锂电池正极材料离心母液回收镍钴技术
创始人
2024-06-03 22:37:53

1,电池生产:锂电池正极材料的生产过程中,三元前躯体废水主要有母液和洗水,主要成分是硫酸钠和游离氨,以及少量的Ni、Co、Mn等金属,这类废水的最佳处理方案就是回收重金属离子-脱氨-蒸发回收钠盐,实现全组分综合利用与零排放。

电池回收:通过湿法冶炼系统,可以提炼出电极材料中高纯度的锂、铁等金属,回收锂、钴、镍、锰等贵价金属,所以一般湿法后可以用树脂。

值得一提的是最具价值的就是正极材料,在正极材料中最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物),

2,目前生产镍钴锰三元前驱体主要采用的是共沉淀法,即镍盐、钴盐、锰盐按照一定的比例配成溶液,在氢氧化钠、氨存在的条件下形成氢氧化镍钴锰沉淀,再通过离心洗涤、浆化、干燥等步骤得到合格的产品,在离心洗涤的过程中就伴随着大量含有氨氮、重金属、硫酸钠等的废水产生,并且需要回收利用。离心洗涤产生的废水分为两部分,一是离心分离出来的浓母液,二是清水洗涤后产生的低浓度洗水,目前处理这些废水的方法也很多,但普遍认为将低浓度洗水通过沉淀再经过树脂工艺过滤,树脂产生的高浓度废水与浓母液混合进行下一步处理,处理这些废水主要分为三个部分,一是除去重金属,二是除去氨氮,三是蒸发结晶得到硫酸钠和冷凝蒸馏水。除重金属是利用加药、调碱等方法使镍、钴、锰离子生成沉淀再通过除重金属树脂达标,然后经汽提脱氨等高浓度除氨氮工艺后,再进入蒸发结晶系统除去硫酸钠和脱氨,最后再经过除氨氮树脂进行深度处理。

交换树脂除钴可用我司螯合树脂进行吸附

CH-90Na对除铜镍铅锌钴锰等具有特定的选择性,尤其在镍离子及络合态镍(柠檬酸、醋酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、羟基乙酸等,以及锌镍合金、镍铵络合物等)的处理方面有强的结合作用和应用优势,适合在酸性环境(pH值3左右)下直接对镍吸附。对于强络合镍,需要先破络再除镍(如EDTA镍)。饱和吸附量大约在50g/l。

基本性质/ TYPICAL CHARACTERISTICS

型式/Type : 弱酸型阳离子交换树脂/Weak acid cation exchange resin

结构/Matrix structure :大孔型交叉键结聚苯乙烯/Macroporous crosslinked polystyrene

官能基/ Functional group : 亚氨基二乙酸/Iminodiacetic

物理型式/ Physical form : 含水球状/ Moist spherical beads

离子型式/ Ionic as shipped : 钠/ Sodium

粒径分布/Screen size USS(wet) : 16 - 50

粒径大小/ Particle size : 0.3 - 1.2 mm

总交换容量/Total Exc. Capacity : 2.1 meq/ml (H+)

膨胀系数/ Swelling (approx.) : H+ → Na+ 20%

含水份/ Moisture : 45-50%

pH 作范围/ Suitable pH range : 0 to 14

溶解率/Solubility : 不溶解于任何溶剂/ Insoluble in common solvents

逆洗沉降密度 : 0.72 to 0.79 g/ml

建议操作条件 / OPERATING CONDITIONS

最大操作温度 : 80℃

流速/ Service flow : 10 – 30 BV/hr

逆洗膨胀空间 : 50 to 70%

逆洗流速 : 8-10 BV/hr

再生 / Regeneration

酸浓度 :4-5%(HCl)或者2-3%(H2SO4)

流速/ Flow rate : 3 – 4 BV/hr

再生酸药剂量 :150-200 g/L(HCl)或者:200-250g/L(H2SO4)

慢洗流速/ Rinse flow rate : 3 – 4 BV/hr

若需要转成Na离子 / Conversion to sodium form if required

浓度/ Concentration : 2-4%

流速/ Flow : 4 BV/hr

碱药量/ NaOH quantity : 50-150 g/L(NaOH)

慢洗流速/ Rinse flow rate : 3 – 4 BV/hr

  PH范围对不同金属选择性能的影响参考:

最有效的除铜pH : 3 - 4

最有效的除镍pH : 3 - 5

最有效的除铁pH : 2 - 4

最有效的除铅pH : 2 以上

最有效的除锰pH : 4 以上

对于相同条件下的选择性的顺序如下:

Cu > Pb > Ni > Zn > Co > Cd > Fe+3 > Mn > Mg > Ca > Na

优势:

再生液可以重复多次进行再生使用,一般2次浓缩后的重金属浓度可以达到40克/升以上

一般需要根据原水中的具体污染物来确定,如果镍,钴,锰等重金属都包含,那么纯度肯定就不高;如果只包含镍或钴,树脂吸附后得到的浓缩液纯度就很高。

 

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