CN106186424B - 一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，包括以下步骤：将含铜废水用碱液调节pH值为6‑8，形成待处理液；向待处理液中添加气化灰渣吸附剂吸附其中铜离子，铜离子的去除率大于95%；检测上述处理后的溶液中铜离子浓度，若铜离子浓度大于1mg/L继续添加气化灰渣吸附剂再次除铜，若铜离子浓度小于1mg/L即可达标排放。本发明首先调节含铜废水pH值至6‑8，然后加入气化灰渣吸附剂除铜，原料来源广泛、成本低廉、工艺简单，铜去除率高，易于实现工业化；本发明不使用有害化学试剂，无污染，废水处理后水质呈中性，可直接排放。

Description

一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法
技术领域
本发明涉及工业三废处理技术领域，具体是一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法。
背景技术
随着新能源产业的不断崛起，电动汽车产业得以迅速发展，锂电池的需求量急剧增加，随之带来的是大量锂电池的报废。报废的锂电池不仅浪费资源，还会对环境造成污染，近年来国内外科研人员开始对锂电池回收技术领域进行深入研究。目前各废旧锂电池回收企业多关注和研究废水中有价金属铜、镍、钴、锂的回收处理，而对于整个湿法处理工艺中产生的酸性含金属离子尤其是酸性含铜废水的酸的回收利用和金属离子的达标排放不够重视，采取直接排放，这样不仅污染环境，也极大地造成了资源浪费。
在锂电池回收过程中不可能完全分离负极集流体，因此锂电池回收废水中会引入铜离子，而目前对于锂电池回收废水中铜离子的去除尚没有经济有效的处理方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术，提供一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，该方法简单有效、经济环保。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含铜废水用碱液调节pH值为6-8，形成待处理液；
(2)向待处理液中添加气化灰渣吸附剂吸附其中铜离子，按每30mg铜离子添加1g气化灰渣吸附剂，铜离子的去除率大于95％；
(3)检测上述处理后的溶液中铜离子浓度，若铜离子浓度大于1mg/L继续添加气化灰渣吸附剂再次除铜，若铜离子浓度小于1mg/L即可达标排放。
进一步方案，所述步骤(1)含铜废水中的铜离子浓度为20-50mg/L。
进一步方案，所述步骤(1)碱液为氨水、氢氧化钾或氢氧化钠溶液，所述碱液的浓度为20-40％。
进一步方案，所述步骤(2)气化灰渣吸附剂的制备步骤如下：a.将气化灰渣洗涤后烘干，研磨至通过200目分样筛；b.将上述处理过的气化灰渣与氧化钙、硼酸按质量百分比80-90％：5-8％：5-12％进行混合，用乙醇作为分散介质在行星式球磨机中混合研磨，控制研磨时间在1-2h使研磨后混合物平均粒径在200-300目之间，然后烘干备用；c.把上述烘干后的混合物置于高温炉中600-800℃下高温处理2-3h，即可制得气化灰渣吸附剂。
进一步方案，所述步骤(2)气化灰渣吸附剂的加入量与待处理液中铜离子重量比为100:3。
本发明的有益效果：本发明首先调节含铜废水pH值至6-8，然后加入气化灰渣吸附剂除铜，原料来源广泛、成本低廉、工艺简单，铜去除率高，易于实现工业化；本发明不使用有害化学试剂，无污染，废水处理后水质呈中性，可直接排放。
附图说明
图1是本发明一种锂电池回收过程产生含铜废水的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)制备气化灰渣吸附剂：将气化灰渣洗涤后烘干，研磨至通过200目分样筛；将上述处理过的气化灰渣与氧化钙、硼酸按质量比80％：8％：12％进行混合，用乙醇作为分散介质在行星式球磨机中混合研磨1h后烘干备用；把上述烘干后的混合物置于高温炉中700℃下高温处理2.5h，即可制得气化灰渣吸附剂；
