一種鋰離子動力電池拆解產(chǎn)生廢水的處理方法與流程

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本發(fā)明屬于鋰離子電池回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋰離子動力電池拆解產(chǎn)生廢水的處理方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池因其電壓高、容量大、成本低、安全性能好、壽命長、無記憶效應、環(huán)境友好等顯著優(yōu)點，而被廣泛地應用于電子、交通等領(lǐng)域。隨著對新能源汽車的推廣，我國鋰離子動力電池的產(chǎn)量保持強勁的增長態(tài)勢。目前，動力電池壽命基本為1000-2000次充放電，按此循環(huán)壽命計算，大量的鋰離子電池在使用3-6年后即面臨著報廢處理的問題。盡管對鋰離子廢舊電池的回收開始逐漸引起重視，但回收的焦點集中于電極材料有價金屬的回收，而對電解液的處理并不重視。在廢舊鋰離子電池的收集、堆放和回收過程中，電解液泄露和揮發(fā)，將對周邊的大氣、土壤和水體造成嚴重的污染。

現(xiàn)有的鋰離子電池電解液回收技術(shù)主要是采用熱分解的處理方法，在熱處理過程中，鋰鹽分解產(chǎn)生大量的HF酸(氫氟酸)，HF酸的強腐蝕性對腐蝕回收設備，對設備要求較高，同時尾氣吸收廢液會污染環(huán)境，而處理起來過程也較繁瑣，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子動力電池拆解產(chǎn)生廢水的處理方法，減少鋰離子電池回收過程中對環(huán)境的污染，降低回收成本。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種鋰離子動力電池拆解產(chǎn)生廢水的處理方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，在液氮冷卻條件下將電池拆解產(chǎn)生的電解液冷卻回收，并洗滌電極片和隔膜，將產(chǎn)生的清洗液和電解液混合得到電池拆解產(chǎn)生的廢水；

