【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水处理，尤其涉及一种锂电池材料生产废水的协同处理方法。
技术介绍
1、新能源汽车的飞速发展给锂电产业的发展带来了前所未有的机遇，锂电产业链已经开始从数量时代向质量时代进化。其中锂电产业链上的废水治理是不容忽视的重要一环，也必将成为该行业能否持续高速健康发展的关键瓶颈之一。目前，三元锂电池和磷酸铁锂电池是动力锂电池主要发展和应用的两个方向，其中正极材料是锂电池重要组成部分，而前驱体又是正极材料的关键组成部分。
2、常规三元锂电池正极材料的生产方法是将三元前驱体与锂源进行高温固相烧结生产制得，常规磷酸铁锂电池正极材料的生产方法是将磷酸铁前驱体与锂源、碳源均匀混合进行高温固相烧结生产制得。三元前驱体和磷酸铁前驱体生产过程，均会产生大量工艺废水。
3、cn110590034a公开了一种锂电池正极材料铁锂废水工艺处理方法，该方法包括以下步骤：将磷酸铁锂工业废水通过板框过滤去除磷酸铁锂剩余料，所得滤液与磷酸铁废水mvr系统二母液混合后投加h2o2脱除cod，调节混合液ph值，经两步沉淀将混合液中的金属离子形成氢氧化物沉淀物；将处理液经由板框压滤机脱除沉淀后进入tuf管式微滤系统，脱除管试微滤膜管孔隙内的有机物或大颗粒胶体物质等；tuf管式微滤产水经二级提浓ro装置进入mvr机械蒸发后可产出硫酸铵和磷酸二氢铵；二级提浓ro装置产出的淡水经终端ro装置净化后供车间生产使用。该工艺处理方法工艺运行稳定，产品附加值高，污水实现零排放。
4、cn104628207a公开了一种锂电池正极材料生产废水的
5、cn110282786a公开了一种回收废旧锂电池正极材料废水资源化处理装置及方法，针对废旧锂电池正极材料回收处理产生的含重金属高盐废水主要含硫酸钠的特点，首先通过投加液碱、絮凝剂、粉末炭，利用管式微滤滤除钙、镁、重金属杂质；其次通过超高压反渗透将硫酸钠浓缩，产水回用；再利用双极膜电渗析将硫酸钠分解为稀硫酸与稀液碱，最后分别对稀硫酸与稀液碱进行蒸发浓缩，而回用于生产。
6、但上述废水处理方法还存在处理成本高，废水中各种污染物去除率低等问题。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种锂电池材料生产废水的协同处理方法，通过将三元前驱体生产废水和铵法磷酸铁前驱体生产废水混合进行中和反应后，依次进行沉淀反应去除重金属、混凝沉淀反应去除杂质、磷酸铵镁沉淀反应脱磷、汽提分离反应脱氨，最后经第一蒸发结晶，得到硫酸钠盐，实现了废水中重金属离子的去除以及水分、盐分、氮元素、磷元素的回收和资源化再利用，对我国锂电产业未来绿色健康发展具有重要意义。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供一种锂电池材料生产废水的协同处理方法，所述协同处理方法包括如下步骤：
4、(1)混合三元前驱体生产废水和铵法磷酸铁前驱体生产废水，进行中和反应后，调节混合废水的ph至9～9.5；
5、(2)向所述混合废水中加入硫化物，进行沉淀反应，得到除重金属废水；
6、(3)所述除重金属废水经混凝沉淀反应，得到除杂废水；
7、(4)所述除杂废水经ph为9～10的磷酸铵镁沉淀反应，得到脱磷废水；
8、(5)所述脱磷废水调节ph至10～12后，进行汽提分离反应，得到脱氨废水；
9、(6)所述脱氨废水经第一蒸发结晶，得到硫酸钠盐。
10、常规的三元前驱体和磷酸铁前驱体生产过程，均会产生大量工艺废水。其中，三元前驱体生产废水为碱性废水，含有重金属，高浓度氨氮和盐分；铵法磷酸铁前驱体生产废水为酸性废水，含有磷酸根，高浓度氨氮和盐分。
11、本专利技术所述的锂电池材料生产废水的协同处理方法针对锂电池正极材料前驱体生产过程中产生的废水水质情况，将碱性三元前驱体生产废水和酸性铵法磷酸铁前驱体生产废水混合，进行中和均质；之后调节ph至9～9.5，在该ph范围内，硫化物沉淀重金属离子、混凝沉淀除重除杂以及磷酸铵镁沉淀法除磷均能达到较好的处理效果，且药剂投加成本最低。本专利技术将脱磷废水调节ph至10～12，在该ph范围内，废水中铵根离子能够尽可能多地转化为游离氨，有利于后续实现氨氮汽提分离高效脱除。
12、本专利技术向所述混合废水中加入硫化物，进行沉淀反应去除重金属，相较于氢氧化物沉淀法而言，其对重金属离子沉淀去除效果好。因为碱性高氨氮废水体系中，重金属离子镍、钴、锰等多以络合态形式存在，氢氧化物作为沉淀剂，沉淀重金属效果欠佳。而硫化物沉淀重金属离子反应彻底且效率高，生成的沉淀物粒径较小，呈胶体状，可连同废水中其他悬浮物、胶体等杂质，在之后进行的混凝沉淀反应协同高效去除。经硫化物沉淀法处理后，废水中重金属离子残余含量已降低至排放限值要求以下，小于1mg/l；除杂废水中悬浮物含量小于10mg/l。
