本发明专利技术公开了一种三元正极材料前驱体洗涤废液的处理装置及方法，装置包括：电解槽、阳极、阴极；所述阳极、阴极平行间隔的设置在电解槽内，所述阳极、阴极的上端均与设置在电解槽外的控制电源连接；在所述阳极、阴极之间设有平行间隔设置的阴离子交换膜、阳离子交换膜，所述阴离子交换膜位置靠近阳极，所述阳离子交换膜位置靠近阴极。通过电化学无污染处理三元正极材料前驱体洗涤废液，同时循环利用Na和S，将废液中的Na2SO4分解回收得到H2SO4和NaOH，可以用于三元前驱体生产，有利于循环再生。有利于循环再生。有利于循环再生。
【技术实现步骤摘要】
一种三元正极材料前驱体洗涤废液的处理装置及方法
[0001]本专利技术涉及三元正极材料前驱体生产
，具体涉及一种三元正极材料前驱体洗涤废液的处理装置及方法。
技术介绍
[0002]锂电池用三元正极材料前驱体经陈化洗涤之后，产生的废液中留存的Na2SO4含量非常高，传统回收方法为结晶法，制备得到Na2SO4，制备过程环境污染，硫酸钠晶体价格便宜，回收价值较低，不仅不符合循环利用理念，且回收需要一定的成本。
技术实现思路
[0003]针对上述已有技术存在的不足，本专利技术提供一种三元正极材料前驱体陈化洗涤过程中产生的废液处理装置及方法，将废液中的Na2SO4分解回收得到H2SO4和NaOH。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的。
[0005]一种三元正极材料前驱体洗涤废液的处理装置，其特征在于，所述装置包括：电解槽(1)、阳极(2)、阴极(3)；所述阳极(2)、阴极(3)平行间隔的设置在电解槽(1)内，所述阳极(2)、阴极(3)的上端均与设置在电解槽(1)外的控制电源(4)连接；在所述阳极(2)、阴极(3)之间设有平行间隔设置的阴离子交换膜(5)、阳离子交换膜(6)，所述阴离子交换膜(5)位置靠近阳极(2)，所述阳离子交换膜(6)位置靠近阴极(3)。
[0006]进一步地，所述阳极(2)、阴极(3)均为惰性电极。
[0007]进一步地，所述惰性电极采用石墨或者铂惰性材料。
[0008]进一步地，所述电解槽(1)为上端开放的中空方形槽。
[0009]进一步地，所述电解槽(1)为耐腐蚀材料。
[0010]进一步地，所述阴离子交换膜(5)与阳极(2)之间、阳离子交换膜(6)与阴极(3)之间的区域均盛装有水溶液。
[0011]一种采用上述装置处理三元正极材料前驱体洗涤废液的方法，其特征在于，所述方法包括：将阴离子交换膜(5)与阳极(2)之间、阳离子交换膜(6)与阴极(3)之间的区域通入水溶液作为电解液，将三元正极材料前驱体洗涤废液通入阴离子交换膜(5)与阳离子交换膜(6)之前的区域中，随后启动控制电源(4)通电，废液中的Na2SO4经过电解反应，在阴离子交换膜(5)与阳极(2)之间的区域产生H2SO4，在阳离子交换膜(6)与阴极(3)之间的区域产生NaOH，分别将NaOH和H2SO4移出，经过纯化之后，可制备得到纯液碱和硫酸。
[0012]进一步地，所述三元正极材料前驱体洗涤废液的Na2SO4浓度为2g/L
‑
150g/L，加入的体积为电解槽容积的2/3～3/4。
[0013]进一步地，控制电解电压(即电解槽电压)为2
‑
4V。
[0014]进一步地，所述电解反应时间为8
‑
24h。
[0015]本专利技术的有益技术效果，本专利技术提供了一种三元正极材料前驱体洗涤废液的处理装置及方法，通过电化学无污染处理三元正极材料前驱体洗涤废液，同时循环利用Na和S，
降本提质，将废液中的Na2SO4分解回收得到H2SO4和NaOH，可以用于三元前驱体生产，有利于循环再生。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的装置的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0018]如图1所示，一种三元正极材料前驱体洗涤废液的处理装置，包括：电解槽1、阳极2、阴极3；
[0019]电解槽1为上端开放的中空方形槽，为耐腐蚀材料；
[0020]阳极2、阴极3平行间隔的设置在电解槽1内，阳极2、阴极3的上端均与设置在电解槽1外的控制电源4连接，具体地，阳极2、阴极3竖直插装在电解槽1中，阳极2靠近电解槽1的一侧，阴极3靠近电解槽1的另一侧，阳极2上端与控制电源4的正极连接，阴极3上端与控制电源4的负极连接；阳极2、阴极3均为惰性电极，具体采用石墨或者铂惰性材料；
