公布日：2022.11.18
申請日：2022.08.02
分類(lèi)號：C02F9/08(2006.01)I;C02F1/42(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F1/469(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F5/00(2006.01)N;
C02F103/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法。該處理方法將電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水依次進(jìn)入換熱單元、超濾單元、一級軟化器、一級反滲透單元、一級軟化器、二級反滲透單元和電滲析單元進(jìn)行分離處理。本發(fā)明利用反滲透膜高效鹽水分離作用及電滲析離子交換膜選擇性透過(guò)性能的，實(shí)現鹽類(lèi)物質(zhì)與有機物從溶液中脫除或富集濃縮，產(chǎn)生高濃度硝酸鋰溶液；有效解決了常規技術(shù)在對電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理時(shí)，存在的水資源與硝酸鋰原料的浪費的問(wèn)題。
權利要求書(shū)
1.一種電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟，S1：電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水進(jìn)入換熱單元進(jìn)行降溫；S2：降溫后的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水進(jìn)入超濾單元進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾所得濃水直接排放，過(guò)濾所得產(chǎn)水進(jìn)入進(jìn)入一級軟化器，去除鈣鎂離子；S3：一級軟化器產(chǎn)水進(jìn)入一級反滲透單元進(jìn)行濃縮分離，一級反滲透單元濃縮分離所得產(chǎn)水作為循環(huán)冷卻水排出，一級反滲透單元濃縮分離所得濃水進(jìn)入二級軟化器，去除鈣鎂離子；S4：二級軟化器產(chǎn)水進(jìn)入二級反滲透單元進(jìn)行濃縮分離，二級反滲透單元濃縮分離所得產(chǎn)水作為循環(huán)冷卻水排出；S5：二級反滲透單元濃縮分離所得濃水進(jìn)入電滲析單元進(jìn)行鹽水分離，鹽水分離所得產(chǎn)水回流至一級反滲透單元繼續處理或直接排放，鹽水分離所得濃水作為生產(chǎn)原料提鋰回用，完成電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理。
2.如權利要求1所述的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟S1中，電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水進(jìn)入換熱單元前儲存于調節池。
3.如權利要求1所述的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟S1中，降溫至30-40℃。
4.如權利要求1所述的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述超濾單元中的超濾膜平均孔徑30-70nm。
5.如權利要求1所述的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟S2中，采用外壓式過(guò)濾。
6.如權利要求1所述的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟S2中，超濾單元的產(chǎn)水率90-95％。
7.如權利要求1所述的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟S3中，一級反滲透單元中濃縮分離的平均操作壓力為0.7-1.0mpa。
8.如權利要求1或7所述的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟S3中，一級反滲透單元中濃縮分離的產(chǎn)水回收率為70-80％。
9.如權利要求1所述的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟S4中，二級反滲透單元中濃縮分離的平均操作壓力為1.2-2.0mpa。
10.如權利要求1或9所述的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟S4中，二級反滲透單元中濃縮分離的產(chǎn)水回收率為55-65％。
發(fā)明內容
本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題，提供了一種電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，能夠實(shí)現水資源、鋰資源的綜合回收利用。
