一种用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法，包括以下步骤：1)聚结除油：对萃余液蒸馏水中的油份进行聚结；2)超滤除油：对聚结后液进行超滤除油；3)氧化除油：对超滤除油后液进行氧化除油；4)除氨氮：对臭氧除油后液中的氨氮进行吸收；5)制纯水：对除氨氮后液进行超滤后进行反渗透过滤，得到高温纯水。本发明专利技术所提供的用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法，通过采用聚结除油、超滤除油和氧化除油对萃余液蒸馏水进行充分除油，然后再对充分除油后液进行脱氨氮处理，并在脱氨氮后利用反渗透膜制备纯水，制备所得的纯水纯度较高，杂质含量低，能够应用于多种场景。多种场景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法


[0001]本专利技术属于湿法冶金
，具体涉及一种用于动力电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车不断普及，退役动力电池的回收是当前阶段急需解决的问题。动力电池回收方法主要包括干法回收、湿法回收、生物技术回收。湿法技术相对成熟，回收得到的金属盐、氧化物等产品纯度能够达到生产动力电池材料的品质要求。湿法回收工艺以其回收率高、金属纯度高的优势，正日渐成为企业采用的主流技术路线。
[0003]湿法冶金工艺主要包含放电拆解、浸出、萃取、共沉淀制备等工艺。在萃取工艺中采用萃取剂和磺化煤油混合有机相来萃取镍钴锰等重金属，再对含重金属的反萃液或萃余液使用MVR技术进行蒸发结晶，得到重金属的盐产品。在蒸发结晶过程会产生大量蒸馏水，其中含有萃取剂，煤油，氨氮等杂质成分。目前市场上多数公司均对该蒸馏水进行简单处理后外排；而企业各产线的MVR蒸馏水总水量较大，为了实现节能减排，优化产品结构，有必要开发出利用萃余液蒸馏水制备纯水的工艺路线，以实现水资源的循环使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的主要目的在于提供一种用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法；通过该方法可以有效去除萃余液蒸馏水中的油份、COD和氨氮，制备得到的纯水能够达到工业纯水中的普通纯水水平，进而实现水资源的循环利用。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法，包括以下步骤：1)聚结除油：对萃余液蒸馏水中的油份进行聚结；2)超滤除油：对聚结后液进行超滤除油；3)氧化除油：对超滤除油后液进行氧化除油；4)除氨氮：对氧化除油后液中的氨氮进行吸收；5)制纯水：对除氨氮后液进行超滤后进行反渗透过滤，得到高温纯水。
[0007]进一步，步骤1)中所述萃余液蒸馏水是退役动力电池经萃取镍钴锰处理后的萃余液蒸馏水。
[0008]在某些具体实施例中，所述聚结除油、超滤除油、氧化除油、除氨氮和制纯水的设备分别为聚结除油器、超滤器、臭氧除油装置、脱氨膜装置和反渗透装置。
[0009]在某些基体实施例中，所述聚结除油器中的聚结滤芯的材料为表面亲油纤维材料。
[0010]进一步，所述表面亲油纤维材料为聚丙烯颗粒，进一步的，所述聚丙烯颗粒与水的接触角为75～85
°
，与油的接触角为10～15
°
。
[0011]在某些具体实施例中，步骤3)中所述氧化除油所用氧化剂为臭氧。
[0012]在某些具体实施例中，步骤4)中，反应温度为35
‑
45℃，氧化液pH值为10
‑
12。
[0013]在某些具体实施例中，所述超滤器中的超滤膜的孔径小于10μm。
[0014]在某些具体实施例中，所述反渗透装置中的反渗透元件为TRO耐高温反渗透元件。
[0015]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
[0016]1)本专利技术所提供的用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法，通过采用聚结除油、超滤除油和氧化除油对萃余液蒸馏水进行充分除油，然后再对充分除油后液进行脱氨氮处理，并在脱氨氮后利用反渗透膜制备纯水，制备所得的纯水纯度较高，杂质含量低，可应用于多种场景。
[0017]2)在本专利技术中，在聚结除油工序，通过使用特定的聚结材料，使得萃余液蒸馏水中的油份长大后再通过超滤膜过滤，去除效果较好；同时结合氧化除油，深度去除油份和有机物，提高纯水收率；而在除氨氮和制纯水工序，通过采用耐高温的脱氨膜和TRO耐高温反渗透元件，解决了常规反渗透膜无法耐高温的情况，可实现高温制纯水，直接应用在需热水利用的场景，节省能耗。
