一种磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统的制作方法

本技术涉及粉体过滤和洗涤，进一步地涉及一种磷酸铁的膜洗涤系统和洗涤废水回收系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车、工业和民用储能领域的快速发展，市场对储能型及动力型电池的需求量逐渐增大，磷酸铁锂电池以其自身安全性高、环保、价格低廉等市场优势，市场占有率逐年提高。磷酸铁锂主流生产工艺是以磷酸铁为原料，采用“固相法”生产，所以磷酸铁的需求量也在逐年攀升。

2、目前，磷酸铁通常采用液相合成法来制备，制备过程中会生成大量副产盐，需要对产物进行洗涤纯化，其中洗涤纯化过程对杂质去除要求较高，否则将会严重影响正极材料的电化学性能。传统的洗涤方式有板框、离心机等，它们的共性是滤饼洗涤，需要打浆，洗涤过程不充分，需要消耗大量洗涤水才能满足基本指标要求，且大量的高含盐废水致使水洗废水处理压力大、处理成本高；另外，传统的洗涤方式杂质去除极限较低，不能满足高品质产品的需求；此外，可能还存在粉体穿滤的问题，需要额外配置粉体回收单元。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，本系统通过设置膜过滤单元和膜分离单元，实现对磷酸铁粉体的高效洗涤以及洗涤废水的回收利用，省去传统的打浆工序，减少了产物中杂质的含量，降低了洗涤能耗和水耗。同时本系统中的副产盐回收单元和稀磷酸储罐实现了对磷酸铁浆料中的副产盐和稀磷酸进行回收，实现了资源的最大化利用。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，包括黄料磷酸铁洗涤单元和白料磷酸铁洗涤单元，经所述黄料磷酸铁洗涤单元洗涤合格的黄料磷酸铁转化成白料磷酸铁后进入所述白料磷酸铁洗涤单元进行膜洗涤，所述黄料磷酸铁洗涤单元和所述白料磷酸铁洗涤单元均包括磷酸铁洗涤装置和洗涤废水膜分离装置，所述磷酸铁洗涤装置包括依次连接的供水罐、洗涤罐和膜过滤单元，所述膜过滤单元的浆料出口连通所述洗涤罐的进液口，用于循环洗涤磷酸铁；所述洗涤废水膜分离装置的入口连通所述膜过滤单元的废水出口，所述洗涤废水膜分离装置的清液出口连通所述供水罐，洗涤废水经所述洗涤废水膜分离装置净化后回用于磷酸铁的洗涤。

4、在一些实施方式中，所述洗涤废水膜分离装置包括依次相连形成分离回路的多级膜分离单元，用于对洗涤废水进行循环膜分离处理，得到可回收利用洗涤水。

5、在一些实施方式中，所述黄料磷酸铁洗涤单元还包括副产盐回收单元，所述副产盐回收单元连通所述黄料磷酸铁洗涤单元中的黄料洗涤废水膜分离装置；所述白料磷酸铁洗涤单元还包括稀磷酸储罐，所述稀磷酸储罐连通所述白料磷酸铁洗涤单元中的白料洗涤废水膜分离装置。

6、在一些实施方式中，所述膜分离单元设为2级，所述黄料洗涤废水膜分离装置包括依次相连形成分离回路的第一黄料膜分离单元和第二黄料膜分离单元，所述第一黄料膜分离单元的浓液出口连通所述副产盐回收单元，用于回收黄料洗涤废水中的副产盐，所述第二黄料膜分离单元的清液出口连通黄料供水罐的入口，用于将膜分离净化后的洗涤废水回用于黄料磷酸铁的洗涤；所述白料洗涤废水膜分离装置包括依次相连形成分离回路的第一白料膜分离单元和第二白料膜分离单元，所述第一白料膜分离单元的浓液出口连通所述稀磷酸储罐，用于回收白料洗涤废水中的稀磷酸溶液，所述第二白料膜分离单元的清液出口连通白料供水罐的入口，用于将膜分离净化后的洗涤废水回用于白料磷酸铁的洗涤。

