Detalles deSolución precursora de NCM

 

Nickel Hydroxide MVR Evaporator

Dificultades enPrecursor del NCMtratamiento:

 

La solución precursora de NCM es hidróxido de níquel, cobalto y manganeso NixCoyMn(1-xy) (OH) 2, un producto precursor de material de cátodo compuesto ternario, que es un material de cátodo de batería con sal de níquel, sal de cobalto y sal de manganeso como materias primas, generalmente adecuado para baterías eléctricas y baterías pequeñas. En el proceso de preparación de precursores de NCM, a menudo se utiliza el método de precipitación de metales raros para la preparación, que producirá una gran cantidad de aguas residuales que contienen níquel y cobalto.

Aunque la ultrafiltración y la ósmosis inversa tienen buenos efectos de tratamiento, la velocidad de tratamiento es lenta (cada membrana osmótica no puede tratar más de 0.45m3 de aguas residuales por hora), el costo de la membrana es alto, los poros de la membrana se bloquean y fallan fácilmente, la vida es corta y no se puede regenerar y solo se puede reemplazar. Generalmente, solo las grandes empresas tienen tal fortaleza económica, y las pequeñas y medianas empresas no pueden permitírselo. Solo se pueden descargar directamente después del pretratamiento o solo después de la filtración primaria. Esto no solo introducirá contaminación secundaria al medio ambiente, sino que también hará que la calidad de las aguas residuales no cumpla con los estándares de agua de producción industrial y sea difícil de devolver para su reutilización, lo que causa un gran desperdicio de recursos hídricos.

Tipo de precursor de NCM:

 

Los precursores de NCM se sintetizan generalmente en fase líquida mediante líquido ternario (solución mixta de sulfato de níquel, cobalto y manganeso), álcali líquido y agua de amoniaco bajo ciertas condiciones, y luego se convierten en productos terminados a través del envejecimiento, separación sólido-líquido, lavado con agua corriente, secado, cribado, eliminación de hierro, envasado y otros procesos. Los enlaces de separación sólido-líquido y lavado con agua corriente producen licor madre y agua de lavado respectivamente. El pH del licor madre del precursor de NCM es 12-13, la concentración de masa de iones metálicos (Co2++Ni2++Mn2+) es de aproximadamente 100 mg/L, el nitrógeno amoniaco es de aproximadamente 5-10 g/L y el sulfato de sodio es de aproximadamente 100-150 g/L; El pH del agua de lavado es de 6-8, la concentración másica de iones metálicos (Co2++Ni2++Mn2+) es de aproximadamente 20 mg/L, el nitrógeno amoniacal es de aproximadamente 1-2 g/L y el sulfato de sodio es de aproximadamente 10-15 g/L. Cada tonelada de precursor de NCM producida produce aproximadamente 15 m3 de licor madre y aproximadamente 10 m3 de agua de lavado, lo que es una gran cantidad de agua. La calidad del agua del licor madre y del agua de lavado es básicamente la misma, pero la diferencia de concentración es grande, lo que conduce a la dificultad del proceso de tratamiento, alto costo y bajo efecto.

Nickel sulfate MVR evaporator
Método de tratamiento de precursores de NCM

 

 

Los métodos de tratamiento habituales para los precursores de NCM incluyen el proceso de desoxidación con vapor + cristalización congelada y el proceso de desoxidación con vapor + desaminación tradicional + cristalización congelada. Estos dos procesos tienen sus propias ventajas y desventajas.

 

La tecnología primero

Ofrecemos una variedad de componentes de transmisión.

1. Proceso de desoxidación por vapor + cristalización congelada

Después de que el licor madre y el agua de lavado se mezclan uniformemente, el proceso de destilación con vapor se utiliza para recuperar el agua de amoníaco para reciclar, y los metales pesados ​​(Co2++Ni2++Mn2+) generan hidróxidos [Co(OH)2+Ni(OH)2+Mn(OH)2], y el pH de las aguas residuales de destilación con vapor se ajusta, y el sulfato de sodio se recupera mediante el proceso de cristalización congelada. El flujo del proceso es simple, pero el nitrógeno amoniacal en las aguas residuales se reduce después de que el agua de lavado se mezcla con el licor madre, lo que afecta la eficiencia de la destilación con vapor para recuperar el nitrógeno amoniacal. Al mismo tiempo, es necesario aumentar la capacidad de procesamiento de diseño de la destilación con vapor, y se incrementan los costos de inversión y operación de la destilación con vapor. Cuando se utiliza el proceso de cristalización por congelación, la tasa de eliminación de sulfato de sodio es de aproximadamente el 50% y el contenido de sal en el drenaje es de aproximadamente 50 g/L, lo que dificulta cumplir con los estándares de emisiones ambientales cada vez más estrictos.

