[发明专利]废锰酸锂与制酸尾气协同治理并回收锰锂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废锰酸锂与制酸尾气协同治理并回收锰锂的方法。

背景技术

硫酸广泛用于化肥工业、冶金工业、石油工业、机械工业、医药工业、洗涤剂的生产、军事工业、原子能工业和航天工业等。但硫酸工业也是高污染性的化工行业，硫酸生产过程中产生的尾气中含有二氧化硫、硫酸雾。硫酸工业的制酸尾气每年向大气排放大量的二氧化硫等气体污染物，严重污染了环境。我国于2010年12月30日发布了《硫酸工业污染物排放标准》(GB26132-2010)，对制酸尾气的排放有明确的要求，即：2013年以后所有新建和已有的硫酸生产企业排放的制酸尾气中二氧化硫的含量必须低于400mg/m³，硫酸雾必须低于30 mg/m³。而当前硫酸工业经两转两吸生产流程排出的尾气中SO₂的含量一般在600~1400 mg/m³左右，不能直接向大气排放。

制酸尾气要经过除去硫酸雾并使SO₂的含量达到标准后才能放空。已公开报到制酸尾气治理的方法有：碳酸钠吸收法、氢氧化钠吸收法、石灰吸收法、氧化镁吸收法、氨吸收法、氨-硫酸铵法、氨-亚硫酸铵法、氨-硫酸氢铵法、亚硫酸-亚硫酸氢钾法、过二硫酸转化法、碱性硫酸铝溶液吸收法、柠檬酸钠法、离子交换树脂吸附法、活性炭吸附并转化法等。其中，碳酸钠吸收方法对制酸尾气中SO₂的吸收率较高并获得亚硫酸钠产品，但亚硫酸钠销路有限，且吸收过程中还需要不断加入阻氧化剂阻止亚硫酸钠氧化成硫酸钠，当碳酸钠的价格比亚硫酸钠高时，此法就不经济。石灰吸收方法采用石灰水或石灰乳洗涤制酸尾气，该方法技术成熟，生产成本低，但SO₂吸收速率慢、吸收能力小，生成的CaSO₃和CaSO₄容易堵塞管道和设备，此外该法产生大量的废渣，这些废渣给环境造成严重的二次污染。氨吸收法采用液氨或氨水作为吸收剂，吸收效率高、脱硫彻底，但氨易挥发，吸收剂的消耗量大，另外氨的来源受地域的限制较大。氢氧化钠吸收法是使用氢氧化钠治理制酸尾气，SO₂吸收能力大、吸收速率快、效率高，但最大的问题是原料氢氧化钠较贵，制酸尾气治理的成本高。此外，其它制酸尾气治理方法都普遍存在几个共性的问题:1)所用原料价格高，投资较大，操作维护成本较高；2)制酸尾气治理后获得的副产品附加值低。

锂离子电池是20世纪90年代迅速发展起来的新一代二次电池，广泛用于小型便携式电子通讯产品和电动交通工具。锰酸锂(LiMn₂O₄)正极材料由于具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，已经部分取代钴酸锂在小型锂电池正极材料和锂离子动力电池领域得到广泛的应用。由于锂离子电池的使用寿命一般为2-3年，因此，报废锂离子电池带来的环境污染和资源再利用问题日益受到重视。