CN220767116U - 一种从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，包括第一反应装置、第一过滤装置、第二反应装置、第二过滤装置、第三反应装置和第三过滤装置，第一反应装置连接第一储罐、第二储罐以及第三储罐，第一反应装置的出料口连接第一过滤装置；第一过滤装置的出渣口连接第二反应装置，第二反应装置连接第四储罐，第二反应装置的出料口连接第二过滤装置，第二过滤装置的出液口连接第三反应装置，第三反应装置还连接第五储罐，第三反应装置的出料口连接第三过滤装置，第三过滤装置的出液口与第二储罐连接。本实用新型能从三元黑粉浸出液中高效分离铁铝，得到纯度高的铁铝产品，且辅料能重复利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及废旧电池回收装置领域，具体为一种从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统。
背景技术
废旧镍钴锰三元锂电池经过放电、拆解、破碎、分选、分离后，得到的黑色混合物，称为三元黑粉。三元黑粉中含有大量的镍钴锰锂等有价金属，通常利用湿法冶金工艺回收三元黑粉中的有价金属，湿法冶金工艺包括酸浸工序，即电池粉与水、硫酸一起反应，得到含有镍钴锰锂的三元黑粉浸出液，然而酸浸工艺中铁铝铜等杂质金属容易进入液相，从而给后续除杂工序带来极大困难，影响产品纯度。现有技术中，大都采用直接调节酸浸液pH值的系统去除酸浸液中的铁、铝杂质，这些通过直接调节pH除杂的系统处理后面临有价金属损失严重等问题，且由于除杂渣中常夹带镍钴等金属元素，易带来杂渣处理困难的问题，同时系统生产过程中，采用的辅料无法循环利用，成本较高，因此，本实用新型旨在开发一种从三元黑粉浸出液中回收铁铝杂质的方法，以更好的解决三元浸出液除铁铝过程中有价金属的损失以及除铁铝渣难以处理等问题，以及辅料无法重复利用而导致生产成本高的问题，从而更好的满足实际生产需求。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，以解决上述背景技术中的缺点。
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，包括第一反应装置、第一过滤装置、第二反应装置、第二过滤装置、第三反应装置和第三过滤装置，所述第一反应装置的进料口连接用于存放三元黑粉浸出液的第一储罐、用于存放酸溶液的第二储罐以及用于存放含磷酸根溶液的第三储罐，所述第一反应装置的出料口连接所述第一过滤装置；所述第一过滤装置的出渣口连接第二反应装置，第二反应装置连接用于存放碱液的第四储罐，第二反应装置的出料口连接第二过滤装置，第二过滤装置的出渣口连接煅烧装置，第二过滤装置的出液口连接第三反应装置，第三反应装置还连接存放酸溶液的第五储罐，第三反应装置的出料口连接第三过滤装置，第三过滤装置的出渣口连接烘干装置，第三过滤装置的出液口与所述第二储罐连接。
本实用新型中，还包括用于存放氧化剂的第六储罐，第六储罐与所述第一反应装置连接。
本实用新型中，所述第一反应装置、第二反应装置、第三反应装置为反应釜或反应槽，反应釜或反应槽内设置有搅拌装置。
本实用新型中，所述第一反应装置和第二反应装置内设置有温度传感器。
本实用新型中，所述第一过滤装置、第一过滤装置和第一过滤装置均为板框式压滤机。
本实用新型中，所述第二储罐用于存放硫酸溶液，所述第五储罐用于存放磷酸或硫酸溶液。
本实用新型中，所述第三过滤装置与所述第二储罐间设置浓缩装置。
有益效果：本实用新型所述的从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，在对三元黑粉浸出液进行处理时，能充分利用铁、铝、镍、钴、锰等元素在磷酸根体系沉淀先后顺序差异，在第一沉淀反应中将铁铝与其它元素高效分离，从而减少铝铁杂质进入镍钴锰锂溶液中，并减少镍钴锰锂元素的损失，且通过进一步在第二反应装置中进行沉铁反应、在第三反应装置中进行沉铝反应，反应完成后得到回收率较高的铝和铁产品，经济价值得到提升，并且加工完成后得到的含磷酸根的滤液可回收循环利用，能有效减少废液的产生，并降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型较佳实施例的示意图。
其中：1、第一反应装置；2、第二反应装置；3、第三反应装置；4、第一过滤装置；5、第二过滤装置；6、第三过滤装置；7、第一储罐；8、第二储罐；9、第六储罐；10、第三储罐；11、浓缩装置；12、净化液储罐；13、第四储罐；14、煅烧装置；15、第五储罐；16、烘干装置。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图1所示的从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，包括第一反应装置1、第一过滤装置4、第二反应装置2、第二过滤装置5、第三反应装置3和第三过滤装置6。本实施例中，所述第一反应装置1、第二反应装置2、第三反应装置3均为反应槽，反应槽内设置有搅拌装置，以保证反应的充分进行，且第一反应装置1进行除杂沉淀反应，反应过程中的反应pH值需维持2.5～5，反应温度需维持60℃左右，因此第一反应装置1内设置有pH传感器与温度传感器，以便于实时检测反应的温度和pH值。所述第二反应装置2内的反应需要维持pH值大于或等于11，且温度在20～80℃，因此第二反应装置2内设置有pH传感器与温度传感器，第三反应装置3内的反应在常温下进行，反应的pH值需维持3.0～10.0，因此第二反应装置2内设置有pH传感器。
