【会员风采】昆山威胜达环保：如何处置磷酸铁、磷酸铁锂生产废水及高浓母液等废水？

新能源锂电池生产废水解决方案

  昆山威胜达环保设备有限公司 

背景介绍

《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》指出，到2025年，中国新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右，新能源汽车对锂电池的需求将持续增长，预计到2027年，中国新能源汽车行业锂电池正极材料需求量将超过100万吨。

正如石油开启了化石能源时代一样，锂电池也将引领新的能源革命。

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池需求的增加，使正极材料的需求也不断提高。 按照正极材料的不同，动力电池可分为磷酸铁锂和三元两大技术路线。去年，国内磷酸铁锂电池全年市占率超过50%。2022年前8个月，磷酸铁锂电池保持领先优势，市占率达59%，较三元电池高出18个百分点。沉寂三年后，磷酸铁锂再度成为国内动力电池最为主流的技术路线。

技术难题

目前市场上主流的磷酸铁锂正极材料（LFP）生产工艺路线包括四种：水热法工艺路线、草酸亚铁工艺路线、氧化铁工艺路线和磷酸铁工艺路线。

磷酸铁是制备磷酸铁锂（LiFePO4， 铁为二价状态）的一种重要前驱体，“磷酸铁路线制备磷酸铁锂”由于工艺简单、 原材料利用率高、重复性好、正极材料活性高，生产技术日臻成熟，已逐渐发展成为主流工艺。

而在生产磷酸铁材料时，第一次 压滤 会产生大量的高浓度废水排出，且废水含有好多的游离离子（钠离子、氯离子、硫酸离子）。需要单独运用废水处理工艺进行将其净化，先运用纯碱溶液调节pH值（原本pH值为1-2）至中性，再采用 MVR 系统 将废水进行蒸发处理。蒸汽受到冷凝过后收集起来，可以用于纯水的制备。

据资料显示，该股废水TDS在60000mg/L 上下，产水量大，在上千 m³左右，COD不高。正适应MVR的处置工艺。

根据MVR处置含盐含COD废水的结构特点分析，MVR处置磷酸铁生产废水，必然会产生蒸发母液。 该蒸发母液一般COD在30000mg/L，含盐量接近饱和。处置量在70吨/d左右。该股母液，对于磷酸铁生产企业，也是难以进一步处理的头疼问题，目前一般储存着，或用滚筒干燥机进行干燥结晶。

滚筒干燥在投资成本上占有优势，在运行成本上，蒸汽消耗量大，二次尾气需要进行独立处理装置，运行机械故障率高，且存在高温蒸发，针对高COD物质易结焦的痛点。

解决方案

昆山威胜达环保设备有限公司撬装式高浓废水处置系统，针对高盐高COD的MVR母液处置，具有撬装式模块化，占地面积小，无尾气排放，节能50%以上，无额外维护保养费，全钛材材质耐腐蚀，低温蒸发不易结垢结焦，吨水处置能耗低，残渣含水率低、系统稳定性高、自动化程度高等优点 。

△产品图

△产品工艺流程图

△废水解决流程图

△处置效果图

关于 中国化工学会工业水处理专业委员会