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(fā)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(shù)領(lǐng)域，該工藝包括廢舊電池材料萃余液處理工藝、碳酸鈷轉(zhuǎn)化廢水處理工藝、三元前驅(qū)體生產(chǎn)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(jìn)入調(diào)節(jié)池1，通過泵輸送到一級沉淀池，一級沉淀區(qū)出水自流到二級沉淀池，二級沉淀池出水自流進(jìn)入pH回調(diào)池1。本發(fā)明將廢舊材料萃余液、碳酸鈷轉(zhuǎn)化廢水和利用回收廢舊電池中的金屬重新生產(chǎn)三元前驅(qū)體過程中的廢水協(xié)同處理，同步實現(xiàn)廢水處理、水資源回用及重金屬轉(zhuǎn)化，解決常規(guī)的廢舊電池拆解回收廢水大多單獨處理，無法協(xié)同的問題，提高協(xié)同效率，保證廢水回收的質(zhì)量。
權(quán)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(zhuǎn)化廢水處理工藝、三元前驅(qū)體生產(chǎn)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(jìn)入調(diào)節(jié)池1，通過泵輸送到一級沉淀池，一級沉淀區(qū)出水自流到二級沉淀池，二級沉淀池出水自流進(jìn)入pH回調(diào)池1，pH回調(diào)池1中廢水通過泵輸送至精密過濾器，精密過濾器產(chǎn)水帶壓，直接進(jìn)入高級氧化1，高級氧化1出水直接進(jìn)入pH回調(diào)池2和經(jīng)過氨回收及除重金屬后的三元前驅(qū)體生產(chǎn)廢水混合。
2.根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)化廢水處理工藝包括：碳酸鈷轉(zhuǎn)化廢水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池2，通過泵輸送到脫碳池，脫碳池出水直接進(jìn)入pH回調(diào)池3，pH回調(diào)池3的廢水通過泵輸送到多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水尚有余壓，直接進(jìn)入螯合樹脂吸附鈷離子。
3.根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)化廢水處理工藝還包括：樹脂產(chǎn)水進(jìn)入到高級氧化2中，高級氧化2產(chǎn)水進(jìn)入pH回調(diào)池4，pH回調(diào)池4出水經(jīng)過泵輸送至蒸發(fā)結(jié)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(huán)流化床干燥方式獲得產(chǎn)品級氯化銨，蒸發(fā)清液經(jīng)冷卻后直接流入回用水池。
4.根據(jù)權(quán)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(qū)體生產(chǎn)廢水處理工藝包括：三元前驅(qū)體生產(chǎn)廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池3，通過泵輸送至pH調(diào)節(jié)池，pH調(diào)節(jié)池中廢水經(jīng)過泵輸送至精餾塔，含氨氣體從塔頂經(jīng)過冷凝器排出，轉(zhuǎn)化為氨水，當(dāng)氨水濃度達(dá)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(jù)權(quán)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(qū)體生產(chǎn)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(jìn)入pH回調(diào)池2，和經(jīng)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(diào)池2中投加2％-5％濃度鹽酸調(diào)節(jié)pH為3-4。
6.根據(jù)權(quán)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(diào)池2出水通過本輸送至樹脂吸附，樹脂產(chǎn)水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶2，采用MVR蒸發(fā)硫酸鈉，蒸發(fā)溫度105-115℃，蒸發(fā)至硫酸鈉飽和時，進(jìn)入稠厚器，經(jīng)稠厚器后的過飽和溶液直接進(jìn)入循環(huán)流化床干燥，蒸發(fā)清液經(jīng)冷卻后直接流入回用水池。
7.根據(jù)權(quán)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(tǒng)，則通過泵進(jìn)入反滲透裝置，經(jīng)反滲透進(jìn)一步分離后，獲得軟水，回用到生產(chǎn)系統(tǒng)，反滲透濃液可回調(diào)節(jié)池1。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(shù)中提出的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)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(zhuǎn)化廢水處理工藝、三元前驅(qū)體生產(chǎn)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(jìn)入調(diào)節(jié)池1，通過泵輸送到一級沉淀池，一級沉淀區(qū)出水自流到二級沉淀池，二級沉淀池出水自流進(jìn)入pH回調(diào)池1，pH回調(diào)池1中廢水通過泵輸送至精密過濾器，精密過濾器產(chǎn)水帶壓，直接進(jìn)入高級氧化1，高級氧化1出水直接進(jìn)入pH回調(diào)池2和經(jīng)過氨回收及除重金屬后的三元前驅(qū)體生產(chǎn)廢水混合。
