申请日2009.07.29
公开(公告)日2010.01.13
IPC分类号C02F9/10; C01C1/24; C01D5/00; C02F101/16; C02F1/44; C02F1/20; C02F101/20; C02F1/66
摘要
本发明涉及一种镍钴锰酸锂生产废水的处理方法，包括下述步骤：将含有镍、钴、锰金属离子、氨离子和固体颗粒的废水搅拌加入碱性溶液升至pH值>12.5，使废水中的镍、钴、锰金属离子沉淀完全;将废水通过沉降池，使废水中的固体颗粒沉降;将废水通过氨蒸发器，除去废水中的氨根离子;将废水通过砂床，过滤掉少量沉淀物;将废水通过pH值调节池，向池中注入酸性溶液，使pH值降至6～9之间;将废水通过三级RO膜，经三级RO膜过滤后的纯水回至生产循环使用。本发明镍钴锰酸锂生产废水的处理方法用于回收废水不引入新杂质，回用率高，实现零排放，且副产品能有较高的经济价值。
权利要求书
1、一种镍钴锰酸锂生产废水的处理方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤一：将含有镍、钴、锰金属离子、氨离子和固体颗粒的废水搅拌加入 碱性溶液升至pH值>12.5，使废水中的镍、钴、锰金属离子沉淀完全;
步骤二：将废水通过沉降池，使废水中的固体颗粒沉降，沉降至废水清澈;
步骤三：将废水通过氨蒸发器，除去废水中的氨根离子;
步骤四：将废水通过砂床，过滤掉少量沉淀物;
步骤五：将废水通过pH值调节池，向池中注入酸性溶液，使pH值降至 6～9之间;
步骤六：将废水通过三级RO膜，经三级RO膜过滤后的纯水回至生产循 环使用。
2、如权利要求1所述的镍钴锰酸锂生产废水的处理方法，其特征在于， 步骤一中所采用的碱性溶液为NaOH溶液。
3、如权利要求1所述的镍钴锰酸锂生产废水的处理方法，其特征在于， 在步骤三中，将废水通过氨蒸发器蒸发出氨气后，再用硫酸吸收氨气，形成硫 酸铵副产品。
4、如权利要求1所述的镍钴锰酸锂生产废水的处理方法，其特征在于， 步骤五中所采用的酸性溶液为硫酸。
5、如权利要求1所述的镍钴锰酸锂生产废水的处理方法，其特征在于， 还包括步骤七：将三级RO膜过滤后的浓水通过蒸发浓缩结晶产生副产品 Na2SO4·10H2O或Na2SO4。
说明书
镍钴锰酸锂生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及能源行业的节能减排技术领域，更具体地说，涉及一种锂离子 正极材料镍钴锰酸锂生产废水的处理方法。
背景技术
能源问题是关系到全世界可持续发展的关键问题，寻求和开发可替代二次 能源是世界各国的重要国策。锂离子电池是最近十多年来迅猛发展起来的一种 高能电池，已经成为二次能源的首选。与其它二次电池相比，锂离子电池具有 电压高、比能高、循环周期长、工作温度范围宽广、环境污染小等优势，具有 广阔的应用前景。
目前，锂离子电池主要向高可靠性、大容量、长寿命等方向发展，这些方 面都与正极材料的性能密切相关。锂离子电池正极材料有很多体系，目前用于 实际应用的主要有层状的锂钴氧化物系列(LiCoO2)、层状的锂镍氧化物系列 (LiNiO2)及尖晶石状的锂锰氧化物系列(LiMn2O4)。但是，上述体系都存在着显 著的不足，影响了它们的实际应用。镍钴锰酸锂多元电极材料[Li(NiCoMn)O2] 是近年来发展起来的新型锂离子电池用正极材料，它集中了LiCoO2，LiNiO2 和LiMnO2三种材料的优点，受到了研究者广泛的关注。[Li(NiCoMn)O2]具有 容量高、结构稳定、安全性好、循环寿命长等优点，成为近年来锂离子电池正 极材料研究的热点，也是受广大电芯厂家所喜爱的正极材料。
目前，生产镍钴锰酸锂正极材料主要是以前驱体加碳酸锂烧结而成，镍钴 锰酸锂正极材料的前驱体生产过程中，会产生大量含镍、钴、锰的金属离子、 氨离子、钠离子、硫酸根离子和固体颗粒的废水;并且镍离子属于一级污染物， 水体中限值很低;若不将这类废水进行治理，将对环境造成较大的破坏。然而， 迄今为止，尚未见治理该类废水的相关技术及专利文献。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有的镍钴锰酸锂正极材料的前驱体 生产过程中，会产生大量的废水的缺点，提供一种镍钴锰酸锂生产废水的处理 方法，使废水能实现高回用率、回用水中不引入新的杂质离子、实现零排放。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种镍钴锰酸锂生产废 水的处理方法，包括下述步骤：
步骤一：将含有镍、钴、锰金属离子、氨离子和固体颗粒的废水搅拌加入 碱性溶液升至pH值>12.5，使废水中的镍、钴、锰金属离子沉淀完全;
步骤二：将废水通过沉降池，使废水中的固体颗粒沉降，沉降至废水清澈;
步骤三：将废水通过氨蒸发器，除去废水中的氨根离子;
步骤四：将废水通过砂床，过滤掉少量沉淀物;
步骤五：将废水通过pH值调节池，向池中注入酸性溶液，使pH值降至 6～9之间;
步骤六：将废水通过三级RO膜，经三级RO膜过滤后的纯水回至生产循 环使用。
在本发明所述的镍钴锰酸锂生产废水的处理方法中，步骤一中所采用的碱 性溶液为NaOH溶液。
在本发明所述的镍钴锰酸锂生产废水的处理方法中，在步骤三中，将废水 通过氨蒸发器蒸发出氨气后，再用硫酸吸收氨气，形成硫酸铵副产品。
在本发明所述的镍钴锰酸锂生产废水的处理方法中，步骤五中所采用的酸 性溶液为硫酸。
在本发明所述的镍钴锰酸锂生产废水的处理方法中，还包括步骤七：将三 级RO膜过滤后的浓水通过蒸发浓缩结晶产生副产品Na2SO4·10H2O或 Na2SO4。
实施本发明，具有如下有益效果：首先，通过高pH值，使废水中的镍、 锰、钴金属离子充分沉淀，通过氨蒸发器除氨，能进一步的降低与氨络合的镍、 锰、钴金属离子，不引进新的金属离子;其次，通过三级RO膜，纯水回到生 产系统，浓水通过结晶蒸发得到副产品Na2SO4·10H2O，回用率高，能够实现 废水的零排放，且能够产生较高经济价值的副产品，因此，本发明具有较大的 工业价值。