一种三元正极材料生产废水的处理方法及处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种三元正极材料生产废水的处理方法及处理系统，所述处理方法首次采用膜分离、固液分离和蒸发结晶相结合的工艺流程：首先，以硫酸溶液为吸收剂，采用膜分离将废水中氨氮转化为硫酸铵，实现脱氨；由于前期的pH为碱性，废水脱氨后废水中大量金属破络并与碱形成沉淀，过滤去除溶液中的重金属沉淀；过滤后上清液通过蒸发结晶，得到硫酸钠。本发明专利技术的处理方法对三元正极材料生产废水进行深度处理回用，有效解决三元正极材料生产废水的处理问题，回收废水中氨，重金属和硫酸钠资源，水回收率高，实现零排放。

Method and system for treating waste water of three yuan cathode material production

The invention relates to a processing method of three yuan of cathode material production wastewater treatment system and process, the processing method for the first time using membrane separation, solid-liquid separation and evaporation crystallization combination: first, using sulfuric acid solution as the absorbent, separation of ammonia nitrogen in wastewater is converted into ammonium sulfate by membrane, achieve the removal of ammonia; due to the pH is the basic, the removal of ammonia in wastewater by a large amount of metal complexation with alkali and precipitated, filtered to remove heavy metal in solution precipitation; filtered supernatant by evaporation crystallization by sodium sulfate. The processing method of the invention of the wastewater treatment and reuse of three yuan of cathode material production, effectively solve the processing problem of three yuan of cathode material production wastewater, wastewater recycling of ammonia, sodium sulfate and water resources of heavy metals, high recovery rate, to achieve zero emissions.

【技术实现步骤摘要】
一种三元正极材料生产废水的处理方法及处理系统
本专利技术属于废水深度处理
，特别是涉及一种三元正极材料生产废水的处理方法及处理系统。
技术介绍
随着石油资源的逐渐减少及传统能源带来的巨大环境污染，开发可再生绿色能源及储能材料成为全球发展的重要方向。锂离子二次电池具有高能量密度、工作性能稳定、质量轻等优势，是大功率动力电池开发的重点。目前，成功商业化的锂离子电池正极材料有钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。钴酸锂和锰酸锂放电比容量小，化学稳定性较差，难以作为大功率动力锂电池的正极材料。磷酸铁锂热稳定性好但是存在理论和实际比容量小以及导电性能差等缺点。镍钴锰三元正极材料作为新型锂离子电池正极材料，具有放电容量高，循环寿命好，安全性高，成本低廉等优点，是最具潜力的正极材料。三元材正极材料的制备方法主要有高温固相法，溶胶凝胶法，化学共沉淀法，水热合成法，喷雾干燥法等，其中化学共沉淀法合成产物组分均匀性好，条件容易控制，操作简单，工业上已经大规模生产。化学共沉淀法一般是把化学原料以溶液状态混合，并向溶液中加入适当沉淀剂，使溶液中已混合均匀的各个组分按照计量比共沉淀出来，或者在溶液中先反应沉淀出一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三元正极材料生产废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将三元正极材料生产废水通入膜分离的壳程，吸收液通入膜分离的管程，所述吸收液为硫酸，得到硫酸铵溶液和脱氨废水；2)将步骤1)得到的脱氨废水过滤，得到上清液和沉淀；3)将步骤2)得到的上清液经蒸发结晶，得到硫酸钠。

【技术特征摘要】
1.一种三元正极材料生产废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将三元正极材料生产废水通入膜分离的壳程，吸收液通入膜分离的管程，所述吸收液为硫酸，得到硫酸铵溶液和脱氨废水；2)将步骤1)得到的脱氨废水过滤，得到上清液和沉淀；3)将步骤2)得到的上清液经蒸发结晶，得到硫酸钠。2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1)中，三元正极材料生产废水中Na2SO4浓度为50-150g/L，NH3-N浓度为500-10000mg/L，M2+浓度为50-500mg/L，M2+浓度为Ni2+、Co2+和Mn2+的总浓度，pH为10～14。3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1)中，还包括如下特征中的一项或多项：1)所述膜分离使用疏水性中空纤维膜；2)膜分离工艺条件为：温度30～45℃，运行相对压力为0.1～0.25MPa；3)吸收液的pH值为0～5；4)三元正极材料生产废水与吸收液的体积流量比为1：2.5～5；5)步骤1)得到的硫酸铵溶液浓度为15-30wt％；6)步骤1)得到的硫酸铵溶液回用于三元正极材料生产工艺中。4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括如下特征中的一项或多项：1)步骤2)得到的沉淀压滤后用硫酸溶解，用于三元正极材料生产工艺中；2)步骤2)得到的沉淀排入浓缩液槽，浓缩液槽底部浓浆经板框压滤后用硫酸溶解，用于三元正极材料生产工艺中；3)步骤2)中，所述过滤为通过液体过滤器分离。5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤3)中，将步骤2)得到的上清液进入加热室加热到溶液沸点以上，然后进入蒸发室内进行蒸发至过饱和，最后在结晶罐内析出硫酸钠，经离心干燥，得到硫酸钠。6.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于，蒸发室产生的二次蒸汽进行压缩后返回至加热室继续加热步骤2)得到的上清液。7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述二次蒸汽返回至加热室后得到蒸发冷凝水，所述冷凝水用于分离吸收液配制或者三元正极材料生产工艺中。8.一种三元正极材料生产废水的处理系统，其特征在于，包括：膜分离装置(1)，用于将三元正极材料生产废水进行膜分离得到脱氨废水；固液分离装置(2)，用于将脱氨废水过滤得到上清液和沉淀，所述固液分离装置(2)与膜分离装置(1)连通；蒸发结晶装置(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志安，杨徐烽，丁立平，吴成，陈云，
申请(专利权)人：池州西恩新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34