【正文】 常州今創(chuàng)博凡能源新材料有限公司8000噸/年廢鋰電池金屬全封閉清潔回收工藝及其應(yīng)用項(xiàng)目8000噸/年廢鋰電池回收工藝項(xiàng)目1 總 論 概述 項(xiàng)目名稱、主辦單位名稱項(xiàng)目名稱：8000噸/年廢鋰電池金屬全封閉清潔回收工藝及其應(yīng)用項(xiàng)目項(xiàng)目性質(zhì)：新建項(xiàng)目總投資：15000萬元企業(yè)名稱：常州今創(chuàng)博凡能源新材料有限公司項(xiàng)目地址：常州市武進(jìn)區(qū)遙觀鎮(zhèn)工業(yè)園今創(chuàng)集團(tuán)內(nèi) 可行性研究報(bào)告編制的依據(jù)和原則 編制依據(jù)⑴ 南京英凱工程設(shè)計(jì)研究院有限公司與常州今創(chuàng)博凡能源新材料有限公司簽定的《常州今創(chuàng)博凡能源新材料有限公司8000噸/年廢鋰電池金屬全封閉清潔回收工藝及其應(yīng)用項(xiàng)目建設(shè)工程咨詢合同》。⑵ 常州今創(chuàng)博凡能源新材料有限公司提供的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料。 可行性研究報(bào)告編制原則⑴ 執(zhí)行原化學(xué)工業(yè)部《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定》（修訂本）化計(jì)發(fā)（1997）426號(hào)。⑵ 認(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)的方針政策和經(jīng)濟(jì)法規(guī)。⑶ 重視環(huán)境保護(hù)，使生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)達(dá)到環(huán)保要求。同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)生產(chǎn)及工業(yè)衛(wèi)生的各項(xiàng)法令、法規(guī)，并做到環(huán)保措施與工程建設(shè)“三同時(shí)”。⑷ 充分利用現(xiàn)有今創(chuàng)集團(tuán)提供的公用工程設(shè)施和環(huán)保設(shè)施，以節(jié)約投資，加快建設(shè)進(jìn)度。⑸ 技術(shù)選擇上力求高起點(diǎn)，先進(jìn)穩(wěn)妥可靠，以較小的投入獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。工藝生產(chǎn)充分考慮節(jié)能降耗，以降低成本。⑹ 貫徹“工廠布置一體化、生產(chǎn)裝置露天化、建構(gòu)筑物輕型化、公用工程社會(huì)化、引進(jìn)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化”的“五化”設(shè)計(jì)原則。⑺ 本著對(duì)國(guó)家負(fù)責(zé)、對(duì)建設(shè)單位負(fù)責(zé)的精神，力求對(duì)技術(shù)成熟程度，市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)、建設(shè)條件、經(jīng)濟(jì)效益，“三廢”治理等方面進(jìn)行全面的考察研究，對(duì)常州今創(chuàng)博凡能源新材料有限公司8000噸/年廢鋰電池金屬全封閉清潔回收工藝及其應(yīng)用的可行性作出比較科學(xué)、合理的結(jié)論。 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容8000噸/年廢鋰電池金屬全封閉清潔回收工藝及其應(yīng)用。 項(xiàng)目提出的背景、投資必要性和經(jīng)濟(jì)意義 項(xiàng)目承辦單位基本情況常州今創(chuàng)博凡能源新材料有限公司是今創(chuàng)集團(tuán)的下屬子公司，占地15000平米，固定資產(chǎn)投資6000萬元。公司以擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和雄厚的技術(shù)力量為依托，以科學(xué)的生產(chǎn)管理和嚴(yán)格品質(zhì)控制為保證，主要生產(chǎn)電積鈷、電池級(jí)四氧化三鈷以及硫酸鈷、氯化鈷等鈷鹽系列產(chǎn)品，年產(chǎn)量達(dá)到1500噸鈷金屬量，此外還有副產(chǎn)品1200噸電積銅。公司產(chǎn)品主要針對(duì)二次充電電池的嚴(yán)格要求設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和檢驗(yàn)的，完全滿足合金產(chǎn)品的質(zhì)量要求，可廣泛應(yīng)用于二次充電電池、航空航天、電機(jī)電氣、機(jī)械、陶瓷、通訊、化工等行業(yè)。產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，深受客戶信賴，具有很強(qiáng)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。公司重視與地方高校建立產(chǎn)學(xué)研合作，建立了以江蘇技術(shù)師范學(xué)院江蘇省貴金屬深加工技術(shù)及其應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為技術(shù)支撐的課題研發(fā)組，配以本公司的技術(shù)骨干和市場(chǎng)開發(fā)人員，分層次解決技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化過程中工程與市場(chǎng)問題。小試研究在大學(xué)實(shí)驗(yàn)室，共同完成實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的攻關(guān)。此外，本公司還配有技術(shù)開發(fā)工程師和市場(chǎng)開發(fā)工程師，與課題組一起完成工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用任務(wù)，同時(shí)具備新產(chǎn)品的市場(chǎng)開發(fā)能力和經(jīng)濟(jì)分析能力。