CN217773507U - 一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统 - Google Patents

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许开华
刘郁
周毅
任云强
吴雨晴
周林
陈先雄
余尚清
邓凯
孙越
董柯静
薛飞
胡丰献
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Abstract

本实用新型涉及锂电池三元材料技术领域，具体涉及一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统，所述装置包括高效浓密器、沉淀回收槽、清液槽、精密过滤器、再生二元液槽、压滤机、酸溶槽。所述方法包括进料、初步固液分离、浆化、固液分离。本实用新型将来自高效浓密器处理后再生废液先进行初步沉淀分离，再进行固液分离，可以大幅节约固液分离的时间，能耗低、生产效率高；对初步固液分离得到的浆料的固含量进行检测，根据不同的固含量采用不同的回收策略，可以大幅度提高回收利用率，降低生产成本。

Description

一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统
技术领域
本实用新型涉及锂电池三元材料技术领域，具体涉及一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统。
背景技术
目前镍钴氢氧化物前驱体材料主要通过共沉淀法获取，其主要生产流程为：①配制硫酸镍、硫酸钴二元液；②二元液、液碱、氨水加入反应釜进行共沉淀反应；③反应浆料洗涤、压滤；④脱水、干燥；⑤筛分包装。在上述第二步反应过程中通常会使用浓缩过滤设备(高效浓密器)对反应液进行浓缩、过滤，浆料中部分粒径大于滤网的晶粒和部分小晶粒团聚而成的较大晶粒(也可能含有其它异物)会粘在滤网上而堵塞滤孔，因此会定时以高压反冲水对其进行清理，同时也会带出附于设备内壁上的物料，最后排出即再生液废料。
由于上述再生液废料中镍钴浓度较低且成分、粒度不均，现有前驱体材料生产工艺中通常不对其做回收处理，而是直接排入废水处理系统，这降低了原料利用率与回收率；或直接通过压滤、酸溶再次进入原料配制系统，该方法在废料处于低浓度时直接压滤，会大大增加处理时间、增加能耗，降低处理效率。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统，具体包括以下内容：
一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统，包括分别设置有进料口和出料口的高效浓密器、沉淀回收槽、清液槽、精密过滤器、再生二元液槽、压滤机、酸溶槽，所述高效浓密器的出料口与沉淀回收槽的进料口通过管道连接，高效浓密器与沉淀回收槽之间管道上设置有第三阀门；沉淀回收槽中设置有搅拌装置，沉淀回收槽的出料口包括上清液出口和浆料出口，所述上清液出口与清夜槽连接，所述浆料出口分别与精密过滤器和压滤机的进料口通过第一管道和第二管道连接，第一管道上设置有第一阀门，第二管道上设置有第二阀门；所述精密过滤器的出料口包括滤液出口和滤渣出口；所述压滤机的出料口包括滤液出口和滤渣出口，压滤机的滤渣出口与酸溶槽连接；所述酸溶槽的出料口以及精密过滤器的滤液出口分别与再生二元液槽的进料口通过管道连接，酸溶槽与再生二元液槽之间的管道上设置有第五阀门。
具体的，还包括溢流槽，溢流槽上设置有进料口和出料口，溢流槽的进料口与沉淀回收槽的上清液出口通过管道连接，溢流槽的出料口与清夜槽的入料口连接。
具体的，溢流槽与沉淀回收槽之间的管道上设置有第四阀门。
具体的，所述沉淀回收槽的侧壁上设置有视镜。
一种采用本实用新型公开的三元正极前驱体生产再生废液回收系统回收三元正极前驱体生产再生废液的方法，包括以下步骤：
(1)进料：打开第三阀门，将高效浓密器处理后的再生废液排入沉淀回收槽，待沉淀回收槽中的再生废液体积达到槽体容积的3/5-4/5时，关闭第三阀门；
(2)初步固液分离：将再生废液在沉淀回收槽中静置2-4h，静置完成后将沉淀回收槽中的上清液排入清夜槽中，沉淀回收槽中留少量上清液；
(3)浆化：打开沉淀回收槽中的搅拌装置，将沉淀回收槽中的沉淀物与少量上清液混合均匀，得到沉淀浆料，测试沉淀浆料中的固含量；
(4)固液分离：当步骤(3)中沉淀浆料的固含量小于设定值时，打开第一阀门，将沉淀浆料输送到精密过滤器中进行固液分离，并将滤液输送到再生二元液槽中，滤渣则定期清理并投入固废处理系统；当步骤(3)中沉淀浆料的固含量大于等于设定值时，打开第二阀门，将沉淀浆料输送到压滤机中进行固液分离，并将滤饼输送到酸溶槽中进行酸溶，酸溶结束后打开第五阀门，将酸溶液输送到再生二元液槽中，压滤机滤液排入T膜废水处理系统。
具体的，所述步骤(3)中沉淀浆料的固含量设定值为260g/L。
本实用新型的有益效果：
(1)采用本实用新型公开的装置进行再生废液回收的方法中，将来自高效浓密器处理后再生废液先进行初步沉淀分离，再进行固液分离，可以大幅节约固液分离的时间，能耗低、生产效率高；
(2)采用本实用新型公开的装置进行再生废液回收的方法中，对初步固液分离得到的浆料的固含量进行检测，当其中的固含量低于260g/L时，废料中的有用成分主要以液体形式存在，因此回收滤液；当其中的固含量大于等于260g/L时，废料中的有用成分主要以固体颗粒形式存在，因此回收滤饼，根据再生废液的固含量不同使用不同的回收方案，可以大幅度提高回收利用率，降低生产成本；