具体实施方式
[0018]下面结合具体的实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。若未特别指明，下述实施方式所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段；所用的实验方法均为常规方法；所用的设备、装置、材料、试剂等，均可从商业途径购买获得。
[0019]一种用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法，包括以下步骤：1)聚结除油：对萃余液蒸馏水中的油份进行聚结；2)超滤除油：对聚结后液进行超滤除油；3)氧化除油：对超滤除油后液进行氧化除油；4)除氨氮：对氧化除油后液中的氨氮进行吸收；5)制纯水：对除氨氮后液进行超滤后进行反渗透过滤，得到高温纯水。
[0020]其中所述聚结除油、超滤除油、氧化除油、除氨氮和制纯水的设备分别为聚结除油器、超滤器、臭氧除油装置、脱氨膜装置和反渗透装置。
[0021]本申请中采用的聚结分离器，主要由聚结滤芯、排污阀、放水阀、集油室等组成；下述实施例中，采用的聚结分离器为两个聚结分离器串联后形成，本申请中的聚结分离器利用油水的特性和表面亲油纤维材料，将萃余液蒸馏水中极细小的油粒逐渐转化为较大的油粒，油颗粒在浮力的作用下脱离粗粒化材料漂浮至水面；本申请中利用水和油对所选用的粗粒化材料的微表面的润湿角和表面张力不同，使尺寸10μm以下的微小的油颗粒可以在粗粒化材料的表面聚合长大10
‑
100μm后脱离其表面上浮，从而实现分离目的，经过粗粒化后的萃余液蒸馏水有效提高了通过超滤膜除油的效率。在具体使用的过程中，本领域技术人员可以根据需要设置多级串联，以满足相关的使用要求。具体使用时，通过在该聚结分离器下端进水，经过聚结滤芯后油份进入上方集油器，水相由侧边流入另一分离器，流经聚结滤芯后油份再一次聚集于设备上方集油器，水相由设备下方侧边出水，采用串联的聚结除油器可以实现多级聚结。其中步骤1)中的聚结滤芯采用的粗粒化材料为表面亲油纤维材料，进一步为聚丙烯颗粒材料，该聚丙烯颗粒材料与水的接触角为75～85
°
，而与油的接触角为10～15
°
，具有在水中吸油的良好特性，采用聚丙烯颗粒材料作为聚结滤芯，能够有效地实现萃余液蒸馏水中的油分聚集。
[0022]本申请的制备方法中使用的超滤器主要包含进水池、进水泵、膜单元、反洗泵、产
水池等组件，超滤膜可用的聚合物很多，如醋酸纤维素酯、聚偏氟二乙烯，特别是聚砜；超滤膜可以很好截留溶液中的大分子物质、胶体、微生物等，本申请中的超滤器中采用的超滤膜的孔径小于10μm，进一步为3
‑
8μm。
[0023]本申请的制备方法中使用的臭氧除油装置主要包含臭氧发生器、反应槽、液氧罐等，通过臭氧发生器将液氧制备成臭氧并经过纳米微孔曝气盘通入加入硅铝型催化剂的反应槽中，让臭氧和超滤除油后液中的油份充分接触进行反应，对油份进行分解，实现氧化除油。
[0024]本申请的制备方法中所使用的脱氨膜装置，主要包含蠕动泵、原水产水箱、硫酸循环箱、PTFE脱氨膜组件及所需管材膜架等。脱氨膜工艺是将膜与传统吹脱及吸收过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)聚结除油：对萃余液蒸馏水中的油份进行聚结；2)超滤除油：对聚结后液进行超滤除油；3)氧化除油：对超滤除油后液进行氧化除油；4)除氨氮：对氧化除油后液中的氨氮进行吸收；5)制纯水：对除氨氮后液进行超滤后进行反渗透过滤，得到高温纯水。2.根据权利要求1所述的用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法，其特征在于，步骤1)中所述萃余液蒸馏水是退役动力电池经萃取镍钴锰处理后的萃余液蒸馏水。3.根据权利要求1所述的用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法，其特征在于，所述聚结除油、超滤除油、氧化除油、除氨氮和制纯水的设备分别为聚结除油器、超滤器、臭氧除油装置、脱氨膜装置和反渗透装置。4.根据权利要求1所述的用于电池回收过程中萃余液蒸馏水制备纯水的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昊，李无极，陶仕冶，
申请(专利权)人：重庆棱镜能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：