Подробиці проРозчин прекурсора NCM

 

Nickel Hydroxide MVR Evaporator

Труднощі впопередник NCMлікування:

 

Розчин прекурсора NCM – гідроксид нікелю, кобальту, марганцю NixCoyMn(1-xy) (OH) 2, продукт-попередник потрійного композитного катодного матеріалу, який є катодним матеріалом батареї із сіллю нікелю, сіллю кобальту та сіллю марганцю в якості сировини, зазвичай підходить для живлення акумуляторів і малих батарей. У процесі підготовки прекурсорів NCM для приготування часто використовується метод осадження рідкісних металів, що призведе до утворення великої кількості нікель- та кобальтовмісних стічних вод.

Хоча ультрафільтрація та зворотний осмос мають хороший ефект очищення, швидкість очищення повільна (кожна осмотична мембрана може очистити не більше 0.45 м3 стічних вод на годину), вартість мембрани висока, пори мембрани легко блокуються та виходить з ладу, життя коротке, його неможливо відновити, а можна лише замінити. Як правило, таку економічну силу мають тільки великі підприємства, а малим і середнім підприємствам це не під силу. Їх можна викидати лише безпосередньо після попередньої обробки або лише після первинної фільтрації. Це призведе не лише до вторинного забруднення навколишнього середовища, а й призведе до того, що якість стічних вод не буде відповідати стандартам промислового виробництва води та буде важко повертатися для повторного використання, що значно спричиняє марнотратство водних ресурсів.

Тип прекурсора NCM:

 

Попередники NCM зазвичай синтезуються в рідкій фазі за допомогою потрійної рідини (змішаного розчину сульфату нікелю, кобальту та марганцю), рідкого лугу та аміачної води за певних умов, а потім перетворюються на готові продукти шляхом старіння, розділення твердої та рідини, промивання проточною водою, сушіння, просіювання, знезалізнення, пакування та інші процеси. Ланки розділення твердої рідини та промивання проточною водою утворюють матковий розчин і промивну воду відповідно. РН маточного розчину попередника NCM становить 12-13, масова концентрація іонів металу (Co2++Ni2++Mn2+) становить близько 100 мг/л, аміачний азот становить близько 5-10 г/л, а сульфат натрію — близько 100-150 г/л; рН промивної води становить 6-8, масова концентрація іонів металу (Co2++Ni2++Mn2+) становить близько 20 мг/л, аміачний азот становить близько {{14 }} г/л, а сульфат натрію становить близько 10-15 г/л. Кожна тонна виробленого прекурсора NCM дає близько 15 м3 маточного розчину та близько 10 м3 промивної води, що є великою кількістю води. Якість води маточного розчину та промивної води в основному однакова, але різниця концентрацій велика, що призводить до складності процесу очищення, високої вартості та поганого ефекту.

Nickel sulfate MVR evaporator
Метод обробки прекурсорів NCM

 

 

Загальні методи обробки прекурсорів NCM включають відпарювання парою + процес замороженої кристалізації та відпарювання парою + традиційне дезамінування + процес замороженої кристалізації. Ці два процеси мають свої переваги та недоліки.

 

Технологія перш за все

Ми пропонуємо різноманітні компоненти трансмісії

1. Очищення парою + процес замороженої кристалізації

Після рівномірного змішування маточного розчину та промивної води процес відпарювання з парою використовується для відновлення аміачної води для повторного використання, а важкі метали (Co2++Ni2++Mn2+) утворюються гідроксидів [Co(OH)2+Ni(OH)2+Mn(OH)2], і рН стічних вод відпарної десорбції регулюється, а сульфат натрію відновлюється за допомогою процесу замороженої кристалізації. Потік процесу простий, але аміачний азот у стічних водах зменшується після змішування промивної води з матковим розчином, що впливає на ефективність відпарювання парою для відновлення аміачного азоту. У той же час необхідно збільшити проектну потужність переробки парової відпарки, а інвестиційні та експлуатаційні витрати парової відпарки збільшуються. При використанні процесу кристалізації заморожуванням швидкість видалення сульфату натрію становить близько 50%, а вміст солі в дренажі становить близько 50 г/л, що важко відповідати дедалі суворішим стандартам екологічних викидів.

