工艺选择

      沉淀系统+过滤系统+螯合树脂系统

      工艺原理

      螯合树脂耐受高盐水选择性吸附钴

      项目背景

      钴是一种稀有金属，也是非常重要的过渡金属材料，因其优异的物理、化学性质，以化学品和金属的形式，广泛应用于锂电池、硬质合金、超耐热合金、绝缘材料和磁性材料、工业催化剂、染料及氧化钴的生产过程中。

      钴可以提高锂离子电池的稳定性和安全性，改善电池的循环性能，提高电池的寿命，是制备锂离子电池不可或缺的的正极材料，因而电池行业也是钴消耗较多的行业。随着电池行业的快速发展，大量的含钴废水随之产生。

      水体中钴离子的处理方法主要包括化学沉淀法、膜分离法 、离子交换法等。

      化学沉淀法是含钴废水处理领域应用较为广泛的一种方法，通过向废水中添加一定的沉淀剂，使其与废水中溶解性的钴离子反应生成沉淀，通过重力沉降去除钴离子。根据所用沉淀剂的不同，分为中和沉淀法和硫化物沉淀法等。

      中和沉淀法是在含有钴等重金属的废水中加入碱进行中和反应使其生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离，但实际废水中通常有多种金属离子共存，在有些废水中，通常还含有卤素、氰根、氨等物质时，这些物质还可和重金属离子形成配合物，需要破络才能沉降重金属离子。有些沉淀颗粒较细，不易沉降，时常需加入絮凝剂协助沉淀生成。

      硫化沉淀法在废水中加入Na2S和FeS等硫化物沉淀剂，使重金属离子与S2-生成硫化物沉淀而除去。为了保证金属离子沉淀完全，通常要加入过量的可溶性硫化物，过量的S2-可与某些金属硫化物生成络合物重新溶解，造成后续回收的镍、钴等产品的连二硫酸根超标，形成二次污染。

      整体来看，沉淀工艺以污泥的形式处理重金属，耗碱量很大，而且清液沉淀效果不能达到很低的指标，尤其是在有络合物或者盐分很高的情况下碱性沉淀效果很差，常用于高浓度含钴废水的预处理。

      膜分离法是使用特殊的半透膜利用一定的外界压力，使重金属废水通过半透膜从而截留重金属。钴等重金属对膜的使用寿命有很大影响，一般是配合物化处理后进入膜系统，微量的重金属残留会大量富集到浓水去，大大增加废水处理难度，造成水处理工艺冗长，如果含盐量过高，膜工艺也不适用。

      离子交换法是不溶性离子化合物 （离子交换剂 ）上的可交换离子与溶液中的其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附，主要用于分离和提纯。对于含有多种金属离子的生产废水，离子交换法的选择性吸附更具有优势。

      项目概况

      此次合作的新材料科技公司是电池材料产业链核心企业之一，生产的四氧化三钴和三元前驱体分别是钴酸锂、三元锂离子电池正极材料的关键材料，并且近些年是行业内排名较前的电池材料前驱体供应商。

      科海思作为集废水处理、工艺设备和工程承接于一体的综合服务商，积极倡导“环保治理价值化”理念，在国家双碳战略的背景下，以创新的离子交换技术，参与参与经济结构绿色转型，助推行业客户实现高质量发展。

      此废水除钴项目原水中钴含量 2mg/l，处理水量是 25m³/h，要求出水钴含量做到 0.1mg/以下，科海思综合水质、水量以及客户要求等情况，针对特定重金属离子的特点，结合自身技术和Tulsimer® CH-90树脂的产品优势，利用螯合树脂的特种功能基团与重金属离子形成络合物的特性，实现重金属离子的回收利用及深度去除。

      Tulsimer® CH-90树脂是是一款具有亚氨基二乙酸基官能基及非常耐久型的巨孔状的选择性螯合离子交换树脂，对除铜镍铅锌钴锰等具有特定的选择性。

      CH-90 树脂适用于工艺生产或废水中选择性的回收重金属离子，并且重金属离子可以很容易用矿物酸实现再生效果，如Cu、Co、Ni等 。适应于电镀及金属酸洗 , 湿法冶金 ; 电池制造、电子行业、医药化工等应用。

      本项目中科海思采用沉淀系统+过滤系统+螯合树脂系统工艺，通过螯合树脂耐受高盐水选择性吸附钴，项目验收出水钴含量做到0.05mg/l以下。

      科海思废水除钴的工艺优势

      1、对钴的选择性好，耐受高钠盐、高铵盐的溶液环境；

      2、出水效果稳定，在运行周期内避免出现钴超标问题；

      3、进水重金属含量偏高的情况下也能满足要求，可以在5000mg/l的浓度下稳定运行；

      4、运行成本低，只是酸的消耗，不需要氢氧化钠的使用；

      5、自控化程度高，降低人工成本。

      Tulsimer ®CH-90 参数

文章转载 北京科海思科技有限公司，如有侵权，可联系我们删除。