所述第一反应装置1的进料口连接用于存放三元黑粉浸出液的第一储罐7、用于存放酸溶液的第二储罐8以及用于存放含磷酸根溶液的第三储罐10，所述第二储罐8向第一反应装置1提供的酸溶液优选为硫酸。第三储罐10向第一反应装置1提供的含磷酸根的溶液为可溶性溶液，包括磷酸、磷酸钠、磷酸氨中的一种或几种。此外，第一反应装置1还连接用于存放氧化剂的第六储罐9，第六储罐9向第一反应装置1的氧化剂包括双氧水、次氯酸钠、氯酸钠中的一种或几种。三元黑粉浸出液在第一反应装置1内进行除杂沉淀，除杂沉淀反应完成的料液进入第一过滤装置4。
第一过滤装置4优选为板框式压滤机，所述第一过滤装置4的出液口连接净化液储罐12，净化液储罐12内盛放的为除去铁铝的含镍钴锰锂的料液，可进一步回收利用，所述第一过滤装置4的出渣口连接第二反应装置2，第二反应装置2连接用于存放碱液的第四储罐13，第四储罐13向第二反应装置2提供的碱液为质量浓度为5％～35％液碱。第二反应装置2中进行沉铁反应，第二反应装置2的出料口连接第二过滤装置5，反应完成后的料液进入第二过滤装置5。
第二过滤装置5优选为板框式压滤机，第二过滤装置5的出渣口连接煅烧装置14，在一些优选的实施例中，第二过滤装置5和煅烧装置14间还设置有烘干装置16，第二过滤装置5的出渣口出来的滤渣为氢氧化铁滤饼，氢氧化铁滤饼在烘干装置16中105℃烘干4h，然后进入煅烧装置14，500℃煅烧2h，得到氧化铁红粉末，所得氧化铁红中铁含量为34.93％，纯度为99.8％。
第二过滤装置5的出液口连接第三反应装置3，第三反应装置3还连接存放酸溶液的第五储罐15，第五储罐15向第三反应装置3提供的酸溶液为磷酸或硫酸，优选为磷酸。第三反应装置3内进行沉铝反应，第三反应装置3的出料口连接第三过滤装置6。
第三过滤装置6优选为板框式压滤机，第三过滤装置6的出渣口连接烘干装置16，烘干装置16出来的为磷酸铝产品，经过检测，磷酸铝纯度为99.45％。
第三过滤装置6的出液口与浓缩装置11连接，浓缩装置11与所述第二储罐8连接。第三过滤装置6的出液口出来的为含磷酸根的溶液，含磷酸钠的溶液经过浓缩后可作为磷酸盐原料循环参与除杂沉淀工序。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，其特征在于，包括第一反应装置、第一过滤装置、第二反应装置、第二过滤装置、第三反应装置和第三过滤装置，所述第一反应装置的进料口连接用于存放三元黑粉浸出液的第一储罐、用于存放酸溶液的第二储罐以及用于存放含磷酸根溶液的第三储罐，所述第一反应装置的出料口连接所述第一过滤装置；所述第一过滤装置的出渣口连接第二反应装置，第二反应装置连接用于存放碱液的第四储罐，第二反应装置的出料口连接第二过滤装置，第二过滤装置的出渣口连接煅烧装置，第二过滤装置的出液口连接第三反应装置，第三反应装置还连接存放酸溶液的第五储罐，第三反应装置的出料口连接第三过滤装置，第三过滤装置的出渣口连接烘干装置，第三过滤装置的出液口与所述第二储罐连接。
2.根据权利要求1所述的从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，其特征在于，还包括用于存放氧化剂的第六储罐，第六储罐与所述第一反应装置连接。
3.根据权利要求1所述的从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，其特征在于，所述第一反应装置、第二反应装置、第三反应装置为反应釜或反应槽，反应釜或反应槽内设置有搅拌装置。
4.根据权利要求1所述的从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，其特征在于，所述第一反应装置和第二反应装置内设置有温度传感器。
5.根据权利要求1所述的从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，其特征在于，所述第一过滤装置、第一过滤装置和第一过滤装置均为板框式压滤机。
6.根据权利要求1所述的从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，其特征在于，所述第二储罐用于存放硫酸溶液，所述第五储罐用于存放磷酸或硫酸溶液。
7.根据权利要求1所述的从三元黑粉浸出液中回收铝铁的系统，其特征在于，所述第三过滤装置与所述第二储罐间设置浓缩装置。
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