公布日：2023.11.07
申請日：2023.08.04
分類號：C02F9/00(2023.01)I;H01M10/54(2006.01)I;C01C1/16(2006.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/40(2023.01)N;C02F1
/72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/22(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，涉及廢舊電池回收技術領域，該工藝包括廢舊電池材料萃余液處理工藝、碳酸鈷轉化廢水處理工藝、三元前驅體生產廢水處理工藝和水資源回用工藝，所述廢舊電池材料萃余液處理工藝具體包括：萃余液先進入調節池1，通過泵輸送到一級沉淀池，一級沉淀區出水自流到二級沉淀池，二級沉淀池出水自流進入pH回調池1。本發明將廢舊材料萃余液、碳酸鈷轉化廢水和利用回收廢舊電池中的金屬重新生產三元前驅體過程中的廢水協同處理，同步實現廢水處理、水資源回用及重金屬轉化，解決常規的廢舊電池拆解回收廢水大多單獨處理，無法協同的問題，提高協同效率，保證廢水回收的質量。
權利要求書
1.一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，其特征在于：該工藝包括廢舊電池材料萃余液處理工藝、碳酸鈷轉化廢水處理工藝、三元前驅體生產廢水處理工藝和水資源回用工藝；所述廢舊電池材料萃余液處理工藝具體包括：萃余液先進入調節池1，通過泵輸送到一級沉淀池，一級沉淀區出水自流到二級沉淀池，二級沉淀池出水自流進入pH回調池1，pH回調池1中廢水通過泵輸送至精密過濾器，精密過濾器產水帶壓，直接進入高級氧化1，高級氧化1出水直接進入pH回調池2和經過氨回收及除重金屬后的三元前驅體生產廢水混合。
2.根據權利要求1所述的一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，其特征在于：所述碳酸鈷轉化廢水處理工藝包括：碳酸鈷轉化廢水先進入調節池2，通過泵輸送到脫碳池，脫碳池出水直接進入pH回調池3，pH回調池3的廢水通過泵輸送到多介質過濾器，多介質過濾器產水尚有余壓，直接進入螯合樹脂吸附鈷離子。
3.根據權利要求2所述的一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，其特征在于：所述碳酸鈷轉化廢水處理工藝還包括：樹脂產水進入到高級氧化2中，高級氧化2產水進入pH回調池4，pH回調池4出水經過泵輸送至蒸發結晶1，到氯化銨飽和濃度后，通過離心分離的方式獲得氯化銨固體，再通過循環流化床干燥方式獲得產品級氯化銨，蒸發清液經冷卻后直接流入回用水池。
4.根據權利要求1所述的一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，其特征在于：所述三元前驅體生產廢水處理工藝包括：三元前驅體生產廢水進入調節池3，通過泵輸送至pH調節池，pH調節池中廢水經過泵輸送至精餾塔，含氨氣體從塔頂經過冷凝器排出，轉化為氨水，當氨水濃度達到7％—12％時，采出氨水，此時，鎳鈷錳等金屬離子留在了塔釜液中。
5.根據權利要求4所述的一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，其特征在于：所述三元前驅體生產廢水處理工藝還包括：塔釜液通過泵輸送到固液分離器，鎳鈷錳等重金屬被分離，離心出液直接進入pH回調池2，和經過兩級沉淀、精密過濾除油以及高級氧化1后的廢舊材料萃余液混合，pH回調池2中投加2％-5％濃度鹽酸調節pH為3-4。
6.根據權利要求5所述的一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，其特征在于：pH回調池2出水通過本輸送至樹脂吸附，樹脂產水進入蒸發結晶2，采用MVR蒸發硫酸鈉，蒸發溫度105-115℃，蒸發至硫酸鈉飽和時，進入稠厚器，經稠厚器后的過飽和溶液直接進入循環流化床干燥，蒸發清液經冷卻后直接流入回用水池。
7.根據權利要求1所述的一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，其特征在于：所述水資源回用工藝包括：回用水池中的清液部分可直接回用，若需要回用到脫鹽水制備系統，則通過泵進入反滲透裝置，經反滲透進一步分離后，獲得軟水，回用到生產系統，反滲透濃液可回調節池1。
發明內容
本發明的目的在于提供一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。
