[发明专利]一种三元前驱体材料生产废水的近零排放处理系统及工艺

说明书

本发明公开了一种三元前驱体生产废水的近零排放处理系统及工艺，采用沉淀法回收重金属，采用两级法MVR技术进行资源化回收废水中的水、氨气、硫酸钠盐。废水升温、重金属沉淀澄清工序所挥发逸出的氨气被回收后产生的氨水回用于生产，在MVR一级蒸发浓缩分离过程中产生了水蒸气和氨气，在回收冷凝水的同时回收氨气用于生产氨水，采用这种同时回收水和氨的集成技术替代现有的单工序的高能耗的蒸汽汽提法氨回收技术，不仅减少了处理工序、降低运行成本，并且采用二级MVR蒸发结晶技术资源化回收元明粉和冷凝水。保护环境，减少高含盐废水的排放、减少废水资源化处理成本，实现变废为宝，产生经济效益，实现废水近零排放处理。

技术领域

本发明涉及工业生产污水处理领域，具体涉及化学法生产三元前驱体材料氢氧化镍钴锰的工艺废水处理，是一种三元前驱体材料生产废水的近零排放处理系统及工艺。

背景技术

目前三元前驱体材料氢氧化镍钴锰(即NCM材料，化学式Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，主要的型号有811、622、523等)用于生产锂电池正极材料，采用这种正极材料生产的电池的性能优异从而具有良好的发展前景。

在多种三元前驱体材料生产方法中，以采用络合共沉淀化学法生产工艺生产得到的材料的性能最高，应用更广泛。其主要工艺流程如下：将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰配制成一定浓度的盐溶液、氢氧化钠配制成一定浓度的碱溶液，将浓氨水配制成一定浓度的氨水，其中氨水作为络合剂使用，上述物料按一定工序要求加入反应釜进行反应、陈化，当达到设定条件后，对浆料进行过滤、洗涤除杂、干燥后得到三元前驱体材料。其生产过程中废水主要为反应、陈化、洗涤工段产生的母液和洗涤水，母液废水主要成分为微量金属离子Ni、Co、Mn，硫酸钠、硫酸铵、金属络合物、游离氨等。生产过程中产生的洗涤废水，其杂质成分与母液相同，但盐分含量低、水量大，因此可先将洗涤废水经预处理+过滤+反渗透+超级反渗透处理后的淡水部分回用于生产而浓缩浓水部分并入母液一起处理。

目前，化学法生产三元前驱体材料工艺废水主要有以下两种处理工艺：1.pH调节+汽提脱氨回收氨+重金属沉淀过滤+排放；2.分质处理：洗涤废水经反渗透膜处理后回收膜产水、而膜浓水并入母液废水处理；母液废水，汽提脱氨+沉淀过滤+MVR蒸发结晶回收元明粉+浊冷凝水反渗透膜处理后回收膜产水、而膜浓水送工业区污水厂处理后排放。工艺1除了独立的汽提脱氨工序运行成本高外，排放的废水还含有高浓度的硫酸钠盐，对环境影响极大；工艺2除了MVR蒸发结晶回收元明粉工序外，还包含独立的汽提脱氨工序和浊冷凝水反渗透膜处理工序，处理工艺流程长、工艺复杂、同时运行成本高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种三元前驱体材料生产废水的近零排放处理系统及工艺，不仅减少了处理工序、降低运行成本，并且采用二级MVR蒸发结晶技术资源化回收元明粉和冷凝水。保护环境，减少高含盐废水的排放、减少废水资源化处理成本，实现变废为宝，产生经济效益，实现废水近零排放处理。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种三元前驱体材料生产废水的近零排放处理系统，包括：

废水储罐，用于储存三元前驱体母液废水；

预热器，包括一级预热器和二级预热器，一级预热器和二级预热器依次连接在废水储罐之后，对流经预热器的废水进行加热升温；

重金属处理装置，包括密封的重金属沉淀澄清池和重金属压滤回收机，重金属沉淀澄清池连接所述二级预热器接收加热后的废水，重金属沉淀澄清池上配套设有氢氧化钠加药机，用于沉淀池内废水中的重金属，重金属压滤回收机连通金属沉淀澄清池的底部，用于接收重金属沉淀澄清池内的重金属沉淀进行压滤后收集；