一种用于锂电新能源领域锂化合物生产废液资源化的方法与流程

本发明涉及锂电新能源行业锂化合物生产废液处理，具体为一种用于锂电新能源领域锂化合物生产废液资源化的方法。

背景技术：

1、锂电新能源领域锂化合物的传统生产方法是原材料处理后的卤水除去其中的钙镁等高价金属离子后经过一系列其他处理，再在一定温度条件下投加过量的碳酸钠等转化成相应的物质，经过清洗、蒸发得到成品。

2、目前，国内一些厂商开发出更好的生产工艺是采用提锂卤水中加入edta(ethylene diamine tetraacetic acid，乙二胺四乙酸)屏蔽其中的高价金属离子，经过浓缩后直接沉锂。这种方法生产的碳酸锂相比传统方法生产的产品主要的优点是杂质含量更低、颜色更白、品相更好。含edta提锂母液提锂后，采用蒸发的方法进行处理，蒸发出的杂盐做危废处理。经过提锂后的edta母液中通常有较高含量的杂质金属离子，如ca2+、mg2+、ni2+、co3+/co2+以及fe2+，由于中国国产不锈钢品质的低劣，管道在使用过程中由于腐蚀导致引入镍及铁等杂质等。同时由于edta的螯合作用，其既保证了沉锂过程中杂质离子不会析出，但也导致大量的锂离子无法析出，因此，最终报废的提锂母液经过8-10倍蒸发浓缩后(含edta)除了主要含有na+、so42-之外，锂的含量超过5g/l，这已经接近甚至高于很多矿石经过焙烧后的浸出液中锂的含量，此外，浓缩后的提锂母液也有很高的cod(chemical oxygendemand，化学需氧量)值，浓缩液虽然含有很高浓度的co32-，超过沉锂的工艺条件，但是，由于edta等的影响，其中的锂仍然不会转变成li2co3(或li3po4、lif)而析出。

3、经过蒸发浓缩后的edta提锂母液中含有较多的杂质，因此通常情况下有很深的颜色，由于edta的螯合作用，也无法通过通常的方法进行沉锂处理，基于此，本技术提出一种用于锂电新能源领域锂化合物生产废液资源化的方法以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于锂电新能源领域锂化合物生产废液资源化的方法，该用于锂电新能源领域锂化合物生产废液资源化的方法实现了饱和硫酸钠溶液中edta的完全降解，cod值降低超过80％，由于edta的彻底降解，后续再进行沉锂处理，可以实现锂的资源化回收。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于锂电新能源领域锂化合物生产废液资源化的方法，包括以下步骤：

3、s1：收集提锂后的edta母液，分别测定各项物质含量，并进行预处理；

4、s2：对所述步骤s1中经过预处理得到的液体进行edta的氧化去除；

5、s3：对所述步骤s2中经过edta氧化去除得到的液体进行去除钙及其它高价金属离子；

6、s4：对所述步骤s3中经过去除钙及其它高价金属离子得到的液体使用uv/o3处理，所述uv/o3处理后的溶液再次进行过滤，所述uv/o3处理后过滤出的污泥脱水后的干污泥另行处理，所述uv/o3处理后污泥脱水后的清水与所述uv/o3处理后的滤液混合；

7、s5：经过步骤s4中uv/o3处理后得到的滤液分别分析测定各项指标参数，经过步骤s4中uv/o3处理后得到的滤液测定各项指标参数后，按照传统或者生产锂化合物(锂产品)的原有沉锂工艺进行沉锂。

8、进一步，所述步骤s1中的预处理过程如下：

9、1)所述提锂后edta母液经过测定各项物质含量后，加入酸进行酸化，所述酸化后edta提锂母液的ph值范围是1-5之间；

10、2)所述酸化结束后，将所述酸化后的母液静置5-24h，所述静置时间结束后，取上清液做后续处理；

11、3)所述酸化后母液静置时间达到后，下部沉淀进行脱水处理，所述下部沉淀脱水得到的清水与所述上清液汇集在一起，所述下部沉淀脱水后的污泥作为固废另行处理；

12、4)测定所述清液的cod值(cod1)参数。

13、进一步，所述酸化的ph值优选值范围是4以下。

14、进一步，所述步骤s2中edta的氧化去除过程如下：

15、1)在所述步骤s1中得到的清液中加入催化剂硫酸亚铁，所述硫酸亚铁投加完毕后，在所述清液中加入双氧水，所述双氧水投加完毕后，得到反应溶液；

16、2)对所述反应溶液进行一级uv/fenton(ultraviolet，紫外线)处理；所述一级uv/fenton处理过程中，在所述反应溶液中投加酸，所述酸的投加，可维持所述反应溶液的ph值不高于4；

