[發明專利]一種磷酸鐵鋰生產廢水的資源化處理工藝

有效

• 申請號: 201510071496.6
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104628206A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 劉亞麗;李玉平;劉晨明;林曉
• 申請（專利權）人: 北京賽科康侖環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01C1/02;C01D5/00;C05G1/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及工業廢水深度處理領域，特別是涉及一種磷酸鐵鋰生產廢水的資源化處理工藝。

背景技術

鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰，憑借其相容性好、能量密度高、循環壽命長、高溫性能和安全性能好等優點，在儲能市場和電動車市場具有很強的投資價值。

然而，在磷酸鐵鋰材料發展過程中面臨的一個突出問題，就是生產工藝路線過多過雜，這也正反映出該材料的生產工藝在國內總體上來看還沒有完全成熟。目前市場上主流的生產工藝路線具體包括四種：水熱法工藝路線、草酸亞鐵工藝路線、氧化鐵工藝路線和磷酸鐵工藝路線。其中常用的草酸亞鐵工藝路線、氧化鐵工藝路線和磷酸鐵工藝路線，都要使用以磷酸和磷酸二氫銨為代表的磷酸鹽和銨鹽，與此同時，磷酸鐵鋰前驅體在等洗滌和分離過程會產生大量酸性廢水（pH<2），該廢水不但含有高濃度氨氮和磷酸鹽還含有硫酸鹽等其它污染物，其中氨氮含量高達數十克每升，又由于溶液酸性較強，如果采取加堿蒸氨法處理，則將耗費大量的堿，使得成本過高；如果采用鈣法調節pH，一方面產生難以利用的磷石膏，另一方面基于氨氮很高需要進一步吹脫或汽提，由于含鈣高使得后續氨吹脫塔或蒸氨塔將會發生堵塔現象，容易導致后續處理難度加大，造成不必要的處理問題，成本提高，經濟效益差。

除以上所述，現有技術對該類廢水處理的研究主要針對氨氮的脫除并沒有對磷酸根和硫酸根離子深度處理的研究記載，脫氨后的廢水仍含有硫酸根和磷酸根離子，直接排放不但污染環境還對磷、硫資源造成了浪費。

因此，發明人在現有磷硫鐵鋰生產廢水處理研究基礎上，開發出一種將磷硫鐵鋰生產廢水實現全組分資源化回收的新工藝，該工藝成本較低，處理效果穩定，實現了廢水零排放，獲得的產品市場價值高，具有良好的經濟效益。

發明內容

本發明工藝解決了現有磷酸鐵鋰生產廢水難處理的問題，與現有技術相比在充分有效脫除氨氮的基礎上進一步實現了脫氨廢水中磷酸根和硫酸根離子的資源化回收利用，實現了廢水零排放的同時獲得的產品市場價值高，具有較強的實用性，市場前景不可估量。

為達上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種磷酸鐵鋰生產廢水的資源化處理工藝，所述工藝包括如下步驟：

（1）磷酸鐵鋰生產廢水首先進入第一級攪拌反應器，與菱鎂礦粉反應，投加菱鎂礦控制反應液pH為7-8，然后反應液進入第二級密閉反應器，反應器內投加氫氧化鈉調節反應液體pH為8-9，然后混合漿液通過封閉式板框過濾器過濾，得到第一級固體渣和第一級濾液；

（2）上述步驟（1）所述第一級濾液與后續步驟（3）所述蒸氨塔的塔底液體進行換熱提高溫度后，進入第三級密閉反應器，測定反應液中液相磷濃度，如果磷濃度高于0.1?mg/L，則加入氫氧化鎂溶液繼續攪拌反應2?h，然后反應混合液通過封閉式板框過濾器過濾，得到第二級固體渣和第二級濾液；如果磷濃度不高于0.1mg/L，第三級反應器反應液不需要添加氫氧化鎂乳液反應，直接作為第二級濾液使用；

（3）將步驟（2）所述第二級濾液通過管道混合器加入氫氧化鈉溶液后，進入蒸氨塔，通過蒸汽汽提回收氨水，塔底液體與步驟（2）所述的第一級濾液進行換熱；

（4）塔底出水經過與第一級濾液換熱降溫后，通過微濾器過濾，然后進入鈉陽離子交換柱深度脫除鎂或其他高價離子，然后進入三效蒸發器蒸發，再進行結晶，得到硫酸鈉產品和蒸餾水。

步驟（1）所述的第一級固體渣和步驟（2）所述的第二級固體渣，進行混合后在110攝氏度進行烘干加熱，烘干廢氣通過水吸收得到稀氨水，固體渣用作氮磷復合肥。

與現有技術方案相比，本發明具有以下有益效果：

1、本發明公開了一種磷酸鐵鋰生產廢水全組分資源化回收新工藝；

2、本發明新工藝與現有處理技術相比具有成本低、處理效果穩定等特點，真正實現了資源的回收利用，廢水零排放；

3、本發明新工藝流程簡單，操作方便，經處理獲得的產品市場價值高，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1?是本發明磷酸鐵鋰生產廢水的資源化處理工藝流程圖。

下面對本發明進一步詳細說明。但下述的實例僅僅是本發明的簡易例子，并不代表或限制本發明的權利保護范圍，本發明的保護范圍以權利要求書為準。

具體實施方式

為更好地說明本發明，便于理解本發明的技術方案，本發明的典型但非限制性的實施例如下：

如圖1所示，一種磷酸鐵鋰生產廢水資源化處理工藝，所述工藝包括如下步驟：