CN111170505A - 一种动力电池破碎喷淋废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动力电池破碎喷淋废水处理方法，包括以下步骤：收集工序：收集含黑粉、含氟化钠废水的混合废水；过滤工序，将混合废水用板框压滤机压滤；浸出工序，将黑粉浆化浸出得到浸出液；净化工序，将浸出液与滤后混合废水反应后压滤得到净化渣和净化液；分类回收工序，将净化渣和净化液分别回收处理。本发明提供一种废水处理方法，将含黑粉废水与含氟废水在一个回收系统中进行处理，动力电池黑粉浸出液中会存在一定量的钙、镁离子，钙、镁离子与氟离子发生沉淀，使氟离子得到固化，利用两种废水各自的特性相互作用，共同处理各自污染环境的废物离子，合理地处理破碎工序废水，同时提高黑粉的回收率，节约处理废水成本。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池回收行业中的废水处理技术领域，特别是涉及一种动力电池破碎喷淋废水处的理方法。
背景技术
国家政策大力推进电动汽车的普及，动力电池作为电动汽车的储能装置，在生命周期结束以后，动力电池需进行合理的处置和回收，缓解资源紧张，消除环境污染。
在对废旧动力电池进行破碎后，需将动力电池内所含铜、铝颗粒，隔膜和黑粉进行有效分离。高效分离的第一道工序为动力电池的破碎，目前动力电池电解液使用LiPF6等含氟锂盐为主，该锂盐遇潮分解出含氟废气，并且破碎过程也会有正负极材料脱落，产生黑粉尘。因此配套环保设备中多含喷淋除尘系统，在喷淋液中加入氢氧化钠对氟离子进行吸附，正极的黑粉通过回收处理装置分别回收处理。但是这种方式回收装置和步骤多，操作复杂，生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种废水处理方法，将含黑粉废水与含氟废水在一个回收系统中进行处理，动力电池黑粉浸出液中会存在一定量的钙、镁离子，钙、镁离子与氟离子发生沉淀，使氟离子得到固化，利用两种废水各自的特性相互作用，共同处理各自污染环境的废物离子，合理地处理破碎工序废水，同时提高黑粉的回收率，节约处理废水成本。
为实现上述目的，本发明提供一种动力电池破碎喷淋废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1)：收集工序，在破碎喷淋塔喷淋液槽中收集含黑粉、含氟化钠废水的混合废水；
步骤2)：过滤工序，将所述喷淋液槽中混合废水用板框压滤机压滤，将压滤过后的滤后废水注入净化工序的净化反应釜中，板框上得到黑粉滤饼；
步骤3)：浸出工序，将黑粉滤饼放入浆化桶中加水搅拌成液态浆料后，注入浸出反应釜中，用于回收黑粉中所含的镍、钴、锰等有价金属氧化物，添加浓硫酸调节pH，在持续搅拌、保持反应温度的环境中反应一段时间，反应物中镍、钴金属氧化物充分溶解后反应完成形成浸出混合液，将浸出混合液经过压滤后得到浸出渣和浸出液；
步骤4)：净化工序，将步骤3)得到的浸出液注入步骤2)中的净化反应釜中，搅拌混合，使氟化钠与浸出液中的钙、镁离子反应，形成氟化钙、氟化镁沉淀，向净化反应釜中加入滤后废水，使净化反应釜中的混合液的pH值缓慢上升并稳定，在持续搅拌、保持反应温度的条件下反应一段时间后以使氟离子与钙、镁离子充分反应后进行压滤，得到净化渣和净化液；
步骤5)：分类回收工序，将净化渣进行进入后续洗涤工序，洗出贵金属离子，净化液通入陈化槽中静置后取上清液进入后序处理回收工序。
作为本发明的进一步设置，步骤3)浸出工序的反应pH值为1.5-3。
作为本发明的进一步设置，步骤3)浸出工序的反应时间为30-60min。
