科海思樹脂廢水除鈷的工藝優勢

科海思樹脂廢水除鈷的工藝優勢

工藝選擇

沉淀系統+過濾系統+螯合樹脂系統
工藝原理

螯合樹脂耐受高鹽水選擇性吸附鈷

項目背景

鈷是一種稀有金屬，也是非常重要的過渡金屬材料，因其優異的物理、化學性質，以化學品和金屬的形式，廣泛應用于鋰電池、硬質合金、超耐熱合金、絕緣材料和磁性材料、工業催化劑、染料及氧化鈷的生產過程中。

鈷可以提高鋰離子電池的穩定性和安全性，改善電池的循環性能，提高電池的壽命，是制備鋰離子電池 的的正極材料，因而電池行業也是鈷消耗較多的行業。隨著電池行業的快速發展，大量的含鈷廢水隨之產生。水體中

鈷離子的處理方法主要包括化學沉淀法、膜分離法 、離子交換法等。

化學沉淀法是含鈷廢水處理領域應用較為廣泛的一種方法，通過向廢水中添加一定的沉淀劑，使其與廢水中溶解性的鈷離子反應生成沉淀，通過重力沉降去除鈷離子。根據所用沉淀劑的不同，分為中和沉淀法和硫化物沉淀法等。

中和沉淀法是在含有鈷等重金屬的廢水中加入堿進行中和反應使其生成不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離，但實際廢水中通常有多種金屬離子共存，在有些廢水中，通常還含有鹵素、氰根、氨等物質時，這些物質還可和重金屬離子形成配合物，需要破絡才能沉降重金屬離子。有些沉淀顆粒較細，不易沉降，時常需加入絮凝劑協助沉淀生成。

硫化沉淀法在廢水中加入Na2S和FeS等硫化物沉淀劑，使重金屬離子與S2-生成硫化物沉淀而除去。為了保證金屬離子沉淀 ，通常要加入過量的可溶性硫化物，過量的S2-可與某些金屬硫化物生成絡合物重新溶解，造成后續回收的鎳、鈷等產品的連二硫酸根超標，形成二次污染。

整體來看，沉淀工藝以污泥的形式處理重金屬，耗堿量很大，而且清液沉淀效果不能達到很低的指標，尤其是在有絡合物或者鹽分很高的情況下堿性沉淀效果很差，常用于高濃度含鈷廢水的預處理。

膜分離法是使用特殊的半透膜利用一定的外界壓力，使重金屬廢水通過半透膜從而截留重金屬。鈷等重金屬對膜的使用壽命有很大影響，一般是配合物化處理后進入膜系統，微量的重金屬殘留會大量富集到濃水去，大大增加廢水處理難度，造成水處理工藝冗長，如果含鹽量過高，膜工藝也不適用。

離子交換法是不溶性離子化合物 （離子交換劑 ）上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應，是一種特殊的吸附過程，通常是可逆性化學吸附，主要用于分離和提純。對于含有多種金屬離子的生產廢水，離子交換法的選擇性吸附更具有優勢。

項目概況

此次合作的新材料科技公司是電池材料產業鏈核心企業之一，生產的四氧化三鈷和三元前驅體分別是鈷酸鋰、三元鋰離子電池正極材料的關鍵材料，并且近些年是行業內排名較前的電池材料前驅體供應商。

科海思作為集廢水處理、工藝設備和工程承接于一體的綜合服務商，積極倡導“環保治理價值化”理念，在國家雙碳戰略的背景下，以創新的離子交換技術，參與參與經濟結構綠色轉型，助推行業客戶實現高質量發展。

此廢水除鈷項目原水中鈷含量 2mg/l，處理水量是 25m3/h，要求出水鈷含量做到 0.1mg/以下，科海思綜合水質、水量以及客戶要求等情況，針對特定重金屬離子的特點，結合自身技術和Tulsimer® CH-90樹脂的產品優勢，利用螯合樹脂的特種功能基團與重金屬離子形成絡合物的特性，實現重金屬離子的回收利用及深度去除。

Tulsimer® CH-90樹脂是是一款具有亞氨基二乙酸基官能基及非常耐久型的巨孔狀的選擇性螯合離子交換樹脂，對除銅鎳鉛鋅鈷錳等具有特定的選擇性。

CH-90 樹脂適用于工藝生產或廢水中選擇性的回收重金屬離子，并且重金屬離子可以很容易用礦物酸實現再生效果，如Cu、Co、Ni等 。適應于電鍍及金屬酸洗 , 濕法冶金 ; 電池制造、電子行業、醫藥化工等應用。

本項目中科海思采用沉淀系統+過濾系統+螯合樹脂系統工藝，通過螯合樹脂耐受高鹽水選擇性吸附鈷，項目驗收出水鈷含量做到0.05mg/l以下。

科海思廢水除鈷的工藝優勢

1. 對鈷的選擇性好，耐受高鈉鹽、高銨鹽的溶液環境；

2. 出水效果穩定，在運行周期內避免出現鈷超標問題；

3. 進水重金屬含量偏高的情況下也能滿足要求，可以在5000mg/l的濃度下穩定運行；

4. 運行成本低，只是酸的消耗，不需要氫氧化鈉的使用；

5. 自控化程度高，降低人工成本。

Tulsimer ®CH-90 參數