按照本發(fā)明的技術(shù)方案，所述電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理方法，包括以下步驟，
S1：電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水進(jìn)入換熱單元進(jìn)行降溫；
S2：降溫后的電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水進(jìn)入超濾單元進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾所得濃水直接排放，過(guò)濾所得產(chǎn)水進(jìn)入進(jìn)入一級軟化器，去除鈣鎂離子；
S3：一級軟化器產(chǎn)水進(jìn)入一級反滲透單元進(jìn)行濃縮分離，一級反滲透單元濃縮分離所得產(chǎn)水作為循環(huán)冷卻水排出，一級反滲透單元濃縮分離所得濃水進(jìn)入二級軟化器，去除鈣鎂離子；
S4：二級軟化器產(chǎn)水進(jìn)入二級反滲透單元進(jìn)行濃縮分離，二級反滲透單元濃縮分離所得產(chǎn)水作為循環(huán)冷卻水排出；
S5：二級反滲透單元濃縮分離所得濃水進(jìn)入電滲析單元進(jìn)行鹽水分離，鹽水分離所得產(chǎn)水回流至一級反滲透單元繼續處理或直接排放，鹽水分離所得濃水作為生產(chǎn)原料提鋰回用，完成電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的處理。
本發(fā)明通過(guò)膜系統、電滲析系統的聯(lián)合使用將水資源、鋰資源得到綜合回收利用。
進(jìn)一步的，所述步驟S1中，電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水進(jìn)入換熱單元前儲存于調節池，調節池用于電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水的緩沖儲存。
進(jìn)一步的，所述步驟S1中，降溫至30-40℃，優(yōu)選為35℃，用于保護后續處理中的膜材料。
進(jìn)一步的，所述超濾單元中的超濾膜平均孔徑30-70nm。
進(jìn)一步的，所述步驟S2中，采用外壓式過(guò)濾。
進(jìn)一步的，所述步驟S2中，超濾單元的產(chǎn)水率90-95％，優(yōu)選為93％，其進(jìn)水流速為28-32m3/h，產(chǎn)水流速為26-29m3/h(進(jìn)入一級軟化器)，濃水流速為1.5-2.5m3/h排放；在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)水流速為29m3/h，產(chǎn)水流速為27m3/h(進(jìn)入一級軟化器)，濃水流速為2m3/h排放
進(jìn)一步的，所述步驟S3中，一級反滲透單元中濃縮分離的平均操作壓力為0.7-1.0mpa。
進(jìn)一步的，所述步驟S3中，一級反滲透單元中濃縮分離的產(chǎn)水回收率為70-80％，優(yōu)選為75％；其進(jìn)水流速為26-29m3/h，濃水流速為6.5-7.5m3/h。
進(jìn)一步的，所述步驟S4中，二級反滲透單元中濃縮分離的平均操作壓力為1.2-2.0mpa。
進(jìn)一步的，所述步驟S5中，二級反滲透單元中濃縮分離的產(chǎn)水回收率為55-65％，優(yōu)選為75％；其進(jìn)水流速為6.5-7.5m3/h，濃水流速為2.5-3.0m3/h；。
具體的，上述處理方法所采用的處理系統包括依次連通的換熱單元、超濾單元、一級軟化器、一級反滲透單元、一級軟化器、二級反滲透單元和電滲析單元，其中一級反滲透單元和二級反滲透單元的產(chǎn)水出口連接氧化池，電滲析單元的產(chǎn)水出口連接一級反滲透單元和/或排水池，電滲析單元的濃水出口設有回用水池。
進(jìn)一步的，換熱單元為板式換熱器，其換熱材質(zhì)可以為SUS304(304不銹鋼)，換熱單元的進(jìn)水口端設有調節池；超濾單元包括超濾進(jìn)水箱、超濾進(jìn)水泵、超濾反洗泵、超濾膜組，超濾管路、儀表等；一級軟化器、二級軟化器括軟化進(jìn)水箱、軟化器罐體、樹(shù)脂、再生系統，軟化器管路、軟化器儀表。
本發(fā)明的技術(shù)方案相比現有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)本發(fā)明利用反滲透膜高效鹽水分離作用及電滲析離子交換膜選擇性透過(guò)性能的，實(shí)現鹽類(lèi)物質(zhì)與有機物從溶液中脫除或富集濃縮，產(chǎn)生高濃度硝酸鋰溶液；
(2)本發(fā)明有效解決了常規技術(shù)在對電池級硝酸鋰生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理時(shí)，存在的水資源與硝酸鋰原料的浪費的問(wèn)題，實(shí)現了水資源、鋰資源的綜合回收利用。
（發(fā)明人：陳侃;葉超;臧睿哲;王飛龍;陳士軍;馬楫）
