The invention discloses a water-saving preparation method of ternary cathode material hydroxide precursor, which comprises the following steps: preparing ternary hydroxide by coprecipitation reaction, and then obtaining ternary cathode material hydroxide precursor by alkali washing, water washing and drying; the water washing includes one stage washing, two stage washing and three stage washing, and the two stage washing. The wastewater is returned to the first stage of washing water, and the three stages of washing wastewater are returned to the coprecipitation reaction for preparing the reaction raw material solution. The invention also provides a water-saving preparation system of ternary cathode material hydroxide precursor corresponding to the above water-saving preparation method. The invention can realize the cascade recycling of washing water, reduce the amount of wastewater treatment by more than 35%, thereby saving more than one third of the wastewater treatment cost, and the production cost of ternary cathode material hydroxide precursor is lower.
【技术实现步骤摘要】
一种三元正极材料氢氧化物前驱体的节水制备方法及节水制备系统
本专利技术属于电池材料领域，尤其涉及一种三元正极材料氢氧化物前驱体的制备方法及制备系统。
技术介绍
自然生态环境的不断恶化以及高能量动力电池技术的进步催生了电动汽车的快速发展，电动汽车的核心则为锂电正极材料。目前市场前景最为看好的锂电三元正极材料的核心为镍系三元前驱体(Ni1-x-yCoxMny(OH)2或Ni1-x-yCoxAly(OH)2)，其生产广泛采用和球形氢氧化镍的合成工艺基本一致的氨碱配合湿法连续共沉淀法，该方法采用硫酸镍(钴、锰)、氨水、氢氧化钠作为生产原料。生产过程消耗大量水资源，产生的废水主要成分为硫酸钠(80-100g/L)、氢氧化钠约(2g/L)、氨氮(3000-8000mg/L)以及重金属(约30mg/L)，即Na2SO4-NaOH-NH3-重金属综合性废水，这类废水若不经过有效处理，对生态环境有极大的危害。目前，针对这类废水处理方法多为未经回用直接送往废水车间处理，主流工艺为汽提蒸氨脱除氨氮-物理过滤脱除重金属-蒸发结晶脱除硫酸钠-蒸发工艺冷凝水膜处理得纯水回用。该方法可以很好地...
【技术保护点】
1.一种三元正极材料氢氧化物前驱体的节水制备方法，其特征在于，包括以下步骤：利用共沉淀反应制备三元氢氧化物，三元氢氧化物再经过碱洗、水洗、干燥即得到三元正极材料氢氧化物前驱体；其中，所述水洗包括一段洗涤、二段洗涤与三段洗涤，所述二段洗涤废水返回用于一段洗涤用水，所述三段洗涤废水返回共沉淀反应用于制备反应原料溶液。
【技术特征摘要】
1.一种三元正极材料氢氧化物前驱体的节水制备方法，其特征在于，包括以下步骤：利用共沉淀反应制备三元氢氧化物，三元氢氧化物再经过碱洗、水洗、干燥即得到三元正极材料氢氧化物前驱体；其中，所述水洗包括一段洗涤、二段洗涤与三段洗涤，所述二段洗涤废水返回用于一段洗涤用水，所述三段洗涤废水返回共沉淀反应用于制备反应原料溶液。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，利用共沉淀反应制备三元氢氧化物中产生的底流母液包括以下浓度的组分：硫酸钠80-160g/L、氨5000-10000mg/L，所述底流母液的pH为11-12。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碱洗过程中产生的碱洗废水包括以下浓度的组分：硫酸钠20-60g/L、NaOH0.5-5g/L、氨2000-5000mg/L。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，一段洗涤废水中硫酸钠的浓度为10-50g/L，氨浓度为50-3000mg/L，一段洗涤废水的pH控制为10-13；二段洗涤废水中硫酸钠的浓度为300-5000mg/L，氨浓度为20-50mg/L，二段洗涤废水的pH控制为9.5-10；三段洗涤废水中硫酸钠的浓度为15-300mg/L，氨浓度为10-30mg/L，三段洗涤废水的pH控制为8-9.5。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，一段洗涤废水中硫酸钠的浓度为10-40g/L，氨浓度为50-2500mg/L，一段洗涤废水的pH控制为10-12.6。6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述三元正极材料氢氧化物前驱体为三元镍钴锰氢氧化物前驱体或三元镍钴铝氢氧化物前驱体。7.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应制备三元氢氧化物中产生的溢流母液与底流母液、碱洗过程中产生的碱洗废水、一段洗涤过程中产生的一段洗涤废水汇集成高浓度废水后再经过脱氨处理、脱除重金属处理、脱除硫酸钠处理、冷凝水回收处理得到氨水、硫酸钠...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志华，黄少波，郭永楠，刘昌，颜敏，聂程，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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