大 100 m³の大容量バッチに対応します。混合材料は乾式、湿式、あるいは湿式が可能です。

リチウムのユニークな特性

 

自動車の電気式直流駆動は、あらゆる駆動システムの中で最も効率が高い。バッテリーの品質は極めて重要である。バッテリーは電気自動車の製造コストの約40%を占める。リチウムイオン電池の正極は、電気自動車の材料費の約15%を占める。正極はリチウム金属酸化物から成り、基本的にニッケル、マンガン、コバルト、その他の希土類元素から成る。

 

リチウムイオン電池の品質は、使用されるリチウム塩の純度によって決まる。リチウムは、アルカリ金属のグループの中でユニークな性質を持っている:

  • 3.04ボルトで、リチウムは最も高い標準電気化学電位を持つ。
  • 0.534kg/dm³で、リチウムの比密度は最も低い。
  • リチウムは化学反応性が最も高い。
  • リチウムは融点が最も高い。
  • リチウムの沸点は最も高い。
  • リチウムの比熱容量は最も大きい。
  • リチウムの水和エンタルピーが最も高い。
  • リチウムイオン電池は、ほぼ4000Ah/kgと最も高い比容量を持つ。
[Translate to 日本語:] Lithium ist in reiner Form selbstentzündlich und wird in Petroleum gelagert.

リチウムは純粋な状態では自己発火性であり、石油に貯蔵されている。

リチウム抽出

 

リチウムが岩石から抽出されるにせよ、水から抽出されるにせよ、自然界では非常に低濃度でしか存在しない。最大濃度は0.16%である。リチウムの抽出は、0.02~0.06%の濃度でも可能である。前提条件は、鉱床に分離しやすい元素がほとんど含まれていないことである。

リチウム鉱床は現在、中国、オーストラリア、ラテンアメリカ、アフリカ、アメリカで採掘されている。リチウムはヨーロッパでも採掘できる。ポルトガル、スペイン、セルビア、ドイツに興味深い鉱床がある。上記の理由から、純粋なリチウム誘導体を抽出するのは困難で高価である。各鉱床には固有の付随要素がある。そのため、処理方法も異なる。処理手順は、他の希少鉱床の処理と同様である。

基本的には、分級、粉砕、密度分離、消化酸での懸濁、沈殿による化学抽出、凝集、沈殿、ろ過、乾燥、混合、焼成、粉砕、均質化、......が含まれる。詳細は鉱山会社によって秘密にされている。

使用済み電池からの電解質、金属酸化物、リチウムのリサイクル

 

使用済みリチウムイオン電池から貴重な材料を経済的に回収することは、ますます重要になってきている。リチウムイオン電池の最大生産国は中国、日本、韓国である。そこではリサイクル能力が急速に伸びている。

原料リサイクルのプロセス・ルートは、原料抽出と非常によく似ている。また、エネルギーと資源の消費量が多いという特徴もある。乾式製錬を部分的に利用することで、効率が向上することが期待されている。

[Translate to 日本語:] Aufbereitung von Lithium

リチウムの加工。

[Translate to 日本語:] Nur hochreine Lithiumsalze sind für die Batterieherstellung geeignet.

電池製造に適しているのは高純度のリチウム塩だけである。

リチウム塩は多くの産業で使用されている

 

リチウムは自然界に純粋な元素の形で存在するには反応性が高すぎる。純粋なリチウムは大気中の酸素の存在下で自己発火する。リチウムは窒素と反応して窒化リチウムを形成することさえある。そのため、実際にはリチウム塩が使用されている。例えば

  • 例えば酸化リチウムでは、リチウム含有量は約46.5%である、
  • フッ化リチウムでは26.8%である。
  • 次いで炭酸リチウム(18.8%)、
  • 水酸化リチウム一水和物(16.5%)、塩化リチウム(16.3%)である。
  • 塩化リチウム(16.3%)である。

リチウム塩は、冶金やセラミックスのフラックス、ガラス産業や粉末冶金の添加剤、潤滑油の添加剤として使用されている。窒化リチウムは、例えば合金中に窒素を取り込むための担体として使用される。

高純度リチウム塩の需要が急増中

 

予測では、リチウムイオン電池用のリチウム誘導体の需要が高まると予想されている。二次電池の製造には、圧倒的に大量のリチウム塩が必要とされる。

ここでも最高純度が求められる。炭酸リチウムは0.4%以上の異物を含んではならない。

[Translate to 日本語:] Bedarfsprognose für Batteriematerialien

リチウムイオン電池の主原料の需要予測。.

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