一种回收锂电池活性物中三元前驱体母液的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种回收锂电池活性物(镍钴锰)中三元前驱体母液的处理方法。具体为(1)用5％～30％氢氧化钠溶液调整前驱母液的pH≥11；(2)过滤调节pH后的前躯母液，收集滤液；(3)将滤液和5％～50％硫酸溶液分别连续泵入到气态膜组件的膜两侧，滤液中游离出的氨气透过气态膜与硫酸结合，进而完成对滤液中氨氮的处理。本发明专利技术回收处理由锂电池回收活性物质制备三元前驱体的母液中氨氮的效率高，氨氮去除率高达99％以上，使得处理后前驱母液中的氨氮指标满足后续工艺回收硫酸钠水质的要求，同时减轻了高盐氨氮母液处理的压力。本发明专利技术采用气态膜技术处理氨氮母液，降低了处理能耗，环境效益显著。

A Method for Recycling Mother Liquor of Ternary Precursor from Activated Lithium Battery

The invention relates to a treatment method for recovering mother liquor of ternary precursor in active substance of lithium battery (nickel, cobalt and manganese). Specifically: (1) adjust the pH of the precursor mother liquor with 5%-30% sodium hydroxide solution (> 11); (2) filter the precursor mother liquor after adjusting the pH, collect the filtrate; (3) pump the filtrate and 5%-50% sulfuric acid solution to both sides of the membrane module of the gas membrane separately, and the free ammonia gas from the filtrate combines with sulfuric acid through the gas membrane, thus completing the treatment of ammonia nitrogen in the filtrate. The method has high efficiency of recovering and treating ammonia nitrogen in mother liquor of preparing ternary precursor from active material recovered by lithium battery, and the removal rate of ammonia nitrogen is up to 99%. The ammonia nitrogen index in mother liquor of treated precursor meets the requirement of water quality recovery of sodium sulfate by subsequent process, and reduces the pressure of treating mother liquor of high salt ammonia nitrogen. The present invention adopts gaseous membrane technology to treat mother liquor of ammonia nitrogen, reduces energy consumption of treatment, and has remarkable environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种回收锂电池活性物中三元前驱体母液的处理方法
本专利技术涉及废旧锂离子电池的回收，具体的说是一种回收锂电池活性物(镍钴锰)中三元前驱体母液的处理方法。
技术介绍
随着近年来我国新能源汽车保有数量的快速增长，未来数年后其报废后产生的废旧三元动力锂电池也会日益增多，由废旧动力锂电池回收的活性物质再制备成镍钴锰复合氢氧化物三元前驱体回用于锂电正极材料也是大势所趋，目前镍钴锰三元前驱体生产主要还是采用镍钴锰硫酸盐、氨水和氢氧化钠络合沉淀的生产工艺，前驱体制备过程产生的氨氮母液的处理具有重要的现实意义。三元前驱体母液主要成分是硫酸钠、游离氨以及少量的Ni、Co、Mn等金属盐，要实现母液综合利用，就需要对其进行重金属元素回收、氨氮处理以及硫酸钠回收。传统的氨氮处理回收技术存在脱氨塔出水氨氮不达标，回收的氨水浓度低，能耗高等问题，尤其前驱体母液的含盐量大，增大了母液氨氮处理的难度。