1、磷酸鐵鋰廢舊電池濕法工藝回收利用1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)左了廢舊電池中磷、鐵、鋰元素回收方法的術(shù)語(yǔ)和定義，磷酸鐵鋰電池的鑒別方法，原輔料和設(shè)備，濕法回收工藝控制條件及要求，環(huán)境保護(hù)及安全要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于濕法回收磷酸鐵鋰廢舊電池中的鐵、磷和鋰元素的回收利用過(guò)程。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修訂單）適用于本文件。GB/T2900.41-2008電工術(shù)語(yǔ) 原電池和蓄電池GB 5085.7危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)通則GB/T 6678-2003化工樣品采樣總則GB 8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB 9078

2、工業(yè)窯爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11064碳酸鋰、單水氫氧化鋰、氯化鋰化學(xué)分析方法GB/T 11075-2013工業(yè)碳酸鋰GB 12348工業(yè)企業(yè)廠(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)GB 13271鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 16297大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB 18597危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB 18599 一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26493-2011電池廢料貯運(yùn)規(guī)范HG/T4701-2014電池用磷酸鐵HG/T5019-2016廢電池中鉆回收方法HJ 2025-2012危險(xiǎn)廢物收集、貯存、運(yùn)輸技術(shù)規(guī)范SBfT 10901-2012廢電池分類(lèi)YSAT 582-2013電池級(jí)

3、碳酸鋰YSfT 744-2010電池級(jí)無(wú)水氯化鋰3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和左義適用于本文件。1濕法回收 wet recycl ing以再利用為目的，對(duì)廢舊電池進(jìn)行分類(lèi)、破碎、分選、浸出、除雜、提純等回收處理的方法。3.2廢舊電池 waste batter ies失去使用價(jià)值或被廢棄的電池成品和半成品，包括在電池生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、使用過(guò)程中產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品、報(bào)廢產(chǎn)品、過(guò)期產(chǎn)品，以及電池在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的不合格電芯、報(bào)廢電芯。4信息管理和貯存運(yùn)輸廢舊電池及其生產(chǎn)過(guò)程中廢棄物根據(jù)形態(tài)不同，按 GB/T26493-2011的規(guī)左進(jìn)行分類(lèi)包裝、運(yùn)輸、 貯 存。廢舊電池報(bào)廢處理前向回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)上報(bào)時(shí)間、電池?cái)?shù)

4、量、類(lèi)型和回收企業(yè)等信息。注：具體操作辦法可參考新能源汽牟動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法扎5原輔料和設(shè)備原輔料原輔料主要包括硫酸、鹽酸、硝酸、雙氧水、氨水、氫氧化鈉、碳酸鈉等。2主要設(shè)備主要設(shè)備包括熱解爐、破碎機(jī)、分選機(jī)、攪拌機(jī)、電池放電設(shè)備、壓濾機(jī)、反應(yīng)裝宜、貯存裝置、廢氣處理裝宜、廢水處理裝宜、廢渣收集裝置等。6濕法回收工藝控制條件及要求工藝過(guò)程簡(jiǎn)述經(jīng)鑒別為含鐵元素、鋰元素的廢舊磷酸鐵鋰電池需要先放電處理、自然干燥，然后進(jìn)行熱處理，去鋁程中 生產(chǎn)的除隔膜、電解液、粘結(jié)劑等，再通過(guò)多級(jí)破碎分選銅、鋁，對(duì)于鋼殼電池或軟包電池再分選出不銹鋼或 塑膜、隔膜等，剩余的正負(fù)極材料經(jīng)浸出、沉淀除雜、萃取

