广东邦普循环科技有限公司锂电废料短程清洁利用与污染全过程控制技术及应用项目
来源:中国环保产业协会
2024-06-11
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1.案例名称

广东邦普循环科技有限公司锂电废料短程清洁利用与污染全过程控制技术及应用项目

2.申报单位

中国科学院过程工程研究所

3.案例技术来源

  2023年《国家先进污染防治技术目录(固体废物和土壤污染防治领域)》第10-1项

4.案例技术名称

  废旧三元锂电池短流程再生利用与污染控制技术

5.收录年度

2023

6.技术领域

固体废物处理处置与资源化

7.技术类别

示范

8.业主单位

广东邦普循环科技有限公司

9.技术路线

   废旧三元锂电池经自动化拆解、梯级破碎、热解、分选得到电池黑粉和铜铝粉,铜铝粉直接外售。电池黑粉在硫酸溶液中进行选择性浸锂,浸出液经净化除杂后制备电池级碳酸锂;镍钴锰渣浸出后通过深度净化、短流程萃取得到混合溶液,直接用于前驱体制备。产生的石墨渣直接外售,铁铝渣等委托有资质的单位处理;高盐废水经处理后达标排放。

10.技术主要指标

  电池芯壳分离率>99.9%,电池黑粉中铜残留率<1%、铝残留率<1%,镍钴锰提取率可达99.3%,锂回收率可达90%,碳酸锂产品纯度>99.5%,达到电池级标准。再生三元材料达到《镍钴锰酸锂》(YS/T 798-2012)标准要求。废水和废气排放达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB 25467-2010)要求。

11.技术适用范围

废旧三元锂电池回收利用。

12.案例详情

(1)案例概况

工程地址:湖南宁乡。

工程规模:年均处理包括锂电池废料、含钴/镍/铜废料等在内的资源87000吨,回收锂产品1600吨/年(金属量),镍钴

      锰前驱体7800吨/年(金属量),镍钴锰正极材料8000吨/年(金属量)。

投运时间:201611月。

验收情况:通过验收

(2)工艺流程

   项目实施过程中采用“选择性提锂-镍钴锰浸取-镍钴锰协同萃取-萃余液深度处理-三元前驱体合成-热解络合精馏蒸氨-高盐水介质循环”为核心的废料短程利用与污染全过程控制集成工艺。废锂离子电池正极废料经过选择性浸出过程,得到选择性提锂浸取溶液;通过向浸取液中引入亚微米复相磷酸盐沉淀剂深度协同除杂,得到富锂溶液(满足锂盐制备生产需求)和镍钴锰渣(满足分类回收要求);富锂溶液加入饱和钠盐得到电池级别锂盐和高盐废水;镍钴锰渣全浸出之后,协同除杂萃取,用ORZ吸油微球深度除油处理金属反萃料液得到镍钴锰净化液(可直接用于前驱体制备);萃余废水和高盐废水经过深度除油进行热解络合精馏蒸氨,得到硫酸钠废水。


(3)污染防治效果和达标情况  

   正极废料经过选择性浸出过程,锂的浸出率达到92.5%,锂的浸出选择性达到96%以上。选择性浸出液中镍、钴、锰的浓度分别为30mg/L、50mg/L和60mg/L左右,铝、铁、铜的浓度分别在60mg/L、45mg/L和20mg/L左右。

(4)二次污染治理情况  

  针对工艺过程大量使用酸碱并产生高盐废水的问题,通过热解络合精馏技术深度脱除废水中氨,通过双极膜电渗析工艺再生酸和碱溶液,循环使用。

(5)主要工艺运行和控制参数  

  选择性提锂主要运行参数:反应温度80℃~120℃,反应停留时间2h~3h,反应终点pH值3~7。

(6)投资费用

项目总投资1.38亿元。

(7)运行费用  

   碳酸锂加工成本为1.64万元/吨。

(8)能源、资源节约和综合利用情况  

本项目回收流程短、物耗低、关键金属回收效率高、二次污染小。

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