一种硫酸镍溶液连续净化工艺的制作方法

本发明属于新能源电池正极原材料生产，涉及一种硫酸镍溶液连续净化工艺。

背景技术：

1、新能源汽车产业快速发展，对锂离子电池的能量密度、循环寿命、安全性、快速充放电等性能提出更高质量要求，人们把目光聚焦到电池材料上。镍钴锰三元正极材料因其能量密度高、比容量高、成本低等优点，已成为重要的电池原材料之一。三元前驱体的生产采用高纯硫酸镍、高纯硫酸钴和高纯硫酸锰等为主要原料，镍元素在材料中主要起到提高、增加体积能量密度的作用，其需求量日益增长。硫酸镍原料来源主要有三种形式；一是由冶金企业对镍矿石冶炼加工制成高冰镍后，通过前处理、萃取等工艺得到纯度较好的硫酸镍溶液；二是经过电镍、浸出加工产出硫酸镍；三是含镍废旧物质经多道工艺回收得到较高纯度的硫酸镍。这些硫酸镍，作为生产三元锂电池前驱体的原料，杂质离子对电池放电性能存在较大的影响，且生产过程中很有可能发生再次引入，需对其进一步净化处理，除杂质、提高品质。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种硫酸镍溶液连续净化工艺，在蒸发浓缩与真空闪发结晶工艺上结合一种溶解装置共同使用，实现连续净化生产并提高硫酸镍质量。

2、本发明的技术方案：

3、一种硫酸镍溶液连续净化工艺，待硫酸镍溶液主要成分重量百分比为ni=110±20g/l 、ca≤5mg/l、mg≤8mg/l、cu≤2mg/l、si≤30mg/l、na≤3g/l，净化工艺包括以下步骤：

4、（a）将浓度为19.3%～26.04%的硫酸镍溶液经预热后的温度为85～90℃；

5、（b）预热后的硫酸镍溶液进行蒸发浓缩，蒸发浓缩过程控制料液温度为92～97℃，蒸汽压缩机的入口蒸汽温度为83～87℃，出口蒸汽温度为100～104℃，料液蒸发浓缩达到饱和状态，得到41%～43%的浓缩液；

6、（c）浓缩液经转料泵泵入结晶罐，在结晶罐通过抽真空闪发结晶，结晶罐料液温度在＜50℃，二次汽温＜45℃，控制结晶罐固液比为30%～50%；

7、（d）将结晶罐出来的盐浆泵送至增稠器，控制增稠器的固液比为30%～70%；

8、（e）增稠器出来的盐浆进入离心机，离心机出来的湿料含水率≤3%；离心后母液与增稠器溢流母液通过板框过滤后返回系统或部分外排；

9、（f）湿料通过皮带进入化盐桶，随加热后的纯水由下自上，控制化盐桶内温度40～50℃，控制化盐桶液位处于溢流口处，保持料液持续溢流至定溶桶；在定溶桶内加入纯水配制成ni=116±5g/l的硫酸镍溶液，经过滤检测后泵至其他车间。

10、本发明的有益效果：将蒸发浓缩与真空闪发结晶工艺结合一种化盐溶解装置共同使用，该发明应用于硫酸镍溶液纯化过程，具有净化后液品质高，规模适应性好，运行成本低，自动化程度高，占地面积小等优势。

技术特征：

1.一种硫酸镍溶液连续净化工艺，待净化硫酸镍溶液主要成分重量百分比为ni=110±20g/l 、ca≤5mg/l、mg≤8mg/l、cu≤2mg/l、si≤30mg/l、na≤3g/l，其特征在于净化工艺包括以下步骤：

技术总结本发明提供一种硫酸镍溶液连续净化工艺，步骤包括：将硫酸镍溶液进行预热升温；预热后的料液进行蒸发浓缩，蒸发浓缩后的料液转入结晶罐；蒸发的二次蒸汽通过蒸汽压缩机提升热焓后回用，结晶罐闪发冷凝水进入溶解装置做物料配液回用；结晶罐析出的晶浆液泵至增稠器，增稠后的浆料进入离心机脱水，上清母液一部分外排一部分和离心母液返回原料桶，从离心机出来的湿料固体由溶解装置顶部进入，按所需浓度进行计算加水量后，纯水由底部通入，呈自下而上的形式将湿料溶解成溶液。由溶解装置上清液溢流至定溶桶后，经过滤得到纯度更高的硫酸镍溶液。技术研发人员：黄小红,潘世海,万华,朱利民,李亚琪,彭征宇,李杰,杨宸受保护的技术使用者：中国轻工业长沙工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2