13、本专利技术所述的锂电池材料生产废水的协同处理方法中先进行废水混合中和反应，调节废水的ph为9～9.5；之后，依次向混合废水中投加硫化物、混凝剂和絮凝剂，经反应沉淀和混凝沉淀，实现废水除重除杂；之后在ph为9～10条件下进行磷酸铵镁沉淀反应，实现废水脱磷；之后，调节废水ph至10～12，进行汽提分离反应实现废水脱氨；最后进行第一蒸发结晶，得到硫酸钠盐。本专利技术所述方法中，协同处理两类锂电正极材料前驱体生产废水需要加入的ph调节剂用量较少，处理成本较低。采用磷酸铵镁沉淀法回收磷资源时，若单独处理铵法磷酸铁前驱体生产废水，需要投加大量的碱液调节ph至最佳值；单独处理三元前驱体生产废水，需要投加酸液回调ph至最佳值，才能确保使用磷酸铵镁沉淀法脱磷的高效率。
14、本专利技术步骤(1)所述调节混合废水的ph至9～9.5，例如可以是9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.45或9.5等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、步骤(5)所述脱磷废水调节ph至10～12，例如可以是10、10.2、10.5、10.8、11、11.5、11.8或12等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
16、优选地，步骤(1)所述三元前驱体生产废水的含盐量为8～10％，例如可以是8％、8.5％、8.8％、9％、9.5％、9.7％、9.9％或10％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17、优选地，所述三元前驱体生产废水的ph为10～13，例如可以是10、10.3、10.5、10.8、11、11.5、12、12.5或13等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18、优选地，所述三元前驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂电池材料生产废水的协同处理方法，其特征在于，所述协同处理方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(1)所述三元前驱体生产废水的含盐量为8～10％；
3.根据权利要求1或2所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(1)所述铵法磷酸铁前驱体生产废水的含盐量为5～8％；
4.根据权利要求1～3任一项所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(2)所述硫化物包括硫化钠和/或硫化氢。
5.根据权利要求1～4任一项所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(3)所述混凝沉淀反应中加入混凝剂和絮凝剂。
6.根据权利要求5所述的协同处理方法，其特征在于，所述混凝剂包括聚合硫酸铁，投加量为20～100mg/L；
7.根据权利要求1～6任一项所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(4)所述磷酸铵镁沉淀反应中加入镁源；
8.根据权利要求7所述的协同处理方法，其特征在于，控制镁源的投加量，使除杂废水中Mg:P的摩尔比为(1.05～1.1):(0.8～1)。
9.根据权利要求1～8任一
10.根据权利要求1～9任一项所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(6)所述第一蒸发结晶的温度为100～105℃；
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池材料生产废水的协同处理方法，其特征在于，所述协同处理方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(1)所述三元前驱体生产废水的含盐量为8～10％；
3.根据权利要求1或2所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(1)所述铵法磷酸铁前驱体生产废水的含盐量为5～8％；
4.根据权利要求1～3任一项所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(2)所述硫化物包括硫化钠和/或硫化氢。
5.根据权利要求1～4任一项所述的协同处理方法，其特征在于，步骤(3)所述混凝沉淀反应中加入混凝剂和絮凝剂。
6.根据权利要求5所述的协同处理方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏新，陈飞，袁自伟，沈恒，何松，黄张飞，郭神宇，
申请(专利权)人：江苏中圣高科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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