(2)采用30％氢氧化钠溶液调节铜离子浓度为50mg/L的废水pH值为6，形成待处理液；
(3)待处理液中按30mg铜离子添加1g气化灰渣吸附剂，经检测铜离子的去除率为97.3％；
(4)检测上述处理后的溶液中铜离子浓度大于1mg/L，添加气化灰渣吸附剂再次除铜后铜离子浓度小于1mg/L，废水可达标排放。
实施例2
一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)制备气化灰渣吸附剂：将气化灰渣洗涤后烘干，研磨至通过200目分样筛；将上述处理过的气化灰渣与氧化钙、硼酸按质量比85％：6％：9％进行混合，用乙醇作为分散介质在行星式球磨机中混合研磨2h后烘干备用；把上述烘干后的混合物置于高温炉中800℃下高温处理2h，即可制得气化灰渣吸附剂；
(2)采用20％氨水溶液调节铜离子浓度为35mg/L的废水pH值为7，形成待处理液；
(3)待处理液中按30mg铜离子添加1g气化灰渣吸附剂，经检测铜离子的去除率95.8％；
(4)检测上述处理后的溶液中铜离子浓度大于1mg/L，添加气化灰渣吸附剂再次除铜后铜离子浓度小于1mg/L，废水可达标排放。
实施例3
一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)制备气化灰渣吸附剂：将气化灰渣洗涤后烘干，研磨至通过200目分样筛；将上述处理过的气化灰渣与氧化钙、硼酸按质量比90％：5％：5％进行混合，用乙醇作为分散介质在行星式球磨机中混合研磨1.5h后烘干备用；把上述烘干后的混合物置于高温炉中600℃下高温处理3h，即可制得气化灰渣吸附剂；
(2)采用40％氢氧化钾溶液调节20mg/L的废水pH值为8，形成待处理液；
(3)待处理液中按30mg铜离子添加1g气化灰渣吸附剂，经检测铜离子的去除率为98.2％；
(4)检测上述处理后的溶液中铜离子浓度小于1mg/L，废水可直接达标排放。
为充分说明本发明使用的自制气化灰渣吸附剂的吸附效果，现在上述实施例中分别添加等量未经处理的气化灰渣，结果见表1：
表1实施例1-3吸附效果对比
由表1可知，未经处理的气化灰渣对含铜废水中铜离子的去除率只有40％左右，而自制的气化灰渣吸附剂对铜离子的去除率在95％以上，对比结果显示本发明所用的自制气化灰渣吸附剂对铜离子有非常好的吸附效果。
以上内容仅仅是对本发明的工艺所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的工艺或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将含铜废水用碱液调节pH值为6-8，形成待处理液；
（2）向待处理液中添加气化灰渣吸附剂吸附其中铜离子，铜离子的去除率大于95%；
（3）检测上述处理后的溶液中铜离子浓度，若铜离子浓度大于1mg/L继续添加气化灰渣吸附剂再次除铜，若铜离子浓度小于1mg/L即可达标排放；
其中，所述步骤（2）气化灰渣吸附剂的制备步骤如下：a. 将气化灰渣洗涤后烘干，研磨至通过200目分样筛；b. 将上述处理过的气化灰渣与氧化钙、硼酸按质量百分比80-90%：5-8%：5-12%进行混合，用乙醇作为分散介质在行星式球磨机中混合研磨，控制研磨时间在1-2h使研磨后混合物平均粒径在200-300目之间，然后烘干备用；c. 把上述烘干后的混合物置于高温炉中600-800℃下高温处理2-3h，即可制得气化灰渣吸附剂。
2.根据权利要求1所述的锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）含铜废水中的铜离子浓度为20-50mg/L。
3.根据权利要求1所述的锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）碱液为氨水、氢氧化钾或氢氧化钠溶液，所述碱液的浓度为20-40%。
4.根据权利要求1所述的锂电池回收过程产生的含铜废水的处理方法，其特征在于，所述步骤（2）气化灰渣吸附剂的加入量与待处理液中铜离子重量比为100:3。
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