為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：
一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，該工藝包括廢舊電池材料萃余液處理工藝、碳酸鈷轉化廢水處理工藝、三元前驅體生產廢水處理工藝和水資源回用工藝。
所述廢舊電池材料萃余液處理工藝具體包括：萃余液先進入調節池1，通過泵輸送到一級沉淀池，一級沉淀區出水自流到二級沉淀池，二級沉淀池出水自流進入pH回調池1，pH回調池1中廢水通過泵輸送至精密過濾器，精密過濾器產水帶壓，直接進入高級氧化1，高級氧化1出水直接進入pH回調池2和經過氨回收及除重金屬后的三元前驅體生產廢水混合。
本發明技術方案的進一步改進在于：所述碳酸鈷轉化廢水處理工藝包括：碳酸鈷轉化廢水先進入調節池2，通過泵輸送到脫碳池，脫碳池出水直接進入pH回調池3，pH回調池3的廢水通過泵輸送到多介質過濾器，多介質過濾器產水尚有余壓，直接進入螯合樹脂吸附鈷離子。
本發明技術方案的進一步改進在于：所述碳酸鈷轉化廢水處理工藝還包括：樹脂產水進入到高級氧化2中，高級氧化2產水進入pH回調池4，pH回調池4出水經過泵輸送至蒸發結晶1，到氯化銨飽和濃度后，通過離心分離的方式獲得氯化銨固體，再通過循環流化床干燥方式獲得產品級氯化銨，蒸發清液經冷卻后直接流入回用水池。
本發明技術方案的進一步改進在于：所述三元前驅體生產廢水處理工藝包括：三元前驅體生產廢水進入調節池3，通過泵輸送至pH調節池，pH調節池中廢水經過泵輸送至精餾塔，含氨氣體從塔頂經過冷凝器排出，轉化為氨水，當氨水濃度達到7％—12％時，采出氨水，此時，鎳鈷錳等金屬離子留在了塔釜液中。
本發明技術方案的進一步改進在于：所述三元前驅體生產廢水處理工藝還包括：塔釜液通過泵輸送到固液分離器，鎳鈷錳等重金屬被分離，離心出液直接進入pH回調池2，和經過兩級沉淀、精密過濾除油以及高級氧化1后的廢舊材料萃余液混合，pH回調池2中投加2％-5％濃度鹽酸調節pH為3-4。
本發明技術方案的進一步改進在于：pH回調池2出水通過本輸送至樹脂吸附，樹脂產水進入蒸發結晶2，采用MVR蒸發硫酸鈉，蒸發溫度105-115℃，蒸發至硫酸鈉飽和時，進入稠厚器，經稠厚器后的過飽和溶液直接進入循環流化床干燥，蒸發清液經冷卻后直接流入回用水池。
本發明技術方案的進一步改進在于：所述水資源回用工藝包括：回用水池中的清液部分可直接回用，若需要回用到脫鹽水制備系統，則通過泵進入反滲透裝置，經反滲透進一步分離后，獲得軟水，回用到生產系統，反滲透濃液可回調節池1。
由于采用了上述技術方案，本發明相對現有技術來說，取得的技術進步是：
1、本發明提供一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，本發明將廢舊材料萃余液、碳酸鈷轉化廢水和利用回收廢舊電池中的金屬重新生產三元前驅體過程中的廢水協同處理，同步實現廢水處理、水資源回用及重金屬轉化，解決常規的廢舊電池拆解回收廢水大多單獨處理，無法協同的問題，提高協同效率，保證廢水回收的質量。
2、本發明提供一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，本發明采用兩級沉淀除鎳鈷等重金屬，兩級沉淀自帶差異化pH控制系統，精準除重金屬，同時減少堿耗；兩級沉淀后采取0.3um的精密過濾器，不僅起到除油的作用，同時可以進一步除重金屬；針對COD的去除常規采用芬頓或臭氧氧化，本發明采用一種納米臭氧，不需要催化劑，便可實現高效除COD的作用；最終剩下的含鹽廢水協同三元前驅體生產廢水蒸發產硫酸鈉產品鹽，所獲得的產品鹽滿足《工業無水硫酸鈉》GB/T6009中Ⅱ類一等品標準。
3、本發明提供一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，本發明采用預先脫碳，通過曝氣的方式將碳酸氫根轉化為二氧化碳和水脫除，以減少除鈷過程中的堿耗；采用螯合樹脂吸附鈷，再通過醇再生的方式脫附回收鈷；納米臭氧氧化的方式除COD，后通過蒸發結晶的方式，形成氯化銨產品，所獲得的氯化銨滿足《氯化銨》GB/T2946-2018工業用氯化銨一等品的要求。
4、本發明提供一種廢舊電池拆解回收鎳鈷錳廢水處理及資源回用工藝，本發明采用精餾汽提耦合技術從廢水中提取質量濃度7％-12％的氨水，回用到生產系統中；對精餾塔釜液通過離心機進行鎳鈷錳沉淀物的固液分離，離心清液協同廢舊材料萃余液，混合后通過樹脂吸附脫附回收鎳鈷錳重金屬后進行蒸發結晶，獲得硫酸鈉產品鹽。蒸發清液和碳酸鈷轉化廢水處理中氯化銨蒸發結晶清液混合后回用。
（發明人：徐倩;金亮;劉丹楓;馬強;薛秋玉;孫偉進）
