反渗透膜法处理磷酸铁生产废水的零排放工艺研究
2021-08-12刘茂举龚福忠铁云飞李艳琳
无机盐工业 2021年8期
刘茂举,龚福忠,铁云飞,李艳琳
(广西大学化学化工学院,广西南宁530004)
磷酸铁是生产磷酸铁锂正极材料的前驱体,随着电动汽车行业的快速发展,磷酸铁锂的市场需求越来越大,对电池级磷酸铁原料的需求也逐年增加。生产电池级磷酸铁的铁源主要是硝酸铁、氯化铁和硫酸亚铁,其中硫酸亚铁主要来源于钛白粉生产的副产品绿矾。以绿矾为原料生产电池级磷酸铁具有原料来源丰富、价格便宜等优点,但生产过程产生大量的废水[1]。据广西新晶科技有限公司中试生产的电池级磷酸铁估计,每生产1 t电池级磷酸铁约产生50 t废水,这些废水主要是对粗产品磷酸铁洗涤过程中产生,含有硫酸根、磷酸根以及Na+等离子,浓度较低。目前这些废水处理主要采用石灰沉淀法和膜分离法。用石灰沉淀法处理,可同步生成硫酸钙和磷酸钙沉淀而去除硫酸根和磷酸根,但混合污泥量大,不易回收利用,而且形成新的固废物[2]。膜分离法是在压力作用下,利用不同孔径的膜对水溶液中分子和离子的筛分作用(选择性透过),达到物质分离目的的过程,具有操作简便、能耗低、处理效率高、适用范围广、运行成本低、无二次污染、设备结构紧凑、易于实现自动化等特点[3-6],尤其适合稀溶液体系。
为实现废水的零排放和循环利用的目标,本文针对广西新晶科技有限公司所采用的磷酸铁中试生产技术,设计了反渗透膜分离处理、同时制备硫酸钙晶须的废水零排放处理工艺(见图1),采用单一变量法,考察了膜进水压力、进水浓度、温度、pH等因素对硫酸根和磷酸根截留率和膜通量的影响。……
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