公布日：2023.11.07
申请日：2023.08.04
分类号：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
本发明公开了一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，涉及废旧电池回收技术领域，该工艺包括废旧电池材料萃余液处理工艺、碳酸钴转化废水处理工艺、三元前驱体生产废水处理工艺和水资源回用工艺，所述废旧电池材料萃余液处理工艺具体包括：萃余液先进入调节池1，通过泵输送到一级沉淀池，一级沉淀区出水自流到二级沉淀池，二级沉淀池出水自流进入pH回调池1。本发明将废旧材料萃余液、碳酸钴转化废水和利用回收废旧电池中的金属重新生产三元前驱体过程中的废水协同处理，同步实现废水处理、水资源回用及重金属转化，解决常规的废旧电池拆解回收废水大多单独处理，无法协同的问题，提高协同效率，保证废水回收的质量。
权利要求书
1.一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，其特征在于：该工艺包括废旧电池材料萃余液处理工艺、碳酸钴转化废水处理工艺、三元前驱体生产废水处理工艺和水资源回用工艺；所述废旧电池材料萃余液处理工艺具体包括：萃余液先进入调节池1，通过泵输送到一级沉淀池，一级沉淀区出水自流到二级沉淀池，二级沉淀池出水自流进入pH回调池1，pH回调池1中废水通过泵输送至精密过滤器，精密过滤器产水带压，直接进入高级氧化1，高级氧化1出水直接进入pH回调池2和经过氨回收及除重金属后的三元前驱体生产废水混合。
2.根据权利要求1所述的一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，其特征在于：所述碳酸钴转化废水处理工艺包括：碳酸钴转化废水先进入调节池2，通过泵输送到脱碳池，脱碳池出水直接进入pH回调池3，pH回调池3的废水通过泵输送到多介质过滤器，多介质过滤器产水尚有余压，直接进入螯合树脂吸附钴离子。
3.根据权利要求2所述的一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，其特征在于：所述碳酸钴转化废水处理工艺还包括：树脂产水进入到高级氧化2中，高级氧化2产水进入pH回调池4，pH回调池4出水经过泵输送至蒸发结晶1，到氯化铵饱和浓度后，通过离心分离的方式获得氯化铵固体，再通过循环流化床干燥方式获得产品级氯化铵，蒸发清液经冷却后直接流入回用水池。
4.根据权利要求1所述的一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，其特征在于：所述三元前驱体生产废水处理工艺包括：三元前驱体生产废水进入调节池3，通过泵输送至pH调节池，pH调节池中废水经过泵输送至精馏塔，含氨气体从塔顶经过冷凝器排出，转化为氨水，当氨水浓度达到7％—12％时，采出氨水，此时，镍钴锰等金属离子留在了塔釜液中。
5.根据权利要求4所述的一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，其特征在于：所述三元前驱体生产废水处理工艺还包括：塔釜液通过泵输送到固液分离器，镍钴锰等重金属被分离，离心出液直接进入pH回调池2，和经过两级沉淀、精密过滤除油以及高级氧化1后的废旧材料萃余液混合，pH回调池2中投加2％-5％浓度盐酸调节pH为3-4。
6.根据权利要求5所述的一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，其特征在于：pH回调池2出水通过本输送至树脂吸附，树脂产水进入蒸发结晶2，采用MVR蒸发硫酸钠，蒸发温度105-115℃，蒸发至硫酸钠饱和时，进入稠厚器，经稠厚器后的过饱和溶液直接进入循环流化床干燥，蒸发清液经冷却后直接流入回用水池。
7.根据权利要求1所述的一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，其特征在于：所述水资源回用工艺包括：回用水池中的清液部分可直接回用，若需要回用到脱盐水制备系统，则通过泵进入反渗透装置，经反渗透进一步分离后，获得软水，回用到生产系统，反渗透浓液可回调节池1。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，该工艺包括废旧电池材料萃余液处理工艺、碳酸钴转化废水处理工艺、三元前驱体生产废水处理工艺和水资源回用工艺。
