本公開涉及一種用于處理從電池工業的工業過程獲得的廢硫酸鈉的方法以及一種電池工業的工業加工廠。本公開還涉及從電池工業的工業過程獲得的廢硫酸鈉的用途。本公開還涉及一種肥料產品。

背景技術：

1、硫酸鹽排放增加水的鹽度并且可能加劇富營養化。可溶性硫酸鹽諸如硫酸鈉（na2so4）增加水的鹽度。含鹽量較高的廢水具有比湖水更高的密度。由于密度差異，水容易形成兩層：底部的含鹽水和上方含鹽量較低的水。這種現象被稱為分層，它減少了天然水與底部和表層的混合。

2、諸如金屬精煉工業和制漿工業等若干工業活動產生金屬硫酸鹽，這些金屬硫酸鹽越來越多地受到對廢水中的硫酸鹽濃度的嚴格限制的控制。例如，由于使用naoh和na2s作為蒸煮化學品，牛皮紙制漿廢水含有硫酸鈉。流出物中的硫酸鹽濃度通常為54,000kg/天的水平。在舊紙漿廠中，流出物中的硫酸鹽排放量可以高達1500mg/l。硫酸鹽尚未被視為紙漿廠的流出物參數。因此，在生物廢水處理中很少除去硫酸鹽。世界衛生組織（who）關于飲用水中的最大硫酸鹽含量的準則是250mg/l。

3、一個新興且快速增長的工業領域是鋰離子電池前體的生產，通常通過從基于硫酸鹽的金屬溶液中共沉淀來制備。例如，在芬蘭，廢水硫酸鹽濃度的限值和所需的處理方法由公司的環境許可證決定。污水中的硫酸鹽濃度的常見限值是400mg/l。設置硫酸鹽限制以減少由天然水體（特別是淡水中）的鹽水濃度的增加造成的環境壓力。

4、在現有技術中，硫酸鈉被轉化為硫酸鉀或芒硝，或者被填埋，這些都不是解決新出現的廢硫酸鈉問題的實際解決方案。

5、在增加工業生產的同時，需要避免產生基于硫酸鹽的廢物和鹽化。這需要更有效的廢水和工藝水處理方法，用于硫酸鹽去除以及含硫酸鹽廢水和工藝水的重新使用。

技術實現思路

1、發現了一種利用來自工業來源的廢硫酸鈉并將其重新轉化為可用化學品的方法。本發明方法克服了現有技術的缺點，并且提供了一種零廢物的低溫方法，使得能夠成本有效地實施和加工。該方法使得能夠利用從硫酸鈉獲得的產物naoh和k2so4。

2、本公開提供了一種用于處理從電池工業的工業過程獲得的廢硫酸鈉的方法，該方法包括

3、-提供廢硫酸鈉溶液，

4、-提供氫氧化鉀并與廢硫酸鈉溶液混合以獲得反應混合物，以通過以下反應將廢硫酸鈉轉化為硫酸鉀和氫氧化鈉

5、na2so4?+?2?koh?→?k2so4?+?2?naoh，以及

6、-回收所形成的硫酸鉀和所述氫氧化鈉。

7、本公開還提供了從電池工業的工業過程獲得的廢硫酸鈉用于通過該方法制備氫氧化鈉的用途。

8、本公開還提供了從電池工業的工業過程獲得的廢硫酸鈉用于通過該方法制備硫酸鉀用于制備肥料產品的用途。

9、本公開提供了一種電池工業的工業加工廠，其包括

10、-利用氫氧化鈉的電池工業的工業過程，

11、-廢硫酸鈉溶液源，

12、-被布置成執行該方法的設備，該設備包括

13、-反應器，

14、-混合裝置，

15、-加熱裝置，

16、-其中該混合裝置和加熱裝置是電可控的，

17、-所述廢硫酸鈉源被布置成被輸送和/或運輸至所述反應器，

18、-來自該反應器的所獲得的氫氧化鈉被布置成被輸送和/或運輸至利用氫氧化鈉的電池工業的工業過程，以及

19、-所獲得的硫酸鉀被布置成從所述反應器中被回收。

20、主要實施方案在獨立權利要求中表征。各種實施方案在從屬權利要求中公開。本文公開的實施方案和實施例可相互自由組合，除非另有明確說明。

21、本發明方法利用廉價的化學品并且易于在任何工業地點實施，因此提供廢硫酸鈉的任何適用的工業過程都可以用本發明方法以低投入進行補充。例如，本發明的反應器或系統可以低成本在廢硫酸鈉源附近實施并且可以在不干擾現有設施和工藝的情況下操作。

