[发明专利]回收废旧锂电池正极材料废水资源化处理装置及方法

权利要求书

1.回收废旧锂电池正极材料废水资源化处理装置，其特征是包括调节池、提升泵、反应池、浓缩池、管式微滤循环泵、管式微滤装置、污泥池、污泥泵、污泥脱水装置、加药装置、中间水池、增压泵、超高压反渗透系统、超高压反渗透产水池、外送水泵、酸系统循环池、酸系统循环泵、酸室、盐系统循环池、盐系统循环池泵、双极膜电渗析/盐室、碱系统循环池、碱系统循环泵、碱室、石磨硫酸3效蒸发器、液碱3效蒸发器；

其中调节池的进水口接入外部管道输送的硫酸钠废水，调节池的出水口经过提升泵接至反应池的进水口，加药装置的出药口接至反应池的进药口，反应池的出水口接至浓缩池的进水口，浓缩池的出泥口接至污泥池的进泥口，污泥池的出泥口经过污泥泵接至污泥脱水装置的进泥口，污泥脱水装置产出泥饼，污泥脱水装置的滤液出口接至调节池的回水进水口；

浓缩池的出水口经过管式微滤循环泵接至管式微滤装置的进水口，管式微滤装置的循环出水口接至浓缩池的循环进水口，管式微滤装置的出水口接至中间水池的进水口；中间水池的出水口经过增压泵接至超高压反渗透系统的进水口，超高压反渗透系统的出水口接至超高压反渗透产水池的进水口以及酸系统循环池的第一进水口与碱系统循环池的第一进水口，超高压反渗透产水池经过外送水泵送出超高压反渗透产水，超高压反渗透系统的浓水口接至盐系统循环池的进水口；

盐系统循环池的出水口经过盐系统循环池泵接至双极膜电渗析/盐室的进水口，双极膜电渗析/盐室的出水口送出盐回流液至中间水池的回流稀盐液的进液口；酸系统循环池的出水口经过酸系统循环泵接至酸室的进水口，酸室的出水口送出低浓度硫酸至石磨硫酸3效蒸发器的稀酸进口，石磨硫酸3效蒸发器的冷凝液出口送出第一冷凝水至酸系统循环池的第二进水口，石磨硫酸3效蒸发器的浓酸出口送出高浓度硫酸；碱系统循环池的出水口经过碱系统循环泵接至碱室的进水口，碱室的出水口送出低浓度氢氧化钠至液碱3效蒸发器的稀碱进口，液碱3效蒸发器的冷凝液出口送出第二冷凝水至碱系统循环池的第二进水口，液碱3效蒸发器的浓碱出口送出高浓度氢氧化钠。

2.根据权利要求1所述的回收废旧锂电池正极材料废水资源化处理装置，其特征是所述的超高压反渗透系统，其结构包括阻垢剂投加装置、保安过滤器、高压柱塞泵、超高压反渗透装置，其中阻垢剂投加装置连接保安过滤器，保安过滤器通过高压柱塞泵连接超高压反渗透装置；预处理后的硫酸钠废水首先通过阻垢剂投加装置投加阻垢剂，防止超高压反渗透膜结垢，然后依次经过保安过滤器、高压柱塞泵进入超高压反渗透装置，利用超高压反渗透膜来净化浓缩。

3.利用如权利要求1所述的回收废旧锂电池正极材料废水资源化处理装置的回收废旧锂电池正极材料废水资源化处理方法，其特征是该方法包括如下步骤：

1）回收主要成分为硫酸钠的废旧锂电池正极材料废水，通过预处理系统去除钙、镁以及重金属离子；

2）通过超高压反渗透系统将预处理后废水中的硫酸钠进行浓缩，产水回用；

3）通过双极膜电渗析系统，将硫酸钠浓液分解、制备成稀硫酸与稀碱溶液；

4）通过蒸发稀碱的3效蒸发器系统，将稀碱溶液进行浓缩；

5）通过蒸发稀酸的石墨3效蒸发器系统，将稀硫酸溶液进行浓缩。

4.根据权利要求3所述的回收废旧锂电池正极材料废水资源化处理方法，其特征是所述步骤1）具体包括：通过预处理系统，投加液碱、絮凝剂、粉末炭，将pH调节到8～10，有效去除钙、镁以及重金属离子，然后再投加硫酸回调pH值为6～8，浓缩污泥通过脱水外运。

5.根据权利要求3所述的回收废旧锂电池正极材料废水资源化处理方法，其特征是所述步骤2）具体包括：通过超高压反渗透系统，将预处理后废水中的硫酸钠的浓度从5～10%浓缩到12～18%，超高压反渗透产水的TDS小于0.03%，回用于生产。