所述废旧电池材料萃余液处理工艺具体包括：萃余液先进入调节池1，通过泵输送到一级沉淀池，一级沉淀区出水自流到二级沉淀池，二级沉淀池出水自流进入pH回调池1，pH回调池1中废水通过泵输送至精密过滤器，精密过滤器产水带压，直接进入高级氧化1，高级氧化1出水直接进入pH回调池2和经过氨回收及除重金属后的三元前驱体生产废水混合。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述碳酸钴转化废水处理工艺包括：碳酸钴转化废水先进入调节池2，通过泵输送到脱碳池，脱碳池出水直接进入pH回调池3，pH回调池3的废水通过泵输送到多介质过滤器，多介质过滤器产水尚有余压，直接进入螯合树脂吸附钴离子。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述碳酸钴转化废水处理工艺还包括：树脂产水进入到高级氧化2中，高级氧化2产水进入pH回调池4，pH回调池4出水经过泵输送至蒸发结晶1，到氯化铵饱和浓度后，通过离心分离的方式获得氯化铵固体，再通过循环流化床干燥方式获得产品级氯化铵，蒸发清液经冷却后直接流入回用水池。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述三元前驱体生产废水处理工艺包括：三元前驱体生产废水进入调节池3，通过泵输送至pH调节池，pH调节池中废水经过泵输送至精馏塔，含氨气体从塔顶经过冷凝器排出，转化为氨水，当氨水浓度达到7％—12％时，采出氨水，此时，镍钴锰等金属离子留在了塔釜液中。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述三元前驱体生产废水处理工艺还包括：塔釜液通过泵输送到固液分离器，镍钴锰等重金属被分离，离心出液直接进入pH回调池2，和经过两级沉淀、精密过滤除油以及高级氧化1后的废旧材料萃余液混合，pH回调池2中投加2％-5％浓度盐酸调节pH为3-4。
本发明技术方案的进一步改进在于：pH回调池2出水通过本输送至树脂吸附，树脂产水进入蒸发结晶2，采用MVR蒸发硫酸钠，蒸发温度105-115℃，蒸发至硫酸钠饱和时，进入稠厚器，经稠厚器后的过饱和溶液直接进入循环流化床干燥，蒸发清液经冷却后直接流入回用水池。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述水资源回用工艺包括：回用水池中的清液部分可直接回用，若需要回用到脱盐水制备系统，则通过泵进入反渗透装置，经反渗透进一步分离后，获得软水，回用到生产系统，反渗透浓液可回调节池1。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，本发明将废旧材料萃余液、碳酸钴转化废水和利用回收废旧电池中的金属重新生产三元前驱体过程中的废水协同处理，同步实现废水处理、水资源回用及重金属转化，解决常规的废旧电池拆解回收废水大多单独处理，无法协同的问题，提高协同效率，保证废水回收的质量。
2、本发明提供一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，本发明采用两级沉淀除镍钴等重金属，两级沉淀自带差异化pH控制系统，精准除重金属，同时减少碱耗；两级沉淀后采取0.3um的精密过滤器，不仅起到除油的作用，同时可以进一步除重金属；针对COD的去除常规采用芬顿或臭氧氧化，本发明采用一种纳米臭氧，不需要催化剂，便可实现高效除COD的作用；最终剩下的含盐废水协同三元前驱体生产废水蒸发产硫酸钠产品盐，所获得的产品盐满足《工业无水硫酸钠》GB/T6009中Ⅱ类一等品标准。
3、本发明提供一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，本发明采用预先脱碳，通过曝气的方式将碳酸氢根转化为二氧化碳和水脱除，以减少除钴过程中的碱耗；采用螯合树脂吸附钴，再通过醇再生的方式脱附回收钴；纳米臭氧氧化的方式除COD，后通过蒸发结晶的方式，形成氯化铵产品，所获得的氯化铵满足《氯化铵》GB/T2946-2018工业用氯化铵一等品的要求。
4、本发明提供一种废旧电池拆解回收镍钴锰废水处理及资源回用工艺，本发明采用精馏汽提耦合技术从废水中提取质量浓度7％-12％的氨水，回用到生产系统中；对精馏塔釜液通过离心机进行镍钴锰沉淀物的固液分离，离心清液协同废旧材料萃余液，混合后通过树脂吸附脱附回收镍钴锰重金属后进行蒸发结晶，获得硫酸钠产品盐。蒸发清液和碳酸钴转化废水处理中氯化铵蒸发结晶清液混合后回用。
（发明人：徐倩;金亮;刘丹枫;马强;薛秋玉;孙伟进）