[發(fā)明專利]氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水資源化處理裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210864846.4
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115124178A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張博;張金鋒;褚明馳;戚可卓
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇卓博環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F1/66;C02F1/62;C02F1/44;C02F1/04;C01B25/37;C01B25/28;C01C1/24;C02F103/34;C02F101/10
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

本發(fā)明涉及一種氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水資源化處理裝置及方法，首先通過母液預(yù)處理系統(tǒng)，利用氨水分段調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)過反應(yīng)過濾去除母液中的鈣、鎂、重金屬離子與懸浮物，通過洗水預(yù)處理系統(tǒng)，利用氨水調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)過反應(yīng)沉淀過濾去除洗水中的鈣、鎂、重金屬離子與懸浮物；進(jìn)而利用多級反滲透濃縮出TDS濃度為150～180mg/L的濃縮液，凈化出電導(dǎo)≤10μS/cm的純水；最后利用蒸發(fā)結(jié)晶分鹽系統(tǒng)產(chǎn)出純度≥99%的硫酸銨與純度≥98.5%的磷酸二氫銨，高效回收磷酸鐵生產(chǎn)廢水中的水與鹽，硫酸銨外售，純水與磷酸二氫銨回用與磷酸鐵生產(chǎn)工序，達(dá)到氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水資源化處理的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水資源化處理裝置及方法，屬于新材料廢水處理的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車與儲能電站的快速發(fā)展，以具有不含貴重金屬、原料廉價(jià)、資源豐富、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全可靠、充電壽命長、綠色無毒特點(diǎn)的磷酸鐵鋰電池得到了大量的應(yīng)用，磷酸鐵作為磷酸鐵鋰正極材料的前驅(qū)體地需求快速增加，氨法磷酸鐵生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定、純度高，已成為磷酸鐵生產(chǎn)的主流工藝；但在氨法磷酸鐵生產(chǎn)過程中會產(chǎn)水大量的含氨氮、磷酸根、硫酸根以及少量重金屬離子的氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水，通常將氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水分為高濃度的磷酸鐵生產(chǎn)母液與低濃度的磷酸鐵生產(chǎn)洗水；這里，一方面是氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水的污染極大，另一方面氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水中又含有大量的氮、磷、硫與水資源；傳統(tǒng)的氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水處理方法主要有(1)簡單的石灰法，會產(chǎn)生大量的磷石膏；(2)通過投加鎂鹽形成鳥糞石的磷酸銨鎂法，而鳥糞石是一種緩釋肥，不好銷售；(3)蒸氨法，通過投加石灰或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH，蒸出氨水，回收了氨氮，但會產(chǎn)生磷石膏與石膏。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的是一種氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水資源化處理裝置及方法，其目的旨在針對氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水是重污染源同時(shí)又含有大量的氮、磷、硫與水資源的問題，以及傳統(tǒng)氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水的處理缺點(diǎn)，針對磷酸鐵生產(chǎn)母液的水質(zhì)主要為pH：0.8～2.0、TDS：50000～80000mg/L、NH₄⁺：5000～15000mg/L、PO₄^3-：3000～8000mg/L、SO₄^2-：40000～60000mg/L、K⁺：50～150mg/L、Na⁺：10～30mg/L、Ca²⁺：20～80mg/L、Mg²⁺：500～1100mg/L、Fe³⁺：300～700mg/L、AI³⁺：20～45mg/L、Mn²⁺：200～400mg/L、Co²⁺：15～30mg/L、Cd²⁺：15～30mg/L、Ti²⁺：70～150mg/L、F^-：4～100mg/L、SS：50～150mg/L，磷酸鐵生產(chǎn)洗水的水質(zhì)主要為pH：2.0～4.0、TDS：10000～18000mg/L、NH₄⁺：2000～7500mg/L、PO₄^3-：80～200mg/L、SO₄^2-：7000～14000mg/L、K⁺：10～30mg/L、Na⁺：2～8mg/L、Ca²⁺：2～8mg/L、Mg²⁺：30～90mg/L、Fe³⁺：30～70mg/L、AI³⁺：3～8mg/L、Mn²⁺：20～40mg/L、Co²⁺：3～10mg/L、Cd²⁺：5～10mg/L、Ti²⁺：3～8mg/L、F^-：1～5mg/L、SS：30～80mg/L的特點(diǎn)，采用投加氨水調(diào)節(jié)pH，去除母液與洗水中的重金屬與懸浮物，利用多極反滲透膜凈化出電導(dǎo)≤10μS/cm的純水，回用于磷酸鐵生產(chǎn)工序，利用多極反滲透膜濃縮出濃度為150～180g/L的濃縮液，進(jìn)而利用蒸發(fā)結(jié)晶分鹽系統(tǒng)產(chǎn)出純度≥99％的硫酸銨，直接外售，精制出純度≥98.5％的磷酸二氫銨，回用于磷酸鐵生產(chǎn)工序；實(shí)現(xiàn)氨法磷酸鐵生產(chǎn)廢水資源化處理的目的。