7、在一些实施方式中，本系统还包括纯水补充单元，所述纯水补充单元连通所述供水罐，用于向本系统内补充与排入所述副产盐回收单元和所述稀磷酸储罐的浓液等量的纯水以维持系统水平衡。

8、在一些实施方式中，所述黄料磷酸铁洗涤单元包括黄料浓缩单元，所述黄料浓缩单元的母液出口连通所述副产盐回收单元，所述黄料浓缩单元的浆液出口连通所述黄料磷酸铁洗涤装置中的黄料洗涤罐；所述白料磷酸铁洗涤单元包括白料浓缩单元，所述白料浓缩单元的母液出口连通所述稀磷酸储罐，所述白料浓缩单元的浆液出口连通所述白料磷酸铁洗涤装置中的白料洗涤罐。

9、在一些实施方式中，所述磷酸铁洗涤装置还包括清液储罐，所述清液储罐的入口和出口分别连通所述膜过滤单元的废水出口和所述洗涤罐的入口，用于收集洗涤后期产生的低杂质洗涤废水回用于磷酸铁的洗涤。

10、在一些实施方式中，所述白料磷酸铁洗涤单元还包括白料生成罐，所述白料生成罐连通所述黄料磷酸铁洗涤单元的出口，用于承接洗涤合格的黄料磷酸铁并将其转化为白料磷酸铁。

11、在一些实施方式中，所述膜过滤单元采用错流式微滤膜；和/或，所述洗涤废水膜分离装置采用纳滤膜和/或反渗透膜。

12、在一些实施方式中，本系统还包括反冲洗单元，用于分别对所述黄料磷酸铁洗涤单元和所述白料磷酸铁洗涤单元中的膜组件进行定期清理。

13、在一些实施方式中，所述磷酸铁洗涤装置采用连续进水连续出水的方式进行洗涤。

14、与现有技术相比，本实用新型所提供的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统具有以下有益效果：

15、1、本实用新型采用两步法膜洗涤方式，分别设置黄料磷酸铁洗涤装置和白料磷酸铁洗涤装置，先对黄料磷酸铁浆料进行膜洗涤，黄料洗涤合格后直接送入白料生成罐转化为白料磷酸铁，再对白料磷酸铁浆料进行膜洗涤，可以显著降低产物中杂质元素的含量，提高产品品质，省去打浆工序，同时设置多级膜分离单元对洗涤废水进行净化回收，得到的清液可回用于磷酸铁浆料的洗涤，减少了废水排放，提高了水资源的利用率，具有良好的社会效益和环境效益；

16、2、本实用新型中膜过滤单元多次循环洗涤后产生的低杂质洗涤废水通过黄料清液储罐和白料清液储罐收集，可用于下一批次磷酸铁浆料的前期洗涤，实现了洗涤废水的二次利用，节约水资源；

17、3、本实用新型中的副产盐回收单元和稀磷酸储罐可对磷酸铁浆料里的副产盐和稀磷酸进行回收，最大限度实现资源的有效利用，同时降低水处理压力，实现项目最大收益。

技术特征：

1.一种磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求3所述的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，其特征在于，还包括：

技术总结
本技术公开了一种磷酸铁的膜洗涤和洗涤废水回收系统，包括黄料磷酸铁洗涤单元和白料磷酸铁洗涤单元，采用两步法对磷酸铁进行膜洗涤，先对初始合成的黄料磷酸铁进行膜洗涤，将合格黄料磷酸铁转化为白料磷酸铁后，再对白料磷酸铁进行膜洗涤，白料磷酸铁洗涤合格后进行后续的处理工序，经本技术洗涤后的磷酸铁产品中的杂质元素含量低，产品品质高。同时还提供了多级膜分离单元，对洗涤废水进行净化并回用于磷酸铁的膜洗涤，实现了洗涤废水的循环利用。而且能对黄料磷酸铁和白料磷酸铁膜洗涤过程中产生的副产盐和稀磷酸进行回收利用，提高资源利用率，节省成本，具有良好的社会效益和环境效益。

技术研发人员：杨积志,李海波,黄磊,张仁
受保护的技术使用者：上海安赐环保科技股份有限公司
技术研发日：20230512
技术公布日：2024/1/14