为了提高三元前驱体母液处理效率，需要提供一种高效的三元前驱体母液中氨氮的处理方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于解决传统废旧动力锂电池资源化回收工艺中的三废问题，提供一种回收锂电池活性物中三元前驱体母液的处理方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种回收锂电池活性物中三元前驱体母液的处理方法，(1)用5％～30％氢氧化钠溶液调整前驱母液的pH≥11；(2)过滤调节pH后的前躯母液，收集滤液；(3)将滤液和5％～50％硫酸溶液分别连续泵入到气态膜组件的膜两侧，滤液中游离出的氨气透过气态膜与硫酸结合，进而完成对滤液中氨氮的处理。所述气态膜组件中气态膜为聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟乙烯(PVDF)的中空纤维膜。所述滤液泵入至气态膜内侧，硫酸溶液泵入至气态膜外侧，而后两种液体按照相同方向循环流动，流动过程中滤液中游离出的氨气透过气态膜与硫酸结合生成硫酸铵，直至滤液中氨氮降低至10ppm以下，进而完成对滤液中氨氮的处理。所述硫酸和前驱母液体积流量比1:0.5～1:5。本专利技术所具有的优点：(1)本专利技术回收处理由锂电池回收活性物质制备三元前驱体的母液中氨氮的效率高，氨氮去除率高达99％以上，使得处理后前驱母液中的氨氮指标满足后续工艺回收硫酸钠水质的要求，同时减轻了高盐氨氮母液处理的压力。(2)本专利技术采用气态膜技术处理氨氮母液，降低了处理能耗，环境效益显著。(3)本专利技术处理前驱氨氮母液回收的副产硫酸铵可在其他领域进行应用，提升了回收产物的价值。附图说明图1为本专利技术提供的一种由锂电池回收活性物质制备三元前驱体的母液中氨氮的处理工艺流程图。具体实施方式实施例全面细致地对本专利技术进行了描述，但本专利技术的保护范围不局限于以下实施例，在不脱离本专利技术基本构想的前提下，还可作出相关工艺改进，这些都是本专利技术的保护范围。下述实施例中所用气态膜组件为市购产品为现有装置。实施例1：向由锂电池回收活性物质产生的三元前驱体的母液10.0kg(含氨1.1％wt)中加入浓度20wt％的氢氧化钠溶液，搅拌调节母液pH＝12.0，通过精密过滤器过滤除去调节pH后母液中的悬浮物收集滤液。配制30％硫酸溶液1.1kg，将滤液和30％硫酸溶液分别连续泵入到气态膜组件的两侧，滤液泵入至气态膜内侧，硫酸溶液泵入至气态膜外侧，而后两种液体按照相同方向循环流动，流动过程中滤液中游离出的氨气透过气态膜与硫酸结合生成硫酸铵，其中，滤液和硫酸体积流量比为1:1，经处理后前驱母液中氨氮降低至10ppm以下，同时得到35％硫酸铵溶液1.2kg。所述气态膜组件中膜为聚丙烯(PP)中空纤维膜。实施例2：向由锂电池回收活性物质产生的三元前驱体的母液10.0kg(含氨0.95％wt)中加入浓度25％的氢氧化钠溶液，搅拌调节母液pH＝11.5，通过精密过滤器过滤除去调节pH后母液中的悬浮物收集滤液。配制20％硫酸溶液1.4kg，将滤液和20％硫酸溶液分别连续泵入到气态膜组件的膜两侧，滤液泵入至气态膜内侧，硫酸溶液泵入至气态膜外侧，而后两种液体按照相同方向循环流动，流动过程中滤液中游离出的氨气透过气态膜与硫酸结合生成硫酸铵，其中，滤液和硫酸流量比为1:1，经处理后前驱母液中氨氮降低至10ppm以下，同时得到24.5％硫酸铵溶液1.5kg。所述膜为聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜。实施例3：将由锂电池回收活性物质制备三元前驱体的母液10.0kg(含氨0.85％wt)中加入浓度15％的氢氧化钠溶液，搅拌调节母液pH＝12.0，通过精密过滤器过滤除去调节pH后母液中的悬浮物收集滤液。配制25％硫酸溶液1.0kg，将滤液和25％硫酸分别连续泵入到气态膜组件的两侧，滤液泵入至气态膜内侧，硫酸溶液泵入至气态膜外侧，而后两种液体按照相同方向循环流动，流动过程中滤液中游离出的氨气透过气态膜与硫酸结合生成硫酸铵，其中，滤液和硫酸体积流量比为1:1，经处理后前驱母液中氨氮降低至10ppm以下，同时得到30％硫酸铵溶液1.1kg。所述气态膜组件中膜为聚丙烯(PP)中空纤维膜。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收锂电池活性物中三元前驱体母液的处理方法，其特征在于：(1)用5％～30％氢氧化钠溶液调整前驱母液的pH≥11；(2)过滤调节pH后的前躯母液，收集滤液；(3)将滤液和5％～50％硫酸溶液分别连续泵入到气态膜组件的膜两侧，滤液中游离出的氨气透过气态膜与硫酸结合，进而完成对滤液中氨氮的处理。

【技术特征摘要】
1.一种回收锂电池活性物中三元前驱体母液的处理方法，其特征在于：(1)用5％～30％氢氧化钠溶液调整前驱母液的pH≥11；(2)过滤调节pH后的前躯母液，收集滤液；(3)将滤液和5％～50％硫酸溶液分别连续泵入到气态膜组件的膜两侧，滤液中游离出的氨气透过气态膜与硫酸结合，进而完成对滤液中氨氮的处理。2.按权利要求1所述的回收锂电池活性物中三元前驱体母液的处理方法，其特征在于：所述气态膜组件中气态膜为聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明昊，郭兆寿，韩永博，徐开，贾志远，张利，尉宏伟，张学龙，袁博，
申请(专利权)人：沈阳化工研究院有限公司，沈阳中化新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21