5、提純得到碳酸鋰、磷酸鋰、氯化鋰等，過(guò) 產(chǎn)生的鐵磷渣、碳渣作為副產(chǎn)品回收?；厥盏玫降奶妓徜?、磷酸鋰、氯化鋰和氫氧化鋰用于鋰電池 原料，副產(chǎn)品鐵磷渣可以再次合成磷酸鐵產(chǎn)品，或者回收得到氫氧化鐵和磷酸原料。2工藝流程濕法回收工藝流程見(jiàn)圖1廢舊電池I畢II鋁I隔膜包裝材料正,負(fù)極粉料沉淀荊一一次沉淀濃縮蒸發(fā)水洗漆水酸一浸出碳灣回收港油飽和碳酸鈉溶液圖1濕法回收工藝流程6. 3控制條件及要求6. 3.1鑒別方法a外觀(guān)檢測(cè)法電池回收企業(yè)可根據(jù)電池的電子信息、標(biāo)簽、殼體材料、形狀、重量、成分等鑒別電池的種類(lèi)，判斷是否為磷酸鐵鋰電池。b元素滴立檢測(cè)法標(biāo)簽殘缺或從外形無(wú)法確認(rèn)其種類(lèi)、成分的廢舊電池，宜根據(jù)以下方

6、法鑒別：取廢舊電池的正極片， 加鹽酸溶液后呈注黃色或綠色，再滴加雙氧水后，呈紅色，則含有鐵元素，判斷為磷酸鐵鋰廢舊電池。 放電回收鑒別后的廢舊電池，按照標(biāo)準(zhǔn) SBAT 10901的要求進(jìn)行分類(lèi)。對(duì)于鑒別后確定是磷酸鐵鋰電池的, 電壓V1.5 V后按照本標(biāo)準(zhǔn)制左的方法進(jìn)行回收。鑒別后不符合的，則做好分類(lèi)貯存工作，采用英他 回收工藝。6. 3. 3熱處理控制條件及要求熱處理溫度：400 C? 600 C:熱處理時(shí)間：0.5 h? 2h:通過(guò)熱處理除去廢舊電池中的隔膜、電解液、粘結(jié)劑等，去除率不低于99%o計(jì)算方法見(jiàn)附錄6. 3. 4破碎、分選要求注意安全防護(hù)，破碎時(shí)宜在氮?dú)夥沼弥羞M(jìn)行：破碎、分選后

7、電極材料粉粒度小于1 mm；破碎、分選獲得銅、鋁元素的回收率均不低于95%。計(jì)算方法見(jiàn)附錄A的A.2。6. 3. 5浸出控制條件及要求浸出溶劑為無(wú)機(jī)酸（硫酸、鹽酸等）和助劑（雙氧水等）的混合溶液，其濃度如下：a）無(wú)機(jī)酸（以 H 訃）濃度：0.5 mol/L3 mol/L :b）助齊 ij （以 H2O2 計(jì)）濃度：1 mol/L? 10 mol/L:浸出時(shí)間：2h? 8h;浸出溫度：60 C? 100 C;固液比：（1:2） ? （1:10）;攪拌速率：50 r/min? 200r/min ：鐵、鋰元素的浸出率均不低于 95%。具體計(jì)算方法見(jiàn)A.3。滴6. 3.2放電相應(yīng)電池A的A6. 3.6

8、除雜控制條件及要求1） 一次沉淀pH: 1? 55.0:除雜溫度：60 C? 95 C:除雜時(shí)間：0.5 h? 5h;在沉淀工藝中，鐵、磷等沉淀率大于95%以上，具體計(jì)算方法見(jiàn) A.3。2）二次沉淀pH : 3.0? &0 :除雜溫度：60 C? 95 C:除雜時(shí)間：0.5 h? 5h;在沉淀工藝中，鐵、銀、鐳、銅、鋁等沉淀率大于99%以上。6.4回收產(chǎn)品要求與處置電池拆解分選后得到的銅粉、鋁粉交由冶煉企業(yè)回收，鋁塑膜、鋼殼等包裝材料沖洗后交由金屬?gòu)U品回收企業(yè)。正負(fù)極粉料浸出后，得到的碳渣主要是石墨，交由對(duì)應(yīng)的石墨回收企業(yè)處理。鐵磷渣的處宜工作，方法宜包括但不限于廢渣做成建筑填料和生態(tài)傳、再次

