一种电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法与流程

本发明涉及废液回收，具体涉及一种电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法。

背景技术：

1、适用于锂电池和钠电池正极所用的三元或层状氧化物材料前驱体主要是由镍、铁、锰、铜、钴、钛、铝等氧化物组分构成。目前生产氧化物前驱体主要采用的是共沉淀法。基本过程为：金属盐类按照一定的比例配成溶液，然后与氢氧化钠或氨水混合形成氢氧化物沉淀，再通过固液分离、洗涤、干燥等步骤得到前驱体粉料。在固液分离的过程中产生的废水中常常会含有大量的氨、重金属等。如果不对废液进行处理，会导致严重的水污染。洗涤过程一般会持续多轮，每一轮产生的废水浓度也不同。针对不同浓度和类型的废液，需要采用不同的处理手段。如将低浓度洗涤液通过沉淀，之后再经过树脂过滤，得到的高浓度废水与浓母液混合进行下一步处理。目前的废水处理工艺和装置比较复杂，也给企业带来了经济负担。鉴于此，急需要开发出更加环保和具有经济价值的处理正极材料前驱体制备过程中产生的废液的回收利用方法。co是一种有毒有害的污染气体。无论汽车、轮船，还是工业废气，都含有大量的co排放，都需要安装co净化催化剂。目前用于co氧化的催化剂主要组成为：以贵金属pt和pd等作为活性组分；以镍、铁、锰、钴、镧、钇和碱土金属等氧化物作为助剂；以铈、锆、硅、铝和钛等氧化物作为主体催化材料；以堇青石蜂窝载体作为基体。镍、铁、锰和钴等过渡氧化物具有一定的氧化还原性能，可以提供活性氧物种，活性氧物种可以用于co氧化反应。铝和钛等氧化物的比表面较高，可以为催化剂提供较大面积的反应场所，可以高度分散贵金属。锂电池和钠电池正极所用的三元或层状氧化物材料前驱体所含元素正好和co氧化催化剂中组分高度重合。故发明人联想到，如果能将两个行业相结合，将生产电池正极氧化物前驱体过程中所产生的废液用做co催化剂的合成原材料，则既可以解决环境污染问题，又可以创造经济效益。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，通过对废液的进一步加工，可以获得可以用于环保领域的催化剂，即解决了污染问题，也创造了经济价值。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，所需步骤如下：(1)搜集正极材料前驱体制备过程中产生的废液b1，将废液转移到搅拌釜中；(2)根据目标催化剂材料的组成，配置特定组成和浓度的盐溶液b2；(3)将盐溶液b2加入到溶液b1中，得到混合溶液；(4)向反应釜中加入沉淀剂溶液，调节ph，在一定的温度和搅拌下对浆料进行热处理，用蠕动泵将浆料上层的滤液转移到储液罐中，得到浆料s1，储液罐中的液体可以循环用于沉淀剂溶液的配置；(5)向浆料s1中加入所需含量的贵金属和粘结剂，并进行搅拌，得到浆料s2；(6)将浆料s2涂覆到蜂窝载体上得到催化剂半成品；(7)将催化剂半成品在干燥箱中进行干燥，然后在马弗炉中进行焙烧，得到最终的催化剂成品。

3、进一步地，所述步骤(1)中的废液b1中含有的阳离子包括碱金属离子、碱土金属离子、锆金属离子、铝金属离子、过渡金属离子或稀土金属离子及其组合，废液b1中含有的阴离子包括卤素离子、氢氧根离子、碳酸根离子、磷酸根离子、硝酸根离子、醋酸根离子、硫离子或硫酸根离子及其组合。

4、进一步地，所述步骤(3)中的盐溶液b2中含有的阳离子包括稀土金属离子、碱土金属离子、过渡金属离子、锆金属离子或铝离子及其组合，盐溶液b2中含有的阴离子包括卤素离子、硝酸根离子、醋酸根离子或硫酸根离子及其组合。

5、进一步地，所述步骤(4)中的沉淀剂溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸铵溶液、碳酸氢铵溶液、氨水溶液或尿素溶液及其组合，所述步骤4中ph的调节范围为8.0-13.0。

6、进一步地，所述步骤(4)中热处理的温度范围为60℃-140℃。

7、进一步地，所述步骤(5)中加入的贵金属溶液包括铂溶液、钯溶液、铑溶液、钌溶液或铱溶液及其组合。

8、进一步地，所述步骤(6)中蜂窝载体的材质为堇青石或金属合金，孔密度为100目-750目，形状为圆柱形或方形。

9、本发明的有益效果：本方法通过对废液的进一步加工，可以获得可以用于环保领域的催化剂，即解决了污染问题，也创造了经济价值。

技术特征：

1.一种电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，其特征在于，所需步骤如下：

2.如权利要求1所述的电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(1)中的废液b1中含有的阳离子包括碱金属离子、碱土金属离子、锆金属离子、铝金属离子、过渡金属离子或稀土金属离子及其组合，废液b1中含有的阴离子包括卤素离子、氢氧根离子、碳酸根离子、磷酸根离子、硝酸根离子、醋酸根离子、硫离子或硫酸根离子及其组合。

3.如权利要求1所述的电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(3)中的盐溶液b2中含有的阳离子包括稀土金属离子、碱土金属离子、过渡金属离子、锆金属离子或铝离子及其组合，盐溶液b2中含有的阴离子包括卤素离子、硝酸根离子、醋酸根离子或硫酸根离子及其组合。

4.如权利要求1所述的电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(4)中的沉淀剂溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸铵溶液、碳酸氢铵溶液、氨水溶液或尿素溶液及其组合，所述步骤4中ph的调节范围为8.0-13.0。

5.如权利要求1所述的电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(4)中热处理的温度范围为60℃-140℃。

6.如权利要求1所述的电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(5)中加入的贵金属溶液包括铂溶液、钯溶液、铑溶液、钌溶液或铱溶液及其组合。

7.如权利要求1所述的电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，其特征在于，所述步骤(6)中蜂窝载体的材质为堇青石或金属合金，孔密度为100目-750目，形状为圆柱形或方形。

技术总结本发明公开了一种电池正极材料前驱体制备过程中产生废液的回收利用方法，(1)搜集正极材料前驱体制备过程中产生的废液B1，将废液转移到搅拌釜中；(2)根据目标催化剂材料的组成，配置特定组成和浓度的盐溶液B2；(3)将盐溶液B2加入到溶液B1中，得到混合溶液；(4)向反应釜中加入沉淀剂溶液，调节pH，对浆料进行热处理，得到浆料S1；(5)向浆料S1中加入所需含量的贵金属和粘结剂，并进行搅拌，得到浆料S2；(6)将浆料S2涂覆到蜂窝载体上得到催化剂半成品；(7)将催化剂半成品在干燥箱中进行干燥，然后在马弗炉中进行焙烧，得到催化剂成品。本发明通过对废液的进一步加工，可以获得可以用于环保领域的催化剂，即解决了污染问题，也创造了经济价值。技术研发人员：陈山虎,朱美华,唐运福,周思林受保护的技术使用者：江苏正旭企新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9