一种电池正极材料生产洗水预处理系统的制作方法

本技术属于废水处理领域，涉及一种电池正极材料生产洗水预处理系统，更具体地，涉及一种普鲁士蓝类电池正极材料生产洗水的预处理系统。

背景技术：

1、钠离子电池被认为是一种继锂离子电池时代后极具潜力的大规模储能体系，目前对钠离子电池的研究及规模化生产成为热点。聚阴离子化合物、层状金属氧化物、有机物和普鲁士蓝及其复合材料等均可作为钠离子电池正极材料。其中，普鲁士蓝及其复合材料成本低廉、获取简单，且大多数具有3d结构，有利于钠离子快速传输，表现出较高的工作电压平台和良好的循环稳定性，因此被认为是极具潜力的钠离子电池正极材料。

2、普鲁士蓝类钠离子正极材料生产过程中会产生生产洗水和母液，母液易于处理，而生产洗水中则含有不同价态形式的铁离子。目前，比较常用的除铁工艺包括氧化除铁和混凝沉淀。

3、氧化除铁是采用双氧水氧化将二价铁氧化至三价铁，再调碱形成氢氧化铁沉淀去除。普鲁士蓝类电池正极材料生产洗水中的铁大部分以亚铁氰根或铁氰络合物形式存在，氧化除铁加入双氧水易将铁氰络合物破络合，形成挥发性的氰化物，不环保。混凝沉淀主要是去除洗水中的悬浮物和胶体，络合态的铁不能有效去除，且混凝沉淀构筑物比较多，停留时间长。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的生产洗水中则含有不同价态形式的铁离子需要去除的问题，本实用新型的的目的在于提供一种电池正极材料生产洗水预处理系统。该系统组成简单，使用该系统可有效处理电池正极材料生产洗水中的铁元素。

2、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种电池正极材料生产洗水预处理系统，包括原水罐、试剂进液管、管道混合器、固氰除铁罐、压滤机和膜组件；

4、所述原水罐和试剂进液管通过管道混合器与固氰除铁罐的进液端连通；

5、所述固氰除铁罐的排放端与压滤机的进液端连通；

6、所述压滤机的出液端与膜组件的进液端连通。

7、进一步地，所述固氰除铁罐内设置搅拌浆。进一步优选地，所述搅拌浆为推进式搅拌桨，搅拌浆设置三层桨叶，三层桨叶之间等间距分布。

8、进一步地，所述固氰除铁罐设置酸液进液管和碱液进液管。进一步优选地，所述固氰除铁罐内设置ph计，所述酸液进液管和碱液进液管上分别均设置酸液计量泵和碱液计量泵，所述ph计、酸液计量泵和碱液计量泵均由控制单元控制。

9、进一步地，所述固氰除铁罐为密闭的锥形桶，所述锥形桶底部排放端设置排放阀。

10、进一步地，所述压滤机为板框压滤机。进一步优选所述板框压滤机的过滤精度小于1μm。

11、进一步地，所述膜组件为超滤组件、精密过滤器、陶瓷膜、管式膜中的一种；所述膜组件的过滤精度小于100nm。

12、进一步地，所述膜组件的浓水端与原水罐连通，所述膜组件的产水进入下一步产水系统；下一步产水系统为反渗透膜系统。

13、本实用新型的电池正极材料生产洗水预处理系统适用于含有铁氰化物和亚铁氰化物电池正极废水的处理，适用于电池正极前驱体洗水预处理；尤其适用于普鲁士蓝类电池正极材料生产洗水的预处理。

14、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

15、本实用新型的电池正极材料生产洗水预处理系统组成简单，使用该系统可有效解决电池正极材料生产洗水中铁元素较难去除的问题。

16、本实用新型直接用板框压滤进行固液分离，与沉淀池相比，效率高，占地面积小，还可作为膜系统的预处理。尤其针对普鲁士蓝沉淀和胶体的特点，采用板框压滤和膜过滤的双重过滤方式，在处理过程中对普鲁士蓝沉淀和胶体可进行有效截留。

17、传统的混凝沉淀过滤工艺，停留时间至少60min，沉淀上清液需要经过自清洗过滤器过滤后，再进入膜组件。沉淀池的沉渣进入板框压滤固液分离。本实用新型针对普鲁士蓝沉淀沉降慢的特点，进一步优选采用板框压滤机，进行固液分离，工艺流程短，设备及罐体等构筑物少，停留时间短，处理效率高，投资少。

18、本实用新型采用管道混合器和推进式搅拌桨两种方式促进固氰药剂与洗水中的铁氰化合物快速混合，推进式搅拌桨设置三层桨叶，便于系统内的药剂混合。

技术特征：

1.一种电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，包括原水罐、试剂进液管、管道混合器、固氰除铁罐、压滤机和膜组件；

2.如权利要求1所述的电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，所述固氰除铁罐内设置搅拌浆。

3.如权利要求2所述的电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，所述搅拌浆为推进式搅拌桨，搅拌浆设置三层桨叶，三层桨叶之间等间距分布。

4.如权利要求1所述的电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，所述固氰除铁罐设置酸液进液管和碱液进液管。

5.如权利要求4所述的电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，所述固氰除铁罐内设置ph计，所述酸液进液管和碱液进液管上分别均设置酸液计量泵和碱液计量泵，所述ph计、酸液计量泵和碱液计量泵均由控制单元控制。

6.如权利要求1所述的电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，所述固氰除铁罐为密闭的锥形桶，所述锥形桶底部排放端设置排放阀。

7.如权利要求1所述的电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，所述压滤机为板框压滤机。

8.如权利要求7所述的电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，所述板框压滤机的过滤精度小于1μm。

9.如权利要求1所述的电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，所述膜组件为超滤组件、精密过滤器、陶瓷膜、管式膜中的一种；所述膜组件的过滤精度小于100nm。

10.如权利要求1所述的电池正极材料生产洗水预处理系统，其特征在于，所述膜组件的浓水端与原水罐连通，所述膜组件的产水进入下一步产水系统；下一步产水系统为反渗透膜系统。

技术总结本技术属于废水处理领域，公开了一种电池正极材料生产洗水预处理系统。包括原水罐、试剂进液管、管道混合器、固氰除铁罐、压滤机和膜组件；所述原水罐和试剂进液管通过管道混合器与固氰除铁罐的进液端连通；所述固氰除铁罐的排放端与压滤机的进液端连通；所述压滤机的出液端与膜组件的进液端连通。本技术的预处理系统结构简单，操作简便，可有效解决电池正极材料生产洗水中铁元素较难去除的问题。技术研发人员：路娜,张俊平受保护的技术使用者：世韩（天津）节能环保科技有限公司技术研发日：20231122技术公布日：2024/7/18