(3)本实用新型公开的装置结构简单，制造成本低，使用方便。
附图说明
图1为本实用新型公开的方法的装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。
参考附图1，一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统，包括分别设置有进料口和出料口的高效浓密器1、沉淀回收槽2、清液槽3、精密过滤器4、再生二元液槽5、压滤机6、酸溶槽7，所述高效浓密器1的出料口与沉淀回收槽2的进料口通过管道连接，高效浓密器1与沉淀回收槽2之间管道上设置有第三阀门8；沉淀回收槽2中设置有搅拌装置，沉淀回收槽2的出料口包括上清液出口和浆料出口，所述上清液出口与清夜槽3连接，所述浆料出口分别与精密过滤器4和压滤机6的进料口通过第一管道9和第二管道10连接，第一管道9上设置有第一阀门11，第二管道10上设置有第二阀门12；所述精密过滤器4的出料口包括滤液出口和滤渣出口；所述压滤机6的出料口包括滤液出口和滤渣出口，压滤机6的滤渣出口与酸溶槽7连接；所述酸溶槽7的出料口以及精密过滤器4的滤液出口分别与再生二元液槽5的进料口通过管道连接，酸溶槽7与再生二元液槽5之间的管道上设置有第五阀门13。
在本实用新型的一个实施例中，该装置还包括溢流槽14，溢流槽14上设置有进料口和出料口，溢流槽14的进料口与沉淀回收槽2的上清液出口通过管道连接，溢流槽14的出料口与清夜槽3的入料口连接。
在本实用新型的一个实施例中，溢流槽14与沉淀回收槽2之间的管道上设置有第四阀门15。
在本实用新型的一个实施例中，所述沉淀回收槽2的侧壁上设置有视镜，可以用于观察沉淀回收槽2中的沉淀情况。
一种采用本实用新型公开的三元正极前驱体生产再生废液回收系统回收三元正极前驱体生产再生废液的方法，包括以下步骤：
(1)进料：打开第三阀门8，将高效浓密器1处理后的再生废液排入沉淀回收槽2，待沉淀回收槽2中的再生废液体积达到槽体容积的3/5-4/5时，关闭第三阀门8，具体可以是到达沉淀回收槽2容积的3/5、7/10或4/5，优选为4/5；
(2)初步固液分离：将再生废液在沉淀回收槽2中静置2-4h，静置完成后将沉淀回收槽2中的上清液排入清夜槽3中，沉淀回收槽2中留少量上清液，具体静置时间可以视沉淀的具体情况而定，在沉淀回收槽2的视镜中可以看到沉淀回收槽2内的沉淀情况，沉淀时间可以是2h、3h、4h、或3.5h等；
(3)浆化：打开沉淀回收槽2中的搅拌装置，将沉淀回收槽2中的沉淀物与少量上清液混合均匀，得到沉淀浆料，测试沉淀浆料中的固含量；
(4)固液分离：当步骤(3)中沉淀浆料的固含量小于设定值时，打开第一阀门11，将沉淀浆料输送到精密过滤器4中进行固液分离，并将滤液输送到再生二元液槽5中，滤渣则定期清理并投入固废处理系统；当步骤(3)中沉淀浆料的固含量大于等于设定值时，打开第二阀门12，将沉淀浆料输送到压滤机6中进行固液分离，并将滤饼输送到酸溶槽7中进行酸溶，酸溶结束后打开第五阀门13，将酸溶液输送到再生二元液槽5中，压滤机6滤液排入T膜废水处理系统。
在本实用新型的一个实施例中，所述步骤(3)中沉淀浆料的固含量设定值为260g/L。对初步固液分离得到的浆料的固含量进行检测，当其中的固含量低于260g/L时，废料中的有用成分主要以液体形式存在，因此回收滤液；当其中的固含量大于等于260g/L时，废料中的有用成分主要以固体颗粒形式存在，因此回收滤饼，根据再生废液的固含量不同使用不同的回收方案，可以大幅度提高回收利用率，降低生产成本。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统，其特征在于，包括分别设置有进料口和出料口的高效浓密器、沉淀回收槽、清液槽、精密过滤器、再生二元液槽、压滤机、酸溶槽，所述高效浓密器的出料口与沉淀回收槽的进料口通过管道连接，高效浓密器与沉淀回收槽之间管道上设置有第三阀门；沉淀回收槽中设置有搅拌装置，沉淀回收槽的出料口包括上清液出口和浆料出口，所述上清液出口与清夜槽连接，所述浆料出口分别与精密过滤器和压滤机的进料口通过第一管道和第二管道连接，第一管道上设置有第一阀门，第二管道上设置有第二阀门；所述精密过滤器的出料口包括滤液出口和滤渣出口；所述压滤机的出料口包括滤液出口和滤渣出口，压滤机的滤渣出口与酸溶槽连接；所述酸溶槽的出料口以及精密过滤器的滤液出口分别与再生二元液槽的进料口通过管道连接，酸溶槽与再生二元液槽之间的管道上设置有第五阀门。
2.根据权利要求1所述的一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统，其特征在于，还包括溢流槽，溢流槽上设置有进料口和出料口，溢流槽的进料口与沉淀回收槽的上清液出口通过管道连接，溢流槽的出料口与清夜槽的入料口连接。
3.根据权利要求2所述的一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统，其特征在于，溢流槽与沉淀回收槽之间的管道上设置有第四阀门。
4.根据权利要求1所述的一种三元正极前驱体生产再生废液回收系统，其特征在于，所述沉淀回收槽的侧壁上设置有视镜。
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