公开(公告)日2018.09.18
IPC分类号C02F9/10
摘要
本实用新型公开了一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，所述废水处理装置包括脱氨系统和MVR系统;所述脱氨系统包括脱氨塔、冷凝回流器、换热器、pH调节池以及洗氨塔;所述MVR系统包括降膜蒸发器、预热器、气液分离罐、冷凝水罐、结晶加热器、结晶分离器、压缩机、二次压缩机以及稠厚器;本实用新型在锂电池三元前驱体生产过程中，不使用外在蒸汽供应，保证废水处理工段的正常运行，充分回收了系统热量，减少了锅炉等设备投资，减少了废水排出量;换热器、冷凝回流器及预热器等实现了热能综合利用，降低了能耗，提高了企业的经济效益。
权利要求书
1.一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述废水处理装置包括脱氨系统和MVR系统;
所述脱氨系统包括脱氨塔、冷凝回流器、换热器、pH调节池以及洗氨塔;所述脱氨塔设有顶部进料口、顶部出料口、底部出料口及下部进料口，所述冷凝回流器设有冷凝回流器第一进料口、冷凝回流器第一出料口以及冷凝回流器第二进料口、冷凝回流器第二出料口以及冷凝液出口，所述换热器设有换热器第一进料口、换热器第一出料口以及换热器第二进料口、换热器第二出料口;所述脱氨塔顶部进料口与换热器第一出料口连接，所述换热器第二进料口与脱氨塔底部出料口连接，换热器第二出料口与pH调节池连接;所述脱氨塔顶部出料口与冷凝回流器第一进料口连接，冷凝回流器冷凝液出口通过泵与脱氨塔上部连接;冷凝回流器第一出料口与洗氨塔连接，所述冷凝回流器第一出料口与洗氨塔之间设有真空泵;
所述MVR系统包括降膜蒸发器、预热器、气液分离罐、冷凝水罐、结晶加热器、结晶分离器、压缩机、二次压缩机以及稠厚器;所述降膜蒸发器设有废水进口、废水出口、蒸汽进口及冷凝液出口，所述pH调节池与预热器连接，所述预热器与降膜蒸发器废水进口连接，所述降膜蒸发器废水出口与气液分离罐下部连接，所述气液分离罐顶部与压缩机进口连接，所述气液分离罐底部与结晶加热器连接，所述结晶加热器与结晶分离器连接，所述结晶分离器下部与稠厚器连接、上部与压缩机进口连接;所述压缩机出口分别与二次压缩机进口和降膜蒸发器蒸汽进口及结晶加热器连接，所述二次压缩机出口与脱氨塔下部进料口连接，所述降膜蒸发器冷凝液出口与冷凝水罐连接，所述结晶加热器与冷凝水罐连接，所述冷凝水罐出口分别与预热器及冷凝回流器第二进料口连接，所述冷凝回流器第二出料口与压缩机进口连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述的降膜蒸发器废水出口通过泵与降膜蒸发器废水进口连接。
3.根据权利要求1所述的一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述的结晶分离器下部通过泵与结晶加热器连接。
说明书
一种锂电正极三元前驱体废水处理装置
技术领域
本实用新型属于锂电废水排放处理领域，尤其是一种锂电正极三元前驱体废水处理装置。
背景技术
随着社会的发展，对于材料的环境友好、可持续发展要求越来越高，锂离子电池作为一种新型绿色二次电池，得到了广泛的应用。锂离子电池的主要部件有正极、负极、电解液和隔膜等。在锂离子电池正极材料中，镍钴锰酸锂(NCM)三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三种锂离子电池正极材料的优点，三种过渡金属元素存在明显的协同效应，且能量密度高，价格相对合适，被认为是目前最有前途的正极材料之一。目前市场上生产镍钴锰酸锂(NCM)三元材料普遍采用的方法是将镍钴锰三元前驱体和碳酸锂或氢氧化锂混合，经高温煅烧后得到镍钴锰酸锂(NCM)三元材料。
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膜浓缩将大部分洗水预处理，产生75%左右可排放标准废水和25%左右被截留下来的高浓度废水，高浓度废水再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过滤除去，然后经脱氨塔除去氨氮，再进入蒸发结晶系统除去硫酸钠。
在上述脱氨塔和蒸发结晶系统中均需要蒸汽提供热量，因此在三元前驱体生产厂家需要通过修建锅炉房等方法来提供蒸汽，提高了生产厂家的生产成本;而且脱氨塔所需的源源不断的蒸汽经与废水接触后成为废水的一部分进入后续蒸发结晶系统而浪费。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，解决现有三元前驱体生产厂家通过修建锅炉房等方法为脱氨塔提供蒸汽而造成资源浪费的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂电正极三元前驱体废水处理装置，所述废水处理装置包括脱氨系统和MVR系统;
所述脱氨系统包括脱氨塔、冷凝回流器、换热器、pH调节池以及洗氨塔;所述脱氨塔设有顶部进料口、顶部出料口、底部出料口及下部进料口，所述冷凝回流器设有冷凝回流器第一进料口、冷凝回流器第一出料口以及冷凝回流器第二进料口、冷凝回流器第二出料口以及冷凝液出口，所述换热器设有换热器第一进料口、换热器第一出料口以及换热器第二进料口、换热器第二出料口;所述脱氨塔顶部进料口与换热器第一出料口连接，所述换热器第二进料口与脱氨塔底部出料口连接，换热器第二出料口与pH调节池连接;所述脱氨塔顶部出料口与冷凝回流器第一进料口连接，冷凝回流器冷凝液出口通过泵与脱氨塔上部连接;冷凝回流器第一出料口与洗氨塔连接，所述冷凝回流器第一出料口与洗氨塔之间设有真空泵;
所述MVR系统包括降膜蒸发器、预热器、气液分离罐、冷凝水罐、结晶加热器、结晶分离器、压缩机、二次压缩机以及稠厚器;所述降膜蒸发器设有废水进口、废水出口、蒸汽进口及冷凝液出口，所述pH调节池与预热器连接，所述预热器与降膜蒸发器废水进口连接，所述降膜蒸发器废水出口与气液分离罐下部连接，所述气液分离罐顶部与压缩机进口连接，所述气液分离罐底部与结晶加热器连接，所述结晶加热器与结晶分离器连接，所述结晶分离器下部与稠厚器连接、上部与压缩机进口连接;所述压缩机出口分别与二次压缩机进口和降膜蒸发器蒸汽进口及结晶加热器连接，所述二次压缩机出口与脱氨塔下部进料口连接，所述降膜蒸发器冷凝液出口与冷凝水罐连接，所述结晶加热器与冷凝水罐连接，所述冷凝水罐出口分别与预热器及冷凝回流器第二进料口连接，所述冷凝回流器第二出料口与压缩机进口连接。
进一步的，所述的降膜蒸发器废水出口通过泵与降膜蒸发器废水进口连接。
进一步的，所述的结晶分离器下部通过泵与结晶加热器连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在锂电池三元前驱体生产过程中，不使用外在蒸汽供应，保证废水处理工段的正常运行，充分回收了系统热量，减少了锅炉等设备投资，减少了废水排出量;换热器、冷凝回流器及预热器等实现了热能综合利用，降低了能耗，提高了企业的经济效益。
