[发明专利]一种三元材料清洗废水零排放处理方法

说明书

本发明公开了一种三元材料清洗废水零排放处理方法，采用陶瓷膜处理系统、电渗析处理系统、RO反渗透系统、MVR蒸发结晶系统和碳酸锂回收系统相结合的工艺流程，包括(1)将三元材料清洗水通过陶瓷微滤膜处理系统，过滤废水中固体悬浮物，回收废水中固体氧化物；(2)陶瓷微滤膜过滤后的废水进入混凝沉淀池；(3)电渗析系统是将混凝沉淀池出水进行浓缩处理；(4)电渗析产水进入RO反渗透系统，RO反渗透系统产水达到回用水的标准，RO浓水返回到电渗析进水，重新进行浓缩处理；(5)电渗析浓水通过加入适量的饱和碳酸钠溶液，碳酸锂会结晶析出，通过离心机将碳酸锂固液分离，最后干燥处理；(6)回收碳酸锂后的母液进入MVR蒸发系统。

技术领域

本发明涉及环保设施技术领域，具体为一种三元材料清洗废水零排放处理方法。

背景技术

随着地球资源不断的消耗，传统的石油资源也给人类的生存环境带来了挑战，开发可再生绿色能源已是迫在眉睫。目前储能材料受到科学家和企业家的广泛关注。其中锂离子电池的优越性能，是目前大功率动力电池开发重点对象。

成功商业化锂离子电池正极材料很多，具有代表性的有钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。钴酸锂和锰酸锂的放电比容量小，较差的化学稳定性，所以难以成为大功率动力电池的正极材料。磷酸铁锂电池虽然热稳定性好，但是比容量小及导电性差的缺点，难以满足市场化发展的需求。镍钴锰三元正极材料做为新型锂离子电池材料，具有放电容量高，循环寿命长，安全性高，成本低廉，是最具有前景的锂离子电池的正极材料。

三元正极材料合成的方法主要有溶胶凝胶法、化学共沉淀法、水热合成法、高温固相法和喷雾干燥法等，其中化学共沉淀法合成产物的组分均匀性好，条件容易控制，操作简单，是目前工业上合成三元材料的主流方法。化学共沉淀法一般是将合成原料以溶液状态混合，并向溶液中加入沉淀试剂，使溶液中混合均匀的各个组分按照计量比共沉淀出来，再通过煅烧分解制备出细粉料。化学共沉淀法在洗涤和分离过程会产生大量的碱性废水，高氨氮以及重金属络合物，另外，清洗水含有大量的硫酸钠盐，氨氮处理后仍不能达到排放标准，而且形成资源浪费。

伴随着新能源汽车的快速推广，锂离子电池被大量的使用，因此碳酸锂价格也是水涨船高，因此回收碳酸锂资源回收再利用的课题也是学者们探讨的热门课题。

因此实现三元材料清洗废水达标排放，同时实现碳酸锂资源回收利用，需要一种针对三元材料清洗废水零排放处理方法及回收碳酸锂的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三元材料清洗废水零排放处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三元材料清洗废水零排放处理方法，采用陶瓷膜处理系统、电渗析处理系统、RO反渗透系统、MVR蒸发结晶系统和碳酸锂回收系统相结合的工艺流程，包括以下步骤：

(1)将三元材料清洗水通过陶瓷微滤膜处理系统，过滤废水中固体悬浮物，回收废水中固体氧化物；

(2)陶瓷微滤膜过滤后的废水进入混凝沉淀池，通过调pH，将废水中铝离子沉淀析出，通过PAC和PAM混凝试剂，形成矾花，更好的将铝沉淀完全，为更好的回收锂提供良好的环境；

(3)电渗析系统是将混凝沉淀池出水进行浓缩处理，电渗析将三元材料清洗水浓缩到一定浓度待回收碳酸锂；

(4)电渗析产水进入RO反渗透系统，RO反渗透系统产水达到回用水的标准，RO浓水返回到电渗析进水，重新进行浓缩处理；

(5)电渗析浓水通过加入适量的饱和碳酸钠溶液，碳酸锂会结晶析出，通过离心机将碳酸锂固液分离，最后干燥处理；

(6)回收碳酸锂后的母液进入MVR蒸发系统，MVR冷凝水回到电渗析进水，整个系统实现闭环，废水回用率达到99％以上，实现零排放工艺标准，同时也实现资源回收再利用。