廢舊新能源電池回收及綜合利用生產(chǎn)工藝概況
目前安徽魯控智造有限公司采用中科院先進(jìn)技術(shù)“優(yōu)先提鋰法”,鋰元素回收率達(dá)到92%,國內(nèi)首家。主要工藝是以新能源電池為原料,采用“破碎-酸浸-萃取-蒸發(fā)結(jié)晶”生產(chǎn)工藝。同時在新項目建設(shè)中利用新技術(shù)、新工藝將副產(chǎn)硫酸鈉通過多步反應(yīng)吸收空氣/煙氣中的二氧化碳生產(chǎn)碳酸鈉,將碳中和落到實處,起到良好的示范作用。
(一)主要生產(chǎn)工藝流程如下:
(1)電池包拆解工藝
原料為外購的廢舊磷酸鐵鋰電池和廢舊三元電池,本生產(chǎn)線對回收的退役動力電池進(jìn)行分類倉儲,并集中在拆解車間利用拆解設(shè)備統(tǒng)一拆解,得到的外殼和零部件直接銷售給有資質(zhì)的企業(yè)處理,對電池模組進(jìn)一步拆解成電芯,進(jìn)入資源化再利用流程。
(2)預(yù)處理工藝
經(jīng)過檢測后分出的報廢電池送入預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行破碎、熱解以及梯級分選處理,梯次利用電池外售,最后得到三元電池黑粉和磷酸鐵鋰黑粉、銅粒和鋁粒等。
(3)三元類濕法冶金工藝
預(yù)處理后的三元黑粉通過酸浸后得到硫酸鋰溶液和浸出渣。硫酸鋰溶液進(jìn)入中和沉淀除雜工序,除去多余的雜質(zhì),處理后的溶液與碳酸鈉反應(yīng)得到碳酸鋰產(chǎn)品;浸出渣進(jìn)行二次浸出得到浸出溶液和二次浸出渣。浸出溶液除雜后,通過還原酸浸、鐵屑除銅、有機(jī)萃取后得到純凈的硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳溶液,其中部分送至前驅(qū)體車間生產(chǎn)前驅(qū)體,其余經(jīng)過蒸發(fā)干燥后得到相關(guān)晶體產(chǎn)品外售。
(4)前驅(qū)體/正極材料工藝
將硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳以及氫氧化鋰按一定比例混合后,經(jīng)過反應(yīng)、燒結(jié)、破碎后得到高密度前驅(qū)體/正極材料產(chǎn)品。
(5)磷酸鐵鋰濕法工藝
黑粉經(jīng)過資源化濕法回收工藝,通過溶解、攪拌、沉淀、過濾、除雜等工序,將有價磷酸鐵和鋰金屬與雜質(zhì)分離,根據(jù)產(chǎn)品方案,通過化學(xué)合成原理,將提取制備電池級磷酸鐵和碳酸鋰產(chǎn)品。
五、綜合效益分析:
項目全部建成投產(chǎn)后,可實現(xiàn)年產(chǎn)值約49.37億元,年稅收約5億元。一、二期項目建成投產(chǎn)后,可實現(xiàn)年產(chǎn)值約28億元,年稅收約3億元。
本項目主要以廢舊新能源等為原料,通過深加工得到其中的有價金屬,打造循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的重要一環(huán),有助于園區(qū)內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的完善,同時項目建成后能提供就業(yè)崗位700余個,社會效益良好。
六、綜合耗能情況:項目消耗的能源種類包括電力、水、蒸汽、天然氣等,建成達(dá)產(chǎn)后,項目年綜合能源消費總量當(dāng)量值46021.59噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中年消費電16215.91萬kWh、低壓蒸汽4.83萬t、中壓蒸汽15.17萬t、天然氣317.82萬Nm3。單位工業(yè)增加值能耗0.325tce/萬元。