22、從本發明方法獲得的所有產物都可以利用，因此該方法以完全零廢物的方式改進了當前的解決方案，并且使得能夠使用所獲得的naoh，例如作為蒸煮化學品或沉淀劑，以及所獲得的k2so4，例如用于肥料。

技術特征：

1.一種用于處理從電池工業的工業過程（10）獲得的廢硫酸鈉的方法，所述方法包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其中通過以下兩步反應將所述廢硫酸鈉轉化為硫酸鉀

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中以相對于所述硫酸鈉過量的摩爾量提供所述氫氧化鉀。

4.根據權利要求2所述的方法，其中在步驟(2)中以相對于所述硫酸鈉過量的摩爾量提供所述氫氧化鉀。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其中所述過量的摩爾量包括所述氫氧化鉀與所述硫酸鈉的摩爾比為4:1或更大。

6.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述氫氧化鉀以固體形式提供。

7.根據權利要求1-5中的任一項所述的方法，其中所述氫氧化鉀以具有25重量%或更高，諸如30重量%或更高，例如在30重量%-50重量%范圍內的氫氧化鉀濃度的溶液的形式提供。

8.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，所述方法包括：

9.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述硫酸鈉以具有100g/l或更高，諸如在120g/l-450g/l或140g/l-300g/l范圍內的濃度的水溶液的形式提供。

10.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，所述方法包括濃縮所述反應混合物，諸如在添加所述氫氧化鉀之前和/或之后，優選通過蒸發進行。

11.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，所述方法包括在電池工業的所述工業過程（10）中和/或在與電池工業的所述工業過程（10）相關的過程中使用所回收的氫氧化鈉。

12.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，所述方法包括使用所回收的氫氧化鈉作為用于從金屬硫酸鹽溶液中沉淀電池前體的沉淀劑。

13.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，所述方法包括使用所回收的氫氧化鈉作為用于處理廢水的沉淀化學品和/或ph調節劑。

14.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其中所述方法是包括利用所有反應產物的無廢物方法。

15.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，所述方法包括提供用于制備肥料產品（14）的所述結晶硫酸鉀，優選地通過與一種或多種充當肥料、填料和/或穩定劑的物質組合。

16.從電池工業的工業過程（10）獲得的廢硫酸鈉用于通過根據權利要求1-15中的任一項所述的方法制備氫氧化鈉的用途，其優選地用于電池工業的所述工業過程（10）和/或與電池工業的所述工業過程（10）相關的過程中。

17.從電池工業的工業過程（10）獲得的廢硫酸鈉用于通過根據權利要求1-15中的任一項所述的方法制備硫酸鉀用于制備肥料產品（14）的用途。

18.一種電池工業的工業加工廠，包括：

19.根據權利要求18所述的電池工業的工業加工廠，其中所述設備包括用于固體氫氧化鉀的入口或用于氫氧化鉀濃縮溶液的入口。

技術總結
公開了一種用于處理從電池工業的工業過程獲得的廢硫酸鈉的方法，該方法包括提供廢硫酸鈉溶液，提供氫氧化鉀并與該廢硫酸鈉溶液混合以獲得反應混合物以將該廢硫酸鈉轉化為硫酸鉀和氫氧化鈉，以及回收所形成的硫酸鉀和氫氧化鈉。還公開了廢硫酸鈉的用途和電池工業的工業加工廠。

技術研發人員：烏拉·拉斯,托尼·考皮寧,阿里·佩卡·蒂涅萊
受保護的技術使用者：尤米科爾電池材料芬蘭公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28