Dettagli diSoluzione precursore NCM

 

Nickel Hydroxide MVR Evaporator

Difficoltà inPrecursore NCMtrattamento:

 

La soluzione precursore NCM è idrossido di nichel cobalto manganese NixCoyMn(1-xy) (OH) 2, un prodotto precursore di materiale catodico composito ternario, che è un materiale catodico per batterie con sale di nichel, sale di cobalto e sale di manganese come materie prime, solitamente adatto per batterie di potenza e piccole batterie. Nel processo di preparazione dei precursori NCM, viene spesso utilizzato il metodo di precipitazione di metalli rari per la preparazione, che produrrà una grande quantità di acque reflue contenenti nichel e cobalto.

Sebbene l'ultrafiltrazione e l'osmosi inversa abbiano buoni effetti di trattamento, la velocità di trattamento è lenta (ogni membrana osmotica non può trattare più di 0.45m3 di acque reflue all'ora), il costo della membrana è elevato, i pori della membrana si bloccano facilmente e si rompono, la durata è breve e non può essere rigenerata e può essere solo sostituita. In genere, solo le grandi imprese hanno una tale forza economica e le piccole e medie imprese non possono permettersela. Possono essere scaricate solo direttamente dopo il pretrattamento o solo dopo la filtrazione primaria. Ciò non solo introdurrà inquinamento secondario nell'ambiente, ma causerà anche una qualità delle acque reflue non conforme agli standard di produzione industriale e difficile da restituire per il riutilizzo, il che causa un notevole spreco di risorse idriche.

Tipo di precursore NCM:

 

I precursori NCM sono solitamente sintetizzati in fase liquida da liquido ternario (soluzione mista di solfato di nichel, cobalto e manganese), alcali liquidi e acqua di ammoniaca in determinate condizioni, e poi trasformati in prodotti finiti tramite invecchiamento, separazione solido-liquido, lavaggio con acqua corrente, essiccazione, setacciatura, rimozione del ferro, confezionamento e altri processi. I collegamenti di separazione solido-liquido e lavaggio con acqua corrente producono rispettivamente liquore madre e acqua di lavaggio. Il pH del liquore madre del precursore NCM è 12-13, la concentrazione di massa di ioni metallici (Co2++Ni2++Mn2+) è di circa 100 mg/L, l'azoto ammoniacale è di circa 5-10g/L e il solfato di sodio è di circa 100-150g/L; il pH dell'acqua di lavaggio è 6-8, la concentrazione di massa di ioni metallici (Co2++Ni2++Mn2+) è di circa 20 mg/L, l'azoto ammoniacale è di circa 1-2g/L e il solfato di sodio è di circa 10-15g/L. Ogni tonnellata di precursore NCM prodotto produce circa 15 m3 di liquido madre e circa 10 m3 di acqua di lavaggio, che è una grande quantità di acqua. La qualità dell'acqua del liquido madre e dell'acqua di lavaggio è fondamentalmente la stessa, ma la differenza di concentrazione è grande, il che porta alla difficoltà del processo di trattamento, costi elevati e scarso effetto.

Nickel sulfate MVR evaporator
Metodo di trattamento del precursore NCM

 

 

I metodi di trattamento comuni per i precursori NCM includono stripping a vapore + processo di cristallizzazione congelata e stripping a vapore + processo di deaminazione tradizionale + processo di cristallizzazione congelata. Questi due processi hanno i loro vantaggi e svantaggi.

 

La tecnologia prima di tutto

Offriamo una varietà di componenti di trasmissione

1. Processo di strippaggio a vapore + cristallizzazione congelata

Dopo che il liquore madre e l'acqua di lavaggio sono stati miscelati uniformemente, il processo di strippaggio a vapore viene utilizzato per recuperare l'acqua ammoniacale per il riciclaggio e i metalli pesanti (Co2++Ni2++Mn2+) generano idrossidi [Co(OH)2+Ni(OH)2+Mn(OH)2] e il pH delle acque reflue dello strippaggio a vapore viene regolato e il solfato di sodio viene recuperato dal processo di cristallizzazione congelata. Il flusso del processo è semplice, ma l'azoto ammoniacale nelle acque reflue viene ridotto dopo che l'acqua di lavaggio è stata miscelata con il liquore madre, il che influisce sull'efficienza dello strippaggio a vapore per recuperare l'azoto ammoniacale. Allo stesso tempo, è necessario aumentare la capacità di elaborazione di progettazione dello strippaggio a vapore e i costi di investimento e operativi dello strippaggio a vapore aumentano. Utilizzando il processo di cristallizzazione per congelamento, il tasso di rimozione del solfato di sodio è di circa il 50% e il contenuto di sale nel drenaggio è di circa 50 g/L, il che rende difficile soddisfare gli standard sempre più severi sulle emissioni ambientali.

