[发明专利]锂离子电池材料生产中废气废水的回收处理方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池材料生产中废气废水的回收处理方法，属于化工废气废水回收处理技术领域。所述处理方法包括：(1)将锂离子电池材料生产过程中产生的废气和/或废水通入反应釜的水中，通过化学反应生成沉淀物；(2)利用气泵将气体从反应釜底端通入水体中，产生的气泡将水体中的悬浮杂质浮至水体液面；(3)将水体液面上的杂质浮选物捞出，再对反应釜中的水体进行固液分离；(4)分离得到的固体进行干燥，得到副产物；固液分离后剩余的水重新用于废气废水的回收处理。本发明通过引入化学反应与气浮选联用技术实现了锂电材料产业全方位高效利用与分级提纯，实现产业用原材料高效利用，获得锂电材料主产品的同时，又得到工业副产品。

技术领域

本发明涉及化工废气废水回收处理技术领域，具体涉及锂离子电池材料生产中产生的废气废水的回收处理方法。

背景技术

锂离子电池因其能量高、放电时间长、体积小、环境适用性强、无记忆性等特点而得以迅速发展，相应的磷酸铁锂、三元材料、钴酸锂、磷酸锰铁锂等材料以及它们的前躯体产业材料也迅速发展。但是工业生产中排放大量未经处理的水、气、渣等有害废物，会严重地破坏农业的生态平衡和自然资源，对农业生产的发展造成极大的危害。

目前产业化锂电材料的制备主要采用固相合成法，所用的原材料主要以碳酸锂、氢氧化锂等为锂源，草酸亚铁、乙二酸亚铁、磷酸二氢铵、氢氧化镍钴锰、镍钴锰碳酸盐、磷酸铁、磷酸锰铁等为活性物质原材料，以磷酸二氢铵、硝酸铝、蔗糖、葡萄糖等作为材料改性原材料；同时，目前制备锂电材料所用的活性物质原材料大部分是通过湿法反应制备，如磷酸铁通过铁与磷酸反应制备，氢氧化镍钴锰通过镍、钴、锰的硫酸盐或氯化物与氢氧化钠、氨水等反应制备。在材料制备过程中产生的大量氨气、氮氧化物、二氧化碳及有机悬浮物。

但目前锂电材料在其制备过程中，仅仅专注于锂电材料的制备，不但没有充分利用好原材料，而且存在将废气废水用水稀释后直接排掉的现象，造成严重的环境污染。因此，急需一种有效的方法对锂电材料制备过程中产生的废气废水进行处理，以减轻对环境的污染。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的是提供一种锂电材料产业全方位高效利用与分级提纯方法，解决锂离子电池材料制备过程中存在的原材料浪费与环境污染严重的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

锂离子电池材料生产中废气废水的回收处理方法，包括以下步骤：

(1)将锂离子电池材料生产过程中产生的废气和/或废水通入反应釜的水中，通过化学反应生成沉淀物；

(2)利用气泵将气体从反应釜底端通入水体中，产生的气泡将水体中的悬浮杂质浮至水体液面；

(3)将水体液面上的杂质浮选物捞出，再对反应釜中的水体进行固液分离；

(4)分离得到的固体进行干燥，得到副产物；固液分离后剩余的水重新用于废气废水的回收处理。

所述的锂离子电池材料可为磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、掺杂包覆型三元材料、掺杂包覆型钴酸锂、石墨材料、硅碳材料等锂电材料中的任意一种或磷酸铁、磷酸锰铁、氢氧化镍钴锰、镍钴锰碳酸盐、碳酸锰、氢氧化钴等锂电前躯体材料中的任意一种。所述的废气或废水即为在上述材料制备过程中产生的。

步骤(1)中，所述的废气为氨气、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮中的任意一种或多种；

所述的废水为硫酸、盐酸、磷酸、草酸中的任意一种或多种。

具体地，例如当通入水中的废气中同时含有氨气、二氧化碳时，即会发生化学反应生成碳酸氢铵或碳酸铵沉淀，化学反应式为：NH₃+CO₂+H₂O→NH₄HCO₃↓。