項(xiàng)目名稱

湖南雅城新材料三元前驅(qū)體廢水除鈷項(xiàng)目

工藝選擇

三級(jí)串聯(lián)運(yùn)行

工藝原理

螯合樹脂耐受高鹽水選擇性吸附鈷

項(xiàng)目背景

三元前驅(qū)體是鎳鈷錳氫氧化物NixCoyMn（1－x－y）（OH）2，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料的一種電池正極材料，鎳鈷錳三元正極材料由于具有良好的循環(huán)性能、可靠的安全性以及適中的成本等優(yōu)點(diǎn)，而成為非常有發(fā)展前景的新型鋰離子電池正極材料之一。

隨著新能源的快速發(fā)展，作為鋰離子動(dòng)力電池正極材料關(guān)鍵原料的三元前驅(qū)體的產(chǎn)能也隨之不斷擴(kuò)大。

目前三元前驅(qū)體常見的生產(chǎn)工藝是共沉淀法，即利用氨堿液創(chuàng)造沉淀和絡(luò)合環(huán)境，將Ni2 + 、Co2 + 、Mn2 + 按一定比例實(shí)現(xiàn)原子級(jí)的共沉淀反應(yīng)。因此，在生產(chǎn)三元前驅(qū)體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的三元前驅(qū)體的生產(chǎn)廢水。

三元前驅(qū)體生產(chǎn)廢水的處理除了要避免造成二次污染，符合國(guó)家相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)之外，還要考慮其資源回收產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

項(xiàng)目概況

湖南雅城新材料有限公司是鋰電池正極材料前驅(qū)體供應(yīng)商，具備年產(chǎn)1000噸氫氧化亞鈷、年產(chǎn)3000噸電池級(jí)四氧化三鈷的產(chǎn)能，在生產(chǎn)制備三元前驅(qū)材料時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的含鈷廢水。

科海思作為集廢水處理、工藝設(shè)備和工程承接于一體的綜合服務(wù)商，2022年承接的湖南雅城新材料公司三元前驅(qū)體廢水除鈷項(xiàng)目。本項(xiàng)目入水鈷含量為150mg/l，處理水量是25m3/h，要求出水3mg/l。

三元前軀體廢水主要有母液和洗水，主要成分是硫酸鈉和游離氨，以及少量的Ni、Co、Mn等金屬，而傳統(tǒng)沉淀法不能滿足日益提的環(huán)保要求。所以處理這類廢水可以采用回收重金屬離子-脫氨-蒸發(fā)回收鈉鹽工藝，實(shí)現(xiàn)全組分綜合利用與零排放。

CH-90Na螯合樹脂是針對(duì)特定重金屬離子的特點(diǎn)，利用螯合樹脂的特種功能基團(tuán)與重金屬離子形成絡(luò)合物的特性，實(shí)現(xiàn)重金屬離子的回收利用及深度去除。

湖南雅城新材料三元前驅(qū)體廢水除鈷項(xiàng)目，業(yè)主小試出水鈷含量為0.02mg/l，后期科海思根據(jù)整個(gè)項(xiàng)目情況，與業(yè)主深度溝通，采用三級(jí)串聯(lián)運(yùn)行工藝，通過螯合樹脂耐受高鹽水選擇性吸附鈷，從而達(dá)到出水效果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

整個(gè)項(xiàng)目串聯(lián)運(yùn)行，使用5m3的CH-90Na樹脂，最后項(xiàng)目驗(yàn)收鈷含量出水在1mg/l以下，遠(yuǎn)低于業(yè)主要求的3mg/l。

Tulsimer ?CH-90Na樹脂

CH-90Na螯合樹脂在三元前驅(qū)體生產(chǎn)廢水處理中的優(yōu)勢(shì)：

1. 對(duì)鈷的選擇性好，耐受高鈉鹽、高銨鹽的溶液環(huán)境；

2. 保證MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；

3. 出水效果穩(wěn)定，在運(yùn)行周期內(nèi)避免出現(xiàn)鈷超標(biāo)問題；

4. 再生液純度高，可實(shí)現(xiàn)鈷的資源化再利用；

5. 自動(dòng)化程度高，降低人工成本。

樹脂具體參數(shù)