本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述碳酸鈷轉(zhuǎn)化廢水處理工藝包括：碳酸鈷轉(zhuǎn)化廢水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池2，通過泵輸送到脫碳池，脫碳池出水直接進(jìn)入pH回調(diào)池3，pH回調(diào)池3的廢水通過泵輸送到多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)過濾器產(chǎn)水尚有余壓，直接進(jìn)入螯合樹脂吸附鈷離子。
本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述碳酸鈷轉(zhuǎn)化廢水處理工藝還包括：樹脂產(chǎn)水進(jìn)入到高級氧化2中，高級氧化2產(chǎn)水進(jìn)入pH回調(diào)池4，pH回調(diào)池4出水經(jīng)過泵輸送至蒸發(fā)結(jié)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(huán)流化床干燥方式獲得產(chǎn)品級氯化銨，蒸發(fā)清液經(jīng)冷卻后直接流入回用水池。
本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述三元前驅(qū)體生產(chǎn)廢水處理工藝包括：三元前驅(qū)體生產(chǎn)廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池3，通過泵輸送至pH調(diào)節(jié)池，pH調(diào)節(jié)池中廢水經(jīng)過泵輸送至精餾塔，含氨氣體從塔頂經(jīng)過冷凝器排出，轉(zhuǎn)化為氨水，當(dāng)氨水濃度達(dá)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(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述三元前驅(qū)體生產(chǎn)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(jìn)入pH回調(diào)池2，和經(jīng)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(diào)池2中投加2％-5％濃度鹽酸調(diào)節(jié)pH為3-4。
本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：pH回調(diào)池2出水通過本輸送至樹脂吸附，樹脂產(chǎn)水進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶2，采用MVR蒸發(fā)硫酸鈉，蒸發(fā)溫度105-115℃，蒸發(fā)至硫酸鈉飽和時，進(jìn)入稠厚器，經(jīng)稠厚器后的過飽和溶液直接進(jìn)入循環(huán)流化床干燥，蒸發(fā)清液經(jīng)冷卻后直接流入回用水池。
本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)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(tǒng)，則通過泵進(jìn)入反滲透裝置，經(jīng)反滲透進(jìn)一步分離后，獲得軟水，回用到生產(chǎn)系統(tǒng)，反滲透濃液可回調(diào)節(jié)池1。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)來說，取得的技術(shù)進(jìn)步是：
1、本發(fā)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(fā)明將廢舊材料萃余液、碳酸鈷轉(zhuǎn)化廢水和利用回收廢舊電池中的金屬重新生產(chǎn)三元前驅(qū)體過程中的廢水協(xié)同處理，同步實現(xiàn)廢水處理、水資源回用及重金屬轉(zhuǎn)化，解決常規(guī)的廢舊電池拆解回收廢水大多單獨處理，無法協(xié)同的問題，提高協(xié)同效率，保證廢水回收的質(zhì)量。
2、本發(fā)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(fā)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(tǒng)，精準(zhǔn)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(jìn)一步除重金屬；針對COD的去除常規(guī)采用芬頓或臭氧氧化，本發(fā)明采用一種納米臭氧，不需要催化劑，便可實現(xiàn)高效除COD的作用；最終剩下的含鹽廢水協(xié)同三元前驅(qū)體生產(chǎn)廢水蒸發(fā)產(chǎn)硫酸鈉產(chǎn)品鹽，所獲得的產(chǎn)品鹽滿足《工業(yè)無水硫酸鈉》GB/T6009中Ⅱ類一等品標(biāo)準(zhǔn)。
3、本發(fā)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(fā)明采用預(yù)先脫碳，通過曝氣的方式將碳酸氫根轉(zhuǎn)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(fā)結(jié)晶的方式，形成氯化銨產(chǎn)品，所獲得的氯化銨滿足《氯化銨》GB/T2946-2018工業(yè)用氯化銨一等品的要求。
4、本發(fā)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(fā)明采用精餾汽提耦合技術(shù)從廢水中提取質(zhì)量濃度7％-12％的氨水，回用到生產(chǎn)系統(tǒng)中；對精餾塔釜液通過離心機進(jìn)行鎳鈷錳沉淀物的固液分離，離心清液協(xié)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(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，獲得硫酸鈉產(chǎn)品鹽。蒸發(fā)清液和碳酸鈷轉(zhuǎn)化廢水處理中氯化銨蒸發(fā)結(jié)晶清液混合后回用。
（發(fā)明人：徐倩;金亮;劉丹楓;馬強;薛秋玉;孫偉進(jìn)）
