CN216890469U - 一种回收含锂废水中锂离子的*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种回收含锂废水中锂离子的***，包括依次连接的前处理单元、一级反渗透单元和离子交换单元；一级反渗透单元的淡水出口连接离子交换单元，浓水出口连接二级反渗透单元；前处理单元包括依次连接的过滤器、pH调节池和脱碳器；离子交换单元的出口并联连接pH调节池和产水箱；二级反渗透单元的淡水出口连接pH调节池，浓水出口连接硫酸锂收集池。前处理单元能保护两级反渗透单元和离子交换单元；两级反渗透单元串联，提高浓缩效果；离子交换单元对一级反渗透单元的淡水进一步吸附除锂，提高锂回收率；离子交换单元和二级反渗透单元的淡水出口连接前处理单元，使回收锂离子进入两级反渗透单元，生产硫酸锂，提高锂离子回收率。
Description
技术领域
本实用新型属于含锂废水处理装置技术领域，具体涉及一种回收含锂废水中锂离子的***。
背景技术
随着新能源电池产业的发展，金属锂作为电池的主要材料被大量应用。我国锂矿石等一次资源储量低，对外依存度目前已高达70%，难以满足快速增长的市场需求，供需矛盾日渐突出。因此，高效清洁地从含锂废水中回收锂是锂资源的重要补充，对有效避免废锂离子对生态环境和人体健康的二次污染风险、保障战略金属锂的安全供给和新能源汽车行业的可持续发展意义重大，回收的锂盐产品也是重要的二次资源，具有经济效益。
目前，国内外的锂资源主要来自锂矿和盐湖卤水锂资源，从盐湖卤水中提取锂盐的工艺技术方法，主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸附法、碳化法、煅烧浸取法、电渗析法等，在这些生产过程中，由于工艺过程的不同特性，会产生较多的含锂废液。另一方面，新能源电池的生产过程中大量的锂离子随废水排放，而且在锂电池回收领域，通过湿法对镍、钴、铁等元素进行萃取、反萃处理后，也会产生大量的含锂废液，急需再次回收提锂。上述含锂废液具有阴阳离子杂质种类多、钾和钠离子含量过高、难以大量处理的特点，锂回收是这类废水处理的重点、难点。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种回收含锂废水中锂离子的***，包括依次连接的前处理单元、一级反渗透单元和离子交换单元；一级反渗透单元的淡水出口连接离子交换单元，浓水出口连接二级反渗透单元；
所述前处理单元包括依次连接的过滤器、pH调节池和脱碳器，所述过滤器的出水口与pH调节池的进水口相连，pH调节池的出水口与脱碳器的进水口相连，脱碳器的出水口连接一级反渗透单元的进水口；
所述离子交换单元的出口并联连接pH调节池和产水箱；
所述二级反渗透单元的淡水出口连接pH调节池，浓水出口连接硫酸锂收集池。
可选的，所述过滤器的上游设有废水储水池，废水储水池连接过滤器，用于储存含锂废水。
可选的，所述过滤器为布袋式过滤器，脱碳器的内部设有曝气装置。
可选的，所述二级反渗透单元包括依次连接的浓水箱和二级反渗透装置，一级反渗透单元的浓水出口连接浓水箱的进水口，浓水箱的出水口连接二级反渗透装置的进水口。
可选的，所述离子交换单元包括淡水箱、离子交换装置、洗脱剂储罐和洗脱酸液箱；
一级反渗透单元的淡水出口连接淡水箱的进水口，淡水箱的出水口连接离子交换装置的第一进水口，洗脱剂储罐连接离子交换装置的第二进水口；离子交换装置的第一出口连接产水箱，第二出口连接洗脱酸液箱的进水口，洗脱酸液箱的出水口连接pH调节池。
可选的，所述产水箱的下游侧连接后处理装置，所述后处理装置选自能够回收锂的回收装置或排放装置，排放装置可为市政排水管道。
本实用新型所述的回收含锂废水中锂离子的***，具有以下有益效果：
所述前处理单元通过依次设置过滤器、pH调节池和脱碳器，对含锂废水依次进行了过滤、调节pH值和脱除CO2的预处理，使得进入一级反渗透单元的含锂废水的状态更好，保护了两级反渗透单元和离子交换单元；本实用新型通过两级反渗透单元串联，提高了对含锂废水的浓缩效果，进而提高了硫酸锂收集池中产品的纯度；本实用新型将一级反渗透单元的淡水出口连接离子交换单元，能够对该淡水进行进一步吸附除锂，提高了整体的锂离子回收率；离子交换单元和二级反渗透单元的淡水出口连接pH调节池，使得回收的锂离子再次进入一级反渗透单元和二级反渗透单元，用于生产硫酸锂，进一步提高锂离子回收率。
附图说明
图1为所述的回收含锂废水中锂离子的***的示意图。
附图中，1-废水储水池、2-前处理单元，201-过滤器，202-pH调节池，203-脱碳器，3-一级反渗透单元，4-二级反渗透单元，401-浓水箱，402-二级反渗透装置，5-离子交换单元，501-淡水箱，502-离子交换装置，503-洗脱剂储罐，504-洗脱酸液箱，6-硫酸锂收集池，7-产水箱，8-后处理装置。
具体实施方式
本实施例所述的回收含锂废水中锂离子的***，如图1所示，包括依次连接的前处理单元2、一级反渗透单元3和离子交换单元5；一级反渗透单元3的淡水出口连接离子交换单元5，浓水出口连接二级反渗透单元4；
所述前处理单元2包括依次连接的过滤器201、pH调节池202和脱碳器203，所述过滤器201的出水口与pH调节池202的进水口相连，pH调节池202的出水口与脱碳器203的进水口相连，脱碳器203的出水口连接一级反渗透单元3的进水口；
所述离子交换单元5的出口并联连接pH调节池202和产水箱7；