[0021]在阳极2、阴极3之间设有平行间隔竖直设置的阴离子交换膜5、阳离子交换膜6，阴离子交换膜5、阳离子交换膜6的底部均与电解槽1的内底部连接，阴离子交换膜5位置靠近阳极2，阳离子交换膜6位置靠近阴极3，阴离子交换膜5与阳极2之间、阳离子交换膜6与阴极3之间的区域均盛装有水溶液。
[0022]一种采用本专利技术装置处理三元正极材料前驱体洗涤废液的方法包括：将阴离子交换膜5与阳极2之间、阳离子交换膜6与阴极3之间的区域通入水溶液作为电解液，将三元正极材料前驱体陈化洗涤废液通入阴离子交换膜5与阳离子交换膜6之前的区域中，其中，通入的三元正极材料前驱体陈化洗涤废液的Na2SO4浓度为2g/L
‑
150g/L，不能低于2g/L，否则影响电解效果，加入的体积为电解槽容积的2/3～3/4，随后启动控制电源4通电，控制电解电压即电解槽电压不低于2.0V，上限是4V，在电场的作用下，Na
+
向阴极移动，SO
42
‑
向阳极移动，受电化学反应影响，阳极析出氧气，导致阳极区域附近pH下降，阴极析氢气，导致阴极pH上升，随着时间的进行，废液中的硫酸钠逐渐稀释，在阴离子交换膜5与阳极2之间的区域产生H2SO4，在阳离子交换膜6与阴极3之间的区域产生NaOH，经过电解反应8
‑
24h，然后分别将NaOH和H2SO4移出，经过纯化之后，可制备得到纯液碱和硫酸。
[0023]实施例
[0024]一种采用本专利技术装置处理三元正极材料前驱体洗涤废液的方法，包括将阴离子交换膜5与阳极2之间、阳离子交换膜6与阴极3之间的区域分别通入水溶液作为电解液，将三元正极材料前驱体陈化洗涤废液通入阴离子交换膜5与阳离子交换膜6之前的区域中，其中，三元正极材料前驱体陈化洗涤废液的Na2SO4浓度为100g/L，加入的体积为电解槽容积的67％，随后启动控制电源4通电，控制电解电压即电解槽电压2.5V，在电场的作用下，Na
+
向阴极移动，SO
42
‑
向阳极移动，受电化学反应影响，阳极析出氧气，导致阳极区域附近pH下降，阴极析氢气，导致阴极pH上升，随着时间的进行，废液中的硫酸钠逐渐稀释，在阴离子交换膜5与阳极2之间的区域产生H2SO4，在阳离子交换膜6与阴极3之间的区域产生NaOH，经过电解反应时间为8h，然后分别将NaOH和H2SO4移出，经过纯化之后，可制备得到浓度为48.31g/L
纯液碱和浓度为62.54g/L硫酸。
[0025]以上所述的仅是本专利技术的较佳实施例，并不局限专利技术。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本专利技术所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本专利技术的目的，都应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三元正极材料前驱体洗涤废液的处理装置，其特征在于，所述装置包括：电解槽(1)、阳极(2)、阴极(3)；所述阳极(2)、阴极(3)平行间隔的设置在电解槽(1)内，所述阳极(2)、阴极(3)的上端均与设置在电解槽(1)外的控制电源(4)连接；在所述阳极(2)、阴极(3)之间设有平行间隔设置的阴离子交换膜(5)、阳离子交换膜(6)，所述阴离子交换膜(5)位置靠近阳极(2)，所述阳离子交换膜(6)位置靠近阴极(3)。2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述阳极(2)、阴极(3)均为惰性电极。3.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于，所述惰性电极采用石墨或者铂惰性材料。4.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述电解槽(1)为上端开放的中空方形槽。5.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述电解槽(1)为耐腐蚀材料。6.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述阴离子交换膜(5)与阳极(2)之间、阳离子交换膜(6)与阴极(3)之间的区域均盛装有水溶液。7.一种采用如权利要求1
【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，李常青，李文华，黎俊，李涛，陈龙，王可星，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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