 

2. Очищення парою + традиційна деамоніфікація + процес кристалізації заморожуванням

Цей процес обробляє матковий розчин і промивну воду окремо. Після відпарювання маточного розчину за допомогою процесу відпарювання парою для видалення аміачного азоту, процес кристалізації заморожуванням використовується для видалення сульфату натрію. Вода для промивання очищається традиційними процесами очищення стічних вод аміачним азотом, такими як біохімічний метод, метод очищення повітря, метод хлорування за точкою розриву та метод хімічного осадження. Однак біологічний метод займає велику площу, а висока концентрація солі в промивній воді буде пригнічувати мікроорганізми, що призведе до зниження ефективності очищення; метод очищення повітрям, хлорування за точкою переривання та метод хімічного осадження мають поганий ефект очищення, високу вартість та вторинне забруднення. Традиційні процеси більше не можуть відповідати вимогам екологічних стандартів викидів.

Використання традиційних процесів очищення має такі проблеми, як низька ефективність очищення, високі експлуатаційні витрати, низька швидкість відновлення сульфату натрію, високий вміст дренажної солі та вторинне забруднення. Тому необхідно терміново використовувати нові процеси для очищення стічних вод-прекурсорів NCM.

Процес обробки ENCO дляСтічні води прекурсорів NCM:

 

►ENCO вважає, що ефективна очистка стічних вод переробки відпрацьованих акумуляторів має ґрунтуватися на якості води, об’ємі води та фактичних місцевих екологічних умовах конкретних стічних вод, а також прийняти технічно можливий та економічно обґрунтований план очищення. Спробуйте відокремити та відновити цінні ресурси зі стічних вод під час очищення стічних вод. Kang Jinghui використовує парову відпарку + мембрану зворотного осмосу + процес випаровування MVR.

►Маточний розчин і промивну воду збирають і обробляють окремо. Матковий розчин обробляється за допомогою системи відпарювання парою. Рівень рН попередньо регулюється до 12 перед входом у відпарну башту (початковий рН маточного розчину зазвичай становить 12-13, що відповідає вимогам до входу води), так що аміак існує у воді у вільному стані, і потім відправляють у відпарну дистиляційну вежу. Пара вводиться в нижню частину вежі для випаровування аміаку з води. Аміак конденсується в 20% аміачну воду для повторного використання після теплообміну та охолодження у верхній частині вежі. Рідина після випарювання аміаку (азот аміачний<15mg>Відповідно до фактичної виробничої ситуації будуються кілька знімних пристроїв. Оскільки іони хлориду в стічних водах-прекурсорах NCM є<10mg>

►Механічна рекомпресія пари (MVR) полягає у стисненні вторинної пари процесу випаровування за допомогою компресора, підвищенні його температури та тиску та використанні його як джерела тепла для повторного нагрівання матеріалу випаровування. Він споживає невелику кількість електроенергії для переробки пари та зменшення зовнішнього споживання пари. Це ефективний та енергозберігаючий процес випаровування. Після надходження стічних вод деамонізації в МВР всі стічні води можуть бути перетворені в дистильовану воду і повернуті у виробничий цех як промивна вода; сульфат, отриманий шляхом випаровування, використовується як промисловий побічний продукт для отримання економічної вигоди.

►Промивна вода обробляється за технологією багатоступеневої мембрани зворотного осмосу. Спочатку pH доводиться до 5-6, а потім надсилається до пристрою ультрафільтрації для видалення невеликої кількості зважених речовин, а потім надсилається до багатоступеневої мембранної системи зворотного осмосу RO. Концентрована вода, отримана за допомогою мембрани, має властивості, подібні до маточного розчину, і зливається з матковим розчином для обробки в пристрої відпарювання. Пермеат, вироблений мембраною, досяг стандарту, а всі показники наближені до чистої води, яку можна використовувати як воду для промивання продукту для виробництва.

 

Відпарювання парою + мембрана зворотного осмосу + комбінований технологічний потік MVR

 

 

Steam Stripping + Reverse Osmosis Membrane + MVR Combined Process Flow_00

 

ENCO Comparison chart of mvr evaporator and multi-effect evaporator

 

Комбінований процес відпарювання парою + мембрана зворотного осмосу + MVR:

Комбінований процес відпарювання парою + мембрана зворотного осмосу + MVR використовується для очищення стічних вод-прекурсорів NCM, що може реалізувати відновлення та переробку аміаку та важких металів у стічних водах; побічний продукт безводний сульфат натрію може бути проданий як хімічна сировина; дистильована вода побічного продукту повертається у виробничий процес як вода для промивання продукту. Цей технологічний маршрут реалізує повний цикл очищення стічних вод і є типовим технологічним маршрутом замкнутої економіки. Він може перетворити відходи на скарб і реалізувати максимальну переробку ресурсів. Дизайн і виробництво повністю відповідають вимогам концепції зеленого розвитку нової ери.