作为本发明的进一步设置，步骤3)浸出工序的反应温度为70-90℃。
作为本发明的进一步设置，步骤4)净化工序的反应pH值为3-5。
作为本发明的进一步设置，步骤4)净化工序的反应时间为10-20min。
作为本发明的进一步设置，步骤4)净化工序的反应温度为70-90℃。
与现有技术相比，本发明废水处理方法具有以下优点：本发明中，将含黑粉废水和含氟废水形成混合废水相互作用同时进行回收处理，通过控制浸出反应的pH值、时间、温度，使浆化后的黑粉中的镍、钴、锰等有价金属氧化物溶解成浸出液再参加后序的分类回收工序，再将浸出液与压滤后的含氟废水进行反应，通过控制净化反应的pH值、时间、温度，使含氟废水与氟离子与浸出液中含有的钙、镁杂质金属相互作用产生沉淀，同时含氟废水中的氟离子与钙镁离子反应产生沉淀后受到消耗固化，使最终废水处理系统的净化液中钙、镁杂质金属离子和氟离子含量极少，便于后序钴、镍电解工序回收电解及达标排放。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供的一种动力电池破碎喷淋废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1)：收集工序，在破碎喷淋塔喷淋液槽中收集含黑粉、含氟化钠废水的混合废水；
步骤2)：过滤工序，将所述喷淋液槽中混合废水用板框压滤机压滤，将压滤过后的滤后废水注入净化工序的净化反应釜中，板框上得到黑粉滤饼；
步骤3)：浸出工序，将黑粉滤饼放入浆化桶中加水搅拌成液态浆料后，注入浸出反应釜中，添加浓硫酸调节pH至1.5，在持续搅拌、保持反应温度为70℃的环境中反应30min，反应物中镍、钴金属氧化物充分溶解后反应完成形成浸出混合液，将浸出混合液经过压滤后得到浸出渣和浸出液；
步骤4)：净化工序，将步骤3)得到的浸出液注入步骤2)中的净化反应釜中，搅拌混合，生成固体沉淀，向净化反应釜中加入滤后废水，使净化反应釜中的混合液的pH值缓慢上升并稳定在3，在持续搅拌、保持反应温度为70℃的条件下反应10min后压滤，得到净化渣和净化液；
步骤5)：分类回收工序，将净化渣进行进入后续洗涤工序，洗出贵金属离子，净化液通入陈化槽中静置后取上清液进入后序处理回收工序。
取步骤1)中喷淋液槽中的混合废水测试其氟离子的浓度和钙离子的浓度，分别为531.3ppm和10.152ppm，同样取步骤4)最终形成的净化液测试其氟离子的浓度和钙离子的浓度分别达到375ppm和2.59ppm。
实施例2
本发明提供的一种动力电池破碎喷淋废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1)：收集工序，在破碎喷淋塔喷淋液槽中收集含黑粉、含氟化钠废水的混合废水；
步骤2)：过滤工序，将所述喷淋液槽中混合废水用板框压滤机压滤，将压滤过后的滤后废水注入净化工序的净化反应釜中，板框上得到黑粉滤饼；
步骤3)：浸出工序，将黑粉滤饼放入浆化桶中加水搅拌成液态浆料后，注入浸出反应釜中，添加浓硫酸调节pH至3，在持续搅拌、保持反应温度为90℃的环境中反应60min，反应物中镍、钴金属氧化物充分溶解后反应完成形成浸出混合液，将浸出混合液经过压滤后得到浸出渣和浸出液；
步骤4)：净化工序，将步骤3)得到的浸出液注入步骤2)中的净化反应釜中，搅拌混合，生成固体沉淀，向净化反应釜中加入滤后废水，使净化反应釜中的混合液的pH值缓慢上升并稳定在5，在持续搅拌、保持反应温度为90℃的条件下反应20min后压滤，得到净化渣和净化液；
步骤5)：分类回收工序，将净化渣进行进入后续洗涤工序，洗出贵金属离子，净化液通入陈化槽中静置后取上清液进入后序处理回收工序。