9、制備磷酸鐵回用（產(chǎn)品應(yīng)符合HG門(mén)4701-2014）、做成氫氧化鐵和磷酸等化學(xué)原料。利用濕法回收碳酸鋰，金屬鋰的回收率不低于80%,碳酸鋰純度達(dá)到電池級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即：質(zhì)量分?jǐn)?shù)鼻99.5%,參照YSAT 582-2013 :或工業(yè)級(jí)碳酸鋰，即：質(zhì)量分?jǐn)?shù) 99%,參照GB/T 11075-2013o此夕卜， 還可 以做成氮化鋰、磷酸鋰和氫氧化鋰等化工產(chǎn)品，參照 YS/T 744-2010O鋰元素回收率具體計(jì)算方法 見(jiàn)A.4。6.4.5回收得到的產(chǎn)品，包裝上需標(biāo)有“電池回收材料”等字樣。7環(huán)境保護(hù)和安全要求從業(yè)的回收人員在進(jìn)行生產(chǎn)前，需進(jìn)行崗前培訓(xùn)并通過(guò)上崗考核，獲得相應(yīng)的上崗證明。企業(yè)在回收利用過(guò)程中

10、產(chǎn)生的廢水經(jīng)處理后，離子排放濃度應(yīng)符合GB 8978的要求?；厥绽眠^(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物按GB 5085.7的規(guī)左進(jìn)行鑒別，并符合下列規(guī)左：a）經(jīng)鑒別屬于危險(xiǎn)廢物，按 GB 18597和HJ 2025的要求進(jìn)行收集、貯存、運(yùn)輸，并交由有資質(zhì)單位進(jìn)行處理；b）經(jīng)鑒別屬于一般固體廢物，按GB 18599的要求執(zhí)行。回收利用過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣和粉塵經(jīng)處理后符合GB9078、GB 13271和GB 16297的要求?；厥仗幚砥髽I(yè)廠(chǎng)界噪聲符合 GB 12348的要求?；厥仗幚碜鳂I(yè)區(qū)在配備通風(fēng)管道、排氣、吸塵和貯存裝置的廠(chǎng)房?jī)?nèi)進(jìn)行。處理設(shè)備和容器具有安全防護(hù)措施，并對(duì)于大型壓力容器等設(shè)備做好泄期檢查。附錄A

11、（規(guī)范性附錄）計(jì)算方法A. 1熱處理隔膜、電解液、粘結(jié)劑等去除率計(jì)算熱處理隔膜、電解液、粘結(jié)劑等去除率以訃，按公式計(jì)算：（A）式中：一熱處理后廢舊電池經(jīng) 400 C? 600 X?灼燒后的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克（g）;一熱處理后廢舊電池未經(jīng)灼燒的質(zhì)量，單位為克 （g）;A.2銅、鐵、鋁元素回收率的計(jì)算銅、鐵、鋁元素回收率以計(jì)算，按公式計(jì)算：（A.2）式中：1噸廢舊電池經(jīng)破碎、分選，回收的金屬元素i的質(zhì)呈：的數(shù)值，單位為克（g）:1噸廢舊電池中金屬元素i額質(zhì)量的數(shù)值，單位為克（g）:A鐵、磷、鋰元素浸出率的計(jì)算鐵、磷、鋰元素浸出率以計(jì)，按公式計(jì)算：（A.3）式中：1噸分選后廢電極材料經(jīng)酸溶浸出液中

12、金屬元素j的濃度的數(shù)值，單位為克每升（g/L）:1噸分選后廢電極材料經(jīng)酸溶浸出液的體積的數(shù)值，單位為升（L）；1噸分選后廢電極材料中金屬元素 j的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克 （g）:注：j代表鐵、磷、鋰元素。A.4鐵、磷、鋰元素回收率的計(jì)算鐵、磷、鋰元素回收率以計(jì)，按公式計(jì)算:(A4)式中：1噸分選后廢電極材料經(jīng)除雜、提純處理后溶液中金屬元素j的濃度的數(shù)值，單位為克每升(g/L):1噸分選后廢電極材料經(jīng)除雜、提純處理后得到的純化液的體積的數(shù)值，單位為升(L):一1噸分選后廢電極材料中金屬元素j的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g);注：j代表鐵、磷、鋰元素。附錄B(資料性附錄)廢舊電池、廢電極材料中金屬元素含量按下表