 

2. Strippaggio a vapore + deammonificazione tradizionale + processo di cristallizzazione a congelamento

Questo processo tratta separatamente il liquore madre e l'acqua di lavaggio. Dopo che il liquore madre è stato spogliato dal processo di stripping a vapore per rimuovere l'azoto ammoniacale, il processo di cristallizzazione a congelamento viene utilizzato per rimuovere il solfato di sodio. L'acqua di lavaggio viene trattata dai tradizionali processi di trattamento delle acque reflue con azoto ammoniacale come il metodo biochimico, il metodo di stripping ad aria, il metodo di clorazione a punto di rottura e il metodo di precipitazione chimica. Tuttavia, il metodo biologico occupa un'area ampia e l'elevata concentrazione di sale nell'acqua di lavaggio inibirà i microrganismi, con conseguente riduzione dell'efficienza del trattamento; il metodo di stripping ad aria, la clorazione a punto di rottura e il metodo di precipitazione chimica hanno scarsi effetti di trattamento, costi elevati e inquinamento secondario. I processi tradizionali non possono più soddisfare i requisiti degli standard sulle emissioni ambientali.

L'uso di processi di trattamento tradizionali presenta problemi quali bassa efficienza di trattamento, elevati costi operativi, basso tasso di recupero del solfato di sodio, elevato contenuto di sale di drenaggio e inquinamento secondario. Pertanto, è urgente utilizzare nuovi processi per trattare le acque reflue dei precursori NCM.

Processo di trattamento ENCO perAcque reflue precursori NCM:

 

►ENCO ritiene che il trattamento efficace delle acque reflue di riciclaggio delle batterie esauste debba basarsi sulla qualità dell'acqua, sul volume dell'acqua e sulle effettive condizioni ambientali locali delle acque reflue specifiche, e adottare un piano di trattamento tecnicamente fattibile ed economicamente ragionevole. Cercare di separare e recuperare risorse preziose dalle acque reflue durante il trattamento delle acque reflue. Kang Jinghui utilizza il processo di strippaggio a vapore + membrana a osmosi inversa + evaporazione MVR.

►Il liquido madre e l'acqua di lavaggio vengono raccolti e trattati separatamente. Il liquido madre viene trattato da un sistema di stripping a vapore. Il pH viene pre-regolato a 12 prima di entrare nella torre di stripping (il pH originale del liquido madre è generalmente 12-13, che soddisfa i requisiti di ingresso dell'acqua), in modo che l'ammoniaca sia presente nell'acqua allo stato libero, e quindi inviata alla torre di distillazione di stripping. Il vapore viene introdotto nella parte inferiore della torre per evaporare l'ammoniaca dall'acqua. L'ammoniaca viene condensata in acqua al 20% di ammoniaca per il riutilizzo dopo lo scambio termico e il raffreddamento nella parte superiore della torre. Il liquido dopo l'evaporazione dell'ammoniaca (azoto ammoniacale<15mg>In base alla situazione di produzione effettiva, vengono costruiti più dispositivi di strippaggio. Poiché gli ioni cloruro nelle acque reflue precursori NCM sono<10mg>

►La ricompressione meccanica del vapore (MVR) consiste nel comprimere il vapore secondario del processo di evaporazione con un compressore, aumentarne la temperatura e la pressione e utilizzarlo come fonte di calore per riscaldare nuovamente il materiale di evaporazione. Consuma una piccola quantità di elettricità per riciclare il vapore e ridurre il consumo di vapore esterno. È un processo di evaporazione efficiente e a risparmio energetico. Dopo che le acque reflue di deammonizzazione entrano nell'MVR, tutte le acque reflue possono essere convertite in acqua distillata e restituite all'officina di produzione come acqua di lavaggio; il solfato recuperato tramite evaporazione viene utilizzato come sottoprodotto industriale per produrre benefici economici.

►L'acqua di lavaggio viene trattata con la tecnologia a membrana a osmosi inversa multistadio. Il pH viene prima regolato a 5-6, quindi inviato al dispositivo di ultrafiltrazione per rimuovere una piccola quantità di materia sospesa, quindi inviato al sistema a membrana a osmosi inversa multistadio RO. L'acqua concentrata prodotta dalla membrana ha proprietà simili al liquore madre e viene unita al liquore madre per il trattamento nel dispositivo di stripping. Il permeato prodotto dalla membrana ha raggiunto lo standard e tutti gli indicatori sono vicini all'acqua pura, che può essere utilizzata come acqua di lavaggio del prodotto per la produzione.

 

Flusso di processo combinato strippaggio a vapore + membrana ad osmosi inversa + MVR

 

 

Steam Stripping + Reverse Osmosis Membrane + MVR Combined Process Flow_00

 

ENCO Comparison chart of mvr evaporator and multi-effect evaporator

 

Processo combinato strippaggio a vapore + membrana ad osmosi inversa + MVR:

Il processo combinato di strippaggio a vapore + membrana ad osmosi inversa + MVR viene utilizzato per trattare le acque reflue dei precursori NCM, che possono realizzare il recupero e il riciclaggio di ammoniaca e metalli pesanti nelle acque reflue; il sottoprodotto solfato di sodio anidro può essere venduto come materia prima chimica; il sottoprodotto acqua distillata viene restituito al processo di produzione come acqua di lavaggio del prodotto. Questo percorso di processo realizza il ciclo completo di trattamento delle acque reflue ed è un tipico percorso di processo di economia circolare. Può trasformare i rifiuti in tesori e realizzare il massimo riciclaggio delle risorse. La progettazione e la produzione sono pienamente in linea con i requisiti del concetto di sviluppo verde della nuova era.