17、3)所述一级uv/fenton处理结束后，在所述溶液中加入碱调节ph值，所述碱投加调节ph值完毕后，所述反应溶液的ph值不高于6，所述ph值调节完毕后，过滤所述反应溶液；

18、4)所述反应溶液过滤后得到的滤液做后续处理，所述过滤出的污泥脱水后得到的清水与所述滤液混合，得到滤液a，所述脱水后的污泥返回所述步骤1)中重新作为催化剂使用。

19、进一步，所述硫酸亚铁(feso4·7h2o)投加量的计算式如下：

20、m＝n×cod1 (1)

21、式(1)中m是需要投加的硫酸亚铁(feso4·7h2o)的量，单位是kg/m3或kg/t，cod1值是步骤s1中所描述的清液的参数，单位是g/l，n是系数，n的取值范围是0.1-10之间；

22、所述双氧水投加量的计算式如下：

23、v1＝p1×cod1 (2)

24、式(2)中v1是需要投加的双氧水的体积，所述双氧水的质量百分比浓度为27％-27.5％，单位是l/m3或l/t，cod1值的意义或单位同式(1)，p1是系数，p1的取值范围是10-40之间。

25、进一步，所述n的取值范围的优选值是0.1-1之间，p1的取值范围的优选值是20-30之间。

26、进一步，所述步骤s3中去除钙及其它高价金属离子的过程如下：

27、1)在所述步骤s2中所得到的滤液a加入草酸或草酸钠，所述草酸或草酸钠投加完毕后，在所述滤液中加入碱调节所述滤液的ph值至10以上；

28、2)所述滤液ph值调节完毕后，静置1h以上，所述静置时间达到后，过滤所述滤液a，所述滤液过滤出的污泥经压滤后另行处理，所述污泥压滤出的清液与所述滤液a过滤出的滤液混合，得到滤液b；

29、3)分析测定所述滤液b的cod值(cod2)及钙(c)、镁等含量；

30、4)在所述滤液b中加入酸调节ph值至4以下，所述滤液b的ph值调节完毕后，在所述滤液b中加入足量双氧水，所述双氧水投加完毕后，对所述滤液b进行二级uv/fenton处理，对所述滤液b的二级uv/fenton处理结束后，在所述滤液b中投加碱调节ph值至9以上。

31、进一步，所述草酸(h2c2o4·2h2o)投加量的计算式如下：

32、a＝r×c (3)

33、式(3)中a是每吨水中需要投加的草酸的量，单位是kg/t，c是水中钙的含量，单位是g/l，r是系数，r的取值范围是3-20之间；

34、所述草酸钠(na2c2o4)投加量的计算式如下：

35、s＝d×c (4)

36、式(4)中s是每吨水中需要投加的草酸钠的量，单位是kg/t，c是水中钙的含量，单位是g/l，d是系数，d的取值范围是3-20之间；

37、所述滤液b中双氧水投加量的计算式如下：

38、v2＝p2×c (5)

39、式(5)中v2是需要投加的双氧水的体积，所述双氧水的质量百分比浓度为27％-27.5％，单位是l/m3或l/t，c的单位是g/l，p2是系数，p2的取值范围是3-20之间。

40、进一步，所述r的取值范围的优选值是9-15之间，所述d的取值范围的优选值是10-20之间，所述p2的取值范围的优选值是5-10之间。

41、与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：

42、经过该用于锂电新能源领域锂化合物生产废液资源化的方法处理后的提锂废液，实现了饱和硫酸钠溶液中edta的完全降解，cod值降低超过80％，最终得到的滤液颜色变浅，由原来接近不透明变成了透明状态；经过处理后，水中的锂没有流失；经过处理后，废液中的fe、mn等杂质低于检测仪器的检测限，其余如ca、mg含量也得到了一定程度的降低；在处理过程中没有在水中新增除na+及so42-之外的物质；在处理后由于edta的彻底降解，后续再进行沉锂处理，可以实现锂的资源化回收，此外，在edta氧化步骤中投加的催化剂硫酸亚铁在首次使用后转变成的铁泥可以溶于edta，因此，uv/fenton反应中的催化剂可以循环使用，本方法避免了由于铁泥夹带导致的锂损失，同时，催化剂的重复使用，也极大的减少了处理过程中的固废/危废量。