所述二级反渗透单元4的淡水出口连接前处理单元2，浓水出口连接硫酸锂收集池6。
可选的，所述过滤器201的上游设有废水储水池1，废水储水池1连接过滤器201，用于储存含锂废水。
可选的，所述过滤器201为布袋式过滤器201，脱碳器203的内部设有曝气装置。
可选的，所述二级反渗透单元4包括依次连接的浓水箱401和二级反渗透装置402，一级反渗透单元3的浓水出口连接浓水箱401的进水口，浓水箱401的出水口连接二级反渗透装置402的进水口，二级反渗透装置402的淡水出口连接pH调节池202，二级反渗透装置402的浓水出口连接硫酸锂收集池6。
可选的，所述离子交换单元5包括淡水箱501、离子交换装置502、洗脱剂储罐503和洗脱酸液箱504；
一级反渗透单元3的淡水出口连接淡水箱501的进水口，淡水箱501的出水口连接离子交换装置502的第一进水口，洗脱剂储罐503连接离子交换装置502的第二进水口；离子交换装置502的第一出口连接产水箱7，第二出口连接洗脱酸液箱504的进水口，洗脱酸液箱504的出水口连接pH调节池202。
可选的，所述离子交换装置502内填充YS-XF-101大孔螯合树脂。
可选的，所述产水箱7的下游侧连接后处理装置8，所述后处理装置8选自能够回收锂的回收装置或排放装置，排放装置可为市政排水管道。
所述过滤器201能够去除含锂废水中的固体悬浮物和胶体，然后在pH调节池202内将废水的pH值调节至5以下，再通过脱碳器203的曝气装置去除废水中的CO2。通过以上前处理过程后，废水为不含碳酸根的澄清的弱酸性含锂废水。
所述一级反渗透单元3用于浓缩前处理单元2处理后的废水，以得到小部分高锂浓水及大部分低锂淡水，二级反渗透单元4进一步将小部分高锂浓水进行浓缩，以得到一定含量的硫酸锂产品。一级反渗透单元3产生的低锂淡水通过离子交换装置502进行吸附，然后废水进入产水箱7，离子交换柱吸附饱和后，用洗脱剂洗脱已吸附的锂，洗脱剂为一定浓度的硫酸溶液，洗脱酸水返回pH调节池202用于调节含锂废水的pH为4-4.5，二级反渗透所产的淡水也回到pH调节池202。
原始的含锂废水的盐度最好不大于15%，可为新能源电池行业产生的含锂废水，也可为盐湖卤水。
该***中树脂对锂离子的吸附率达到99.9%以上，***综合回收率达到90%以上，具有吸附率高，选择性吸附效果好，硫酸锂产品纯度高且成本相对较低的特点，且该***可以拓展到盐湖中锂离子的回收利用。
Claims (7)
1.一种回收含锂废水中锂离子的***，其特征在于，包括依次连接的前处理单元、一级反渗透单元和离子交换单元；一级反渗透单元的淡水出口连接离子交换单元，浓水出口连接二级反渗透单元；
所述前处理单元包括依次连接的过滤器、pH调节池和脱碳器，所述过滤器的出水口与pH调节池的进水口相连，pH调节池的出水口与脱碳器的进水口相连，脱碳器的出水口连接一级反渗透单元的进水口；
所述离子交换单元的出口并联连接pH调节池和产水箱；
所述二级反渗透单元的淡水出口连接pH调节池，浓水出口连接硫酸锂收集池。
2.根据权利要求1所述的回收含锂废水中锂离子的***，其特征在于，所述过滤器的上游设有废水储水池，废水储水池连接过滤器。
3.根据权利要求1所述的回收含锂废水中锂离子的***，其特征在于，所述过滤器为布袋式过滤器，脱碳器的内部设有曝气装置。
4.根据权利要求1所述的回收含锂废水中锂离子的***，其特征在于，所述二级反渗透单元包括依次连接的浓水箱和二级反渗透装置，一级反渗透单元的浓水出口连接浓水箱的进水口，浓水箱的出水口连接二级反渗透装置的进水口。
5.根据权利要求1所述的回收含锂废水中锂离子的***，其特征在于，所述离子交换单元包括淡水箱、离子交换装置、洗脱剂储罐和洗脱酸液箱。
6.根据权利要求5所述的回收含锂废水中锂离子的***，其特征在于，所述一级反渗透单元的淡水出口连接所述淡水箱的进水口，淡水箱的出水口连接所述离子交换装置的第一进水口，所述洗脱剂储罐连接离子交换装置的第二进水口；离子交换装置的第一出口连接产水箱，第二出口连接所述洗脱酸液箱的进水口，洗脱酸液箱的出水口连接pH调节池。
7.根据权利要求1所述的回收含锂废水中锂离子的***，其特征在于，所述产水箱的下游侧连接后处理装置。
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| CN202220965977.7U CN216890469U (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种回收含锂废水中锂离子的*** |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115353238A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-11-18 | 苏州苏净环保工程有限公司 | 一种电池级硝酸锂生产废水的处理方法 |
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2022
- 2022-04-25 CN CN202220965977.7U patent/CN216890469U/zh active Active
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