步驟2，給步驟1所述的廢水中加入飽和KF水溶液后通過結(jié)晶回收LiF晶體；

步驟3，給步驟2回收LiF晶體后的溶液中加入堿性物質(zhì)，回收溶液中的氟離子；

步驟4，將步驟3得到的溶液依次通過厭氧池、缺氧池和好氧池，去除溶液中的氨氮有機物，完成鋰離子電池拆解產(chǎn)生廢水的處理。

本發(fā)明的特點還在于，

所述步驟1中電極片清洗為使用去離子水浸泡電極片，并超聲震蕩，提取電極片附著的電解質(zhì)。

步驟2中回收LiF晶體的具體方法為：

步驟2.1，在步驟1所述的廢水中添加硫酸氫鉀，得混合溶液；

步驟2.2，將步驟2.1中所述的混合溶液在450-550攝氏度下煅燒4-6h，冷卻后將煅燒得到的產(chǎn)品溶解，得到剩余電解液成份；

步驟2.3，向步驟2.2中所述的剩余電解液成份中加入飽和KF水溶液后通過結(jié)晶回收LiF晶體，

步驟3中回收溶液中氟離子的具體方法為：

步驟3.1，給步驟2得到的溶液中加入硫酸，調(diào)節(jié)PH值，使其小于3.5；

步驟3.2，給步驟3.1中的溶液中添加雙氧水和二價鐵離子；

步驟3.3，給步驟3.2種的溶液中加入堿性物質(zhì)，去除溶液中的氟離子。

步驟2.1中硫酸氫鉀與廢水的質(zhì)量比為：7.5-8.5：1。

步驟2.3中飽和KF水溶液的添加量為剩余電解液的15-55％。

步驟3.3中的堿性物質(zhì)為氧化鈣。

氧化鈣的添加量為步驟3.2所得溶液的4-6％。

本發(fā)明的有益效果是，

本發(fā)明所提供的本發(fā)明提供的一種鋰離子動力電池電解液回收利用的方法，回收率高，且回收不會造成二次污染；操作簡單，過程無毒，無HF腐蝕，對生產(chǎn)裝置的耐腐蝕性能要求寬松，設備投入成本低，且不引入新的雜質(zhì)，回收得到的鋰鹽可配置新的電解液或制備電池其他鋰材料，回收利用率高。本發(fā)明對于降低電池生產(chǎn)成本、節(jié)約資源、保護環(huán)境都可起到積極的作用。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明一種鋰離子動力電池拆解產(chǎn)生廢水的處理方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，在液氮冷卻條件下將電池拆解產(chǎn)生的電解液冷卻回收，并洗滌電極片和隔膜，將產(chǎn)生的清洗液和電解液混合得到電池拆解產(chǎn)生的廢水；其中，電極片清洗為使用去離子水浸泡電極片，并超聲震蕩，提取電極片附著的電解質(zhì)；

步驟2，給步驟1所述的廢水中加入飽和KF水溶液后通過結(jié)晶回收LiF晶體；具體方法為：

步驟2.1，在步驟1所述的廢水中添加硫酸氫鉀，得混合溶液；

硫酸氫鉀與廢水的質(zhì)量比為：7.5-8.5：1；

步驟2.2，將步驟2.1中所述的混合溶液在450-550攝氏度下煅燒4-6h，冷卻后將煅燒得到的產(chǎn)品溶解，得到剩余電解液成份；

步驟2.3，向步驟2.2中所述的剩余電解液成份中加入飽和KF水溶液后通過結(jié)晶回收LiF晶體；

飽和KF水溶液的添加量為剩余電解液的15-55％；

步驟3，給步驟2回收LiF晶體后的溶液中加入氧化鈣，回收溶液中的氟離子；具體方法為：

步驟3.1，給步驟2得到的溶液中加入硫酸，調(diào)節(jié)PH值，使其小于3.5；

步驟3.2，給步驟3.1中的溶液中添加雙氧水和二價鐵離子；

步驟3.3，給步驟3.2種的溶液中加入氧化鈣，去除溶液中的氟離子；氧化鈣的添加量為步驟3.2所得溶液的4-6％；

步驟4，將步驟3得到的溶液依次通過厭氧池、缺氧池和好氧池，去除溶液中的氨氮有機物，完成鋰離子電池拆解產(chǎn)生廢水的處理。

一種鋰離子電池電解液回收利用的方法，回收率高，且回收不會造成二次污染；操作簡單，過程無毒，無HF腐蝕，對生產(chǎn)裝置的耐腐蝕性能要求寬松，設備投入成本低，且不引入新的雜質(zhì)，回收得到的鋰鹽可配置新的電解液或制備電池其他鋰材料，回收利用率高。本發(fā)明對于降低電池生產(chǎn)成本、節(jié)約資源、保護環(huán)境都可起到積極的作用。

實施例1

步驟2，給步驟1所述的廢水中加入飽和KF水溶液后通過結(jié)晶回收LiF晶體；具體方法為：

步驟2.1，在步驟1所述的廢水中添加硫酸氫鉀，得混合溶液；

硫酸氫鉀與廢水的質(zhì)量比為：7.5：1；

步驟2.2，將步驟2.1中所述的混合溶液在450攝氏度下煅燒4h，冷卻后將煅燒得到的產(chǎn)品溶解，得到剩余電解液成份；

步驟2.3，向步驟2.2中所述的剩余電解液成份中加入飽和KF水溶液后通過結(jié)晶回收LiF晶體；

飽和KF水溶液的添加量為剩余電解液的15％；

步驟3，給步驟2回收LiF晶體后的溶液中加入氧化鈣，回收溶液中的氟離子；具體方法為：

步驟3.1，給步驟2得到的溶液中加入硫酸，調(diào)節(jié)PH值，使其小于3.5；

步驟3.2，給步驟3.1中的溶液中添加雙氧水和二價鐵離子；

步驟3.3，給步驟3.2種的溶液中加入氧化鈣，去除溶液中的氟離子；氧化鈣的添加量為步驟3.2所得溶液的4％；

步驟4，將步驟3得到的溶液依次通過厭氧池、缺氧池和好氧池，去除溶液中的氨氮有機物，完成鋰離子電池拆解產(chǎn)生廢水的處理。