一种纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统的制作方法

本技术属于磷酸回用，尤其是涉及一种纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统。

背景技术：

1、磷酸铁锂因其具有原料来源广泛、价格低廉、比容量高、放电平台稳定、安全性高等优点，成为目前国内外商业化锂电池正极材料的主要选择之一。

2、磷酸铁和磷酸铁锂属同一种空间群，二者在结构上极为相似，且能同时提供磷源、铁源，使得磷酸铁成为生产磷酸铁锂材料的良好前驱体。得到磷酸铁制品后，剩余母液含有大量的锰离子，部分铬离子、镍离子，导致母液中的磷酸无法被循环使用，造成了磷酸资源的浪费，同时降低危废处置的难题，常规处置是中和形成磷石膏，增加处置成本同时产生固废，污染的同时极大的资源浪费。磷是不可再生资源，因此，亟需提高磷资源化，将磷高价值回用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，针对上述存在的问题，提供一种纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统。

2、为此，本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现：

3、一种纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，所述纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统用于处理纳米级磷酸铁生产废母液，其特征在于：所述纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统包括经管道顺次连接的均质调节池、压滤系统、换热器、过滤系统、膜纯化系统和膜蒸馏系统；

4、所述均质调节池用于对纳米级磷酸铁生产废母液进行均质化处理；

5、所述压滤系统用于对均质调节池的出水进行固液分离处理，所述压滤系统压滤所产生的泥饼用于回收磷酸铁；

6、所述换热器的热源通道入口连通压滤系统的出水口，所述换热器的热源通道出口连通至过滤系统的入口；

7、所述过滤系统的出水口连通至膜纯化系统的进水口；

8、所述膜纯化系统用于拦截过滤系统出水中的金属离子并实现金属离子与磷酸的分离；

9、所述膜蒸馏系统的入口与膜纯化系统的浓水出口相连通，所述膜蒸馏系统用于回收膜纯化系统的浓水中的磷酸。

10、在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：

11、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述均质调节池内设有机械搅拌设备和曝气设备。

12、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述压滤系统为板框压滤机或者厢式压滤机或者立式压滤机或者带式压滤机。

13、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述换热器为石墨换热器或者钛材换热器。

14、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述过滤系统包括两级过滤装置，一级过滤装置的滤芯的过滤孔径为10 μm，一级过滤装置的滤芯的过滤孔径为1 μm。

15、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述过滤系统的滤芯为pp滤芯。

16、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述膜纯化系统为耐酸纳滤膜系统（耐酸性ph=0-12）。

17、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述膜纯化系统的金属离子拦截率为98%以上，磷酸透过率为80%以上，膜操作压力为15-30 bar，磷酸回收率为70%以上。

18、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述膜蒸馏系统为膜蒸馏或者机械式蒸汽再压缩技术蒸发器或者多效蒸发器。

19、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述膜蒸馏系统的膜为中空纤维膜，膜材质为ptfe。

20、本实用新型提供一种纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，通过压滤+膜纯化+膜蒸馏的全膜化系统，能够回收纳米级磷酸铁生产废母液中的磷酸铁以及纯净磷酸和高浓度磷酸，纯净磷酸用于磷酸铁生产，高浓度磷酸用于磷酸铁锰生产。

技术特征：

1.一种纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，所述纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统用于处理纳米级磷酸铁生产废母液，其特征在于：所述纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统包括经管道顺次连接的均质调节池、压滤系统、换热器、过滤系统、膜纯化系统和膜蒸馏系统；

2.根据权利要求1所述的纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，其特征在于：所述均质调节池内设有机械搅拌设备和曝气设备。

3.根据权利要求1所述的纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，其特征在于：所述压滤系统为板框压滤机或者厢式压滤机或者立式压滤机或者带式压滤机。

4.根据权利要求1所述的纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，其特征在于：所述换热器为石墨换热器或者钛材换热器。

5.根据权利要求1所述的纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，其特征在于：所述过滤系统包括两级过滤装置，一级过滤装置的滤芯的过滤孔径为10 μm，一级过滤装置的滤芯的过滤孔径为1 μm。

6.根据权利要求5所述的纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，其特征在于：所述过滤系统的滤芯为pp滤芯。

7.根据权利要求1所述的纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，其特征在于：所述膜纯化系统为耐酸纳滤膜系统。

8.根据权利要求7所述的纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，其特征在于：所述膜纯化系统的金属离子拦截率为98%以上，磷酸透过率为80%以上，膜操作压力为15-30bar，磷酸回收率为70%以上。

9.根据权利要求1所述的纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，其特征在于：所述膜蒸馏系统为膜蒸馏或者机械式蒸汽再压缩技术蒸发器或者多效蒸发器。

10.根据权利要求1或9所述的纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，其特征在于：所述膜蒸馏系统的膜为中空纤维膜，膜材质为ptfe。

技术总结
本技术提供一种纳米级磷酸铁生产废母液全膜法资源化系统，包括经管道顺次连接的均质调节池、压滤系统、换热器、过滤系统、膜纯化系统和膜蒸馏系统；所述均质调节池用于对纳米级磷酸铁生产废母液进行均质化处理；所述压滤系统用于对均质调节池的出水进行固液分离处理；所述过滤系统的出水口连通至膜纯化系统的进水口；所述膜纯化系统用于拦截过滤系统出水中的金属离子并实现金属离子与磷酸的分离；所述膜蒸馏系统用于回收膜纯化系统的浓水中的磷酸。本技术通过压滤+膜纯化+膜蒸馏的全膜化系统，能够回收纳米级磷酸铁生产废母液中的磷酸铁以及纯净磷酸和高浓度磷酸，纯净磷酸用于磷酸铁生产，高浓度磷酸用于磷酸铁锰生产。

技术研发人员：马宏国,戴雅,张怡情,郭玥,李旭
受保护的技术使用者：杭州上拓环境科技股份有限公司
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/1/15