 

2. Proceso de desoxidación por vapor + desamonificación tradicional + cristalización por congelación

Este proceso trata el licor madre y el agua de lavado por separado. Después de que el licor madre se despoja mediante el proceso de despojo con vapor para eliminar el nitrógeno amónico, se utiliza el proceso de cristalización por congelación para eliminar el sulfato de sodio. El agua de lavado se trata mediante procesos tradicionales de tratamiento de aguas residuales con nitrógeno amónico, como el método bioquímico, el método de despojo por aire, el método de cloración de punto de ruptura y el método de precipitación química. Sin embargo, el método biológico ocupa una gran superficie y la alta concentración de sal en el agua de lavado inhibirá los microorganismos, lo que dará como resultado una menor eficiencia del tratamiento; el método de despojo por aire, el método de cloración de punto de ruptura y el método de precipitación química tienen un efecto de tratamiento deficiente, un alto costo y contaminación secundaria. Los procesos tradicionales ya no pueden cumplir con los requisitos de las normas de emisiones ambientales.

El uso de procesos de tratamiento tradicionales presenta problemas como baja eficiencia de tratamiento, altos costos operativos, baja tasa de recuperación de sulfato de sodio, alto contenido de sal de drenaje y contaminación secundaria. Por lo tanto, es urgente utilizar nuevos procesos para tratar las aguas residuales precursoras de NCM.

Proceso de tratamiento de ENCO paraAguas residuales precursoras de NCM:

 

►ENCO cree que el tratamiento eficaz de las aguas residuales del reciclaje de baterías usadas debe basarse en la calidad del agua, el volumen de agua y las condiciones ambientales locales reales de las aguas residuales específicas, y adoptar un plan de tratamiento técnicamente factible y económicamente razonable. Trate de separar y recuperar recursos valiosos de las aguas residuales mientras las trata. Kang Jinghui utiliza un proceso de evaporación por vapor + membrana de ósmosis inversa + MVR.

►El licor madre y el agua de lavado se recogen y tratan por separado. El licor madre se trata mediante un sistema de destilación con vapor. El pH se ajusta previamente a 12 antes de entrar en la torre de destilación (el pH original del licor madre es generalmente 12-13, que cumple con los requisitos de entrada de agua), de modo que el amoníaco existe en el agua en estado libre, y luego se envía a la torre de destilación por destilación. Se introduce vapor en la parte inferior de la torre para evaporar el amoníaco del agua. El amoníaco se condensa en agua amoniacal al 20% para su reutilización después del intercambio de calor y enfriamiento en la parte superior de la torre. El líquido después de la evaporación del amoníaco (nitrógeno amoniaco)<15mg>De acuerdo con la situación de producción actual, se construyen múltiples dispositivos de descontaminación. Debido a que los iones de cloruro en las aguas residuales precursoras de NCM son<10mg>

►La recompresión mecánica de vapor (MVR) consiste en comprimir el vapor secundario del proceso de evaporación con un compresor, aumentar su temperatura y presión y utilizarlo como fuente de calor para calentar nuevamente el material de evaporación. Consume una pequeña cantidad de electricidad para reciclar el vapor y reducir el consumo de vapor externo. Es un proceso de evaporación eficiente y que ahorra energía. Una vez que las aguas residuales de desamoniación ingresan al MVR, todas las aguas residuales se pueden convertir en agua destilada y devolver al taller de producción como agua de lavado; el sulfato recuperado por evaporación se utiliza como un subproducto industrial para producir beneficios económicos.

►El agua de lavado se trata con tecnología de membrana de ósmosis inversa de múltiples etapas. Primero se ajusta el pH a 5-6 y luego se envía al dispositivo de ultrafiltración para eliminar una pequeña cantidad de materia en suspensión y luego se envía al sistema de membrana de ósmosis inversa de ósmosis inversa de múltiples etapas. El agua concentrada producida por membrana tiene propiedades similares a las del licor madre y se fusiona con el licor madre para su tratamiento en el dispositivo de destilación. El permeado producido por membrana ha alcanzado el estándar y todos los indicadores son cercanos al agua pura, que se puede utilizar como agua de lavado de productos para la producción.

 

Flujo de proceso combinado de desorción con vapor + membrana de ósmosis inversa + MVR

 

 

Steam Stripping + Reverse Osmosis Membrane + MVR Combined Process Flow_00

 

ENCO Comparison chart of mvr evaporator and multi-effect evaporator

 

Proceso combinado de desorción con vapor + membrana de ósmosis inversa + MVR:

El proceso combinado de desorción por vapor + membrana de ósmosis inversa + MVR se utiliza para tratar las aguas residuales precursoras de NCM, lo que puede lograr la recuperación y el reciclaje de amoníaco y metales pesados ​​en las aguas residuales; el subproducto sulfato de sodio anhidro se puede vender como materia prima química; el agua destilada subproducto se devuelve al proceso de producción como agua de lavado del producto. Esta ruta de proceso realiza el ciclo completo de tratamiento de aguas residuales y es una ruta de proceso típica de economía circular. Puede convertir los desechos en tesoros y lograr el máximo reciclaje de recursos. El diseño y la producción están totalmente en línea con los requisitos del concepto de desarrollo ecológico de la nueva era.