鋰電池是一種以鋰金屬和鋰合金為負極材料,正極材料選用鎳鈷錳材料,使用非水電解質(zhì)溶液的一種電池。為了減小鋰電池生產(chǎn)過程中貴重金屬浪費,鋰電池鎳鈷錳回收工藝應運而生。
鋰電池生產(chǎn)廢水
鋰電池發(fā)明與19世紀,由于鋰金屬化學特性活潑不穩(wěn)定,當時并沒有大規(guī)模使用,進入20世紀末后,微電子技術(shù)的發(fā)展帶來了鋰電池的***使用。
在鋰電池正極材料的生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水。其中,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,以及少量的鎳、鈷、錳等金屬。不經(jīng)處理直接排放會嚴重破壞周圍環(huán)境,也會造成鎳、鈷、錳重金屬流失損害企業(yè)利益。所以鋰電池生產(chǎn)廢水中,鎳鈷錳廢水回收刻不容緩。
1、電解法處理工藝
當含鹽廢水中含鹽量達到總質(zhì)量1%以上時,廢水具有與較高導電性,這一特點促使了電解工藝的發(fā)展。
在切換正負極性時,原本附著在電極表面的金屬析出物會失去電子變?yōu)橛坞x態(tài)的離子,使凝結(jié)在電極表面的物質(zhì)脫落。經(jīng)過上述處理,重金屬離子析出,形成工業(yè)廢渣排出,從而達到去除COD值的目的。
2、膜分離處理工藝
膜分離技術(shù)一種比較新型的分離技術(shù),利用膜對混合物中各組分選擇透過性能的差異來分離、提純和濃縮目標物質(zhì)。根據(jù)膜壁小孔,孔徑大小可以分為:微濾膜、超濾膜、納濾膜(NF)、反滲透膜。
反滲漏技術(shù)在含鹽廢水處理中應用較為廣泛的,反滲透技術(shù)的優(yōu)勢在于能較為有效脫鹽,去除部分溶解性有機物。但膜易堵塞、污染、處理起來費用較高。
3、離子交換法處理工藝
離子交換是一個單元操作過程,利用溶液中的離子與不溶性聚合物上的反離子之間產(chǎn)生的交換反應從而達到除鹽的效果。
含鹽廢水經(jīng)過陽離子交換柱,其中帶正電荷的離子被H+置換而滯留在交換柱內(nèi);之后,帶負電荷的離子在陰離子交換柱中被OH-置換,置換出的OH-與溶液中的H+。但此處理有一個問題,含鹽廢水中的固體懸浮物會堵塞樹脂失去效果,離子交換樹脂再生費用較高昂。