取步骤1)中喷淋液槽中的混合废水测试其氟离子的浓度和钙离子的浓度，分别为531.3ppm和10.152ppm，同样取步骤4)最终形成的净化液测试其氟离子的浓度和钙离子的浓度分别达到327ppm和2.03ppm。
实施例3
本发明提供的一种动力电池破碎喷淋废水处理方法，包括以下步骤：
步骤1)：收集工序，在破碎喷淋塔喷淋液槽中收集含黑粉、含氟化钠废水的混合废水；
步骤2)：过滤工序，将所述喷淋液槽中混合废水用板框压滤机压滤，将压滤过后的滤后废水注入净化工序的净化反应釜中，板框上得到黑粉滤饼；
步骤3)：浸出工序，将黑粉滤饼放入浆化桶中加水搅拌成液态浆料后，注入浸出反应釜中，添加浓硫酸调节pH至2.5，在持续搅拌、保持反应温度为80℃的环境中反应40min，反应物中镍、钴金属氧化物充分溶解后反应完成形成浸出混合液，将浸出混合液经过压滤后得到浸出渣和浸出液；
步骤4)：净化工序，将步骤3)得到的浸出液注入步骤2)中的净化反应釜中，搅拌混合，生成固体沉淀，向净化反应釜中加入滤后废水，使净化反应釜中的混合液的pH值缓慢上升并稳定在4.5，在持续搅拌、保持反应温度为80℃的条件下反应15min后压滤，得到净化渣和净化液；
步骤5)：分类回收工序，将净化渣进行进入后续洗涤工序，洗出贵金属离子，净化液通入陈化槽中静置后取上清液进入后序处理回收工序。
取步骤1)中喷淋液槽中的混合废水测试其氟离子的浓度和钙离子的浓度，分别为531.3ppm和10.152ppm，同样取步骤4)最终形成的净化液测试其氟离子的浓度和钙离子的浓度分别达到343ppm和2.34ppm。
Claims (7)
1.一种动力电池破碎喷淋废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：收集工序，在破碎喷淋塔喷淋液槽中收集含黑粉、含氟化钠废水的混合废水；
步骤2)：过滤工序，将所述喷淋液槽中混合废水用板框压滤机压滤，将压滤过后的滤后废水注入净化工序的净化反应釜中，板框上得到黑粉滤饼；
步骤3)：浸出工序，将黑粉滤饼放入浆化桶中加水搅拌成液态浆料后，注入浸出反应釜中，添加浓硫酸调节pH，在持续搅拌、保持反应温度的环境中反应一段时间，反应物中镍、钴金属氧化物充分溶解后反应完成形成浸出混合液，将浸出混合液经过压滤后得到浸出渣和浸出液；
步骤4)：净化工序，将步骤3)得到的浸出液注入步骤2)中的净化反应釜中，搅拌混合，生成固体沉淀，向净化反应釜中加入滤后废水，使净化反应釜中的混合液的pH值缓慢上升并稳定，在持续搅拌、保持反应温度的条件下反应一段时间后压滤，得到净化渣和净化液；
步骤5)：分类回收工序，将净化渣进行进入后续洗涤工序，洗出贵金属离子，净化液通入陈化槽中静置后取上清液进入后序处理回收工序。
2.根据权利要求1所述的动力电池破碎喷淋废水处理方法，其特征在于，所述步骤3)浸出工序的反应pH值为1.5-3。
3.根据权利要求1所述的动力电池破碎喷淋废水处理方法，其特征在于，所述步骤3)浸出工序的反应时间为30-60min。
4.根据权利要求1所述的动力电池破碎喷淋废水处理方法，其特征在于，所述步骤3)浸出工序的反应温度为70-90℃。
5.根据权利要求1所述的动力电池破碎喷淋废水处理方法，其特征在于，所述步骤4)净化工序的反应pH值为3-5。
6.根据权利要求1所述的动力电池破碎喷淋废水处理方法，其特征在于，所述步骤4)净化工序的反应时间为10-20min。
7.根据权利要求1所述的动力电池破碎喷淋废水处理方法，其特征在于，所述步骤4)净化工序的反应温度为70-90℃。
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