工程師群體的任務(wù)是負(fù)責(zé)對(duì)高校合作取得的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)進(jìn)行中試轉(zhuǎn)化與市場(chǎng)接軌工作，完成工程應(yīng)用，形成具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的全套產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。進(jìn)行批量生產(chǎn)和市場(chǎng)銷售，完成市場(chǎng)接軌、成果鑒定與評(píng)價(jià)，取得相關(guān)的技術(shù)水平證明。通過近三年的建設(shè)，本公司具備了從高校教授到市場(chǎng)運(yùn)作的工程師的一支涵蓋技術(shù)、管理、市場(chǎng)的專業(yè)化隊(duì)伍，專業(yè)涉及化學(xué)、材料、機(jī)械、自動(dòng)化、市場(chǎng)營(yíng)銷和質(zhì)量管理等，具備產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)和技術(shù)開發(fā)能力，覆蓋工藝、工裝、市場(chǎng)和質(zhì)量全部專業(yè)，總?cè)藬?shù)達(dá)到38人，是本公司的創(chuàng)新技術(shù)體系主體力量。目前公司已成立中國(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)技術(shù)中心，中心名稱是廢舊鋰離子電池金屬再生利用技術(shù)中心。 項(xiàng)目提出的背景近年來隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高以及自然資源的不斷消耗，環(huán)境友好的鋰離子電池被開發(fā)出來并得到廣泛使用。鋰離子電池具有工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量高、低污染、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為移動(dòng)電話、數(shù)碼產(chǎn)品、便攜式DVD等目標(biāo)市場(chǎng)的絕對(duì)主力產(chǎn)品。2000年，％；到2005年，％，僅次于日本。目前，我國(guó)已成為鋰離子電池的最大生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國(guó)。然而，巨大的電池生產(chǎn)消費(fèi)帶來了數(shù)目驚人的廢電池。雖然相對(duì)于一次電池，鋰離子電池對(duì)環(huán)境的影響相對(duì)較小，但是鋰離子電池的正、負(fù)極材料、電解液等物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人類的健康還是有很大危害的。據(jù)報(bào)道，美國(guó)已將鋰離子電池歸類為一種包括易燃性、浸出毒性、腐蝕性、反應(yīng)性等有毒有害性的電池，是各類電池中包含毒性物質(zhì)最多的電池。長(zhǎng)期以來，我國(guó)未對(duì)大量廢棄的鋰離子電池進(jìn)行特殊處理，其主要進(jìn)行填埋處置。雖然現(xiàn)在也有一些企業(yè)開始了廢鋰離子電池的回收處理，然而由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面的原因, 目前鋰電池回收率還很低，不到2%，給環(huán)境造成巨大威脅和污染，同時(shí)對(duì)資源也是一種浪費(fèi)。分析表明: 鋰離子電池平均含鈷12%～18% , 鋰1. 2%～1. 8%, 銅8%～10% , 鋁4%～8% , 殼體合金30%。以鈷為例，一個(gè)重約40g的電池，含金屬鈷約6g(大約占15％)，按每年報(bào)廢1億只計(jì)，其中可回收的鈷約為600噸，廢舊鋰離子電池中鈷含量較鈷精礦中含量還要高?？梢?，實(shí)現(xiàn)廢鋰離子電池的資源化回收，能有效緩解我國(guó)金屬資源的短缺問題。再生處理廢舊鋰離子電池能獲得多種金屬及其鹽，根據(jù)目前該類產(chǎn)品的市場(chǎng)行情，將獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益，這也是推動(dòng)廢舊鋰離子電池回收處理行業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。根?jù)國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，利用廢鋰離子電池回收提取有色（稀貴）金屬和生產(chǎn)產(chǎn)品的企業(yè)將享受國(guó)家稅收優(yōu)惠。并且在《廢電池污染防治技術(shù)政策》（環(huán)發(fā)[2003]163號(hào)）中廢鋰離子電池被列入重點(diǎn)收集范疇，要求進(jìn)行資源化再生或無害化處理處置。這些政策均體現(xiàn)了國(guó)家鼓勵(lì)廢電池回收的政策導(dǎo)向。因此,如何在治理“電池污染”的同時(shí), 實(shí)現(xiàn)廢舊電池有色金屬資源尤其是鈷的綜合循環(huán)回收, 已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。目前，已經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用的廢舊鋰離子電池處理技術(shù)主要有兩類：①全濕法浸出處理技術(shù)；②火法煅燒與濕法浸出相結(jié)合處理技術(shù)。濕法浸出處理主要包括電池破碎或剝離、酸浸出(鹽酸、硝酸、硫酸等) 和分離(沉淀、絡(luò)合、萃取等方法) 等過程。具有投資少、成本低、建廠速度快、利潤(rùn)高、工藝靈活等優(yōu)勢(shì)。其操作條件溫和，浸出溫度一般小于80 ℃，但浸出液成分復(fù)雜，分離步驟較多。傳統(tǒng)濕法處理工藝較復(fù)雜、資源回收率低和二次污染等問題影響了其被廣泛推廣。火法與濕法相結(jié)合處理技術(shù)主要包括破碎或剝離(或直接進(jìn)行焚燒) 、焚燒或熱處理和濕法浸出分離等過程。其特點(diǎn)是工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，回收利用效率高，但一次性投資大、能耗較高，技術(shù)要求和運(yùn)行成本都比較高。同時(shí)，焚燒過程產(chǎn)生的煙氣中可能產(chǎn)生二惡英類以及硫氧化物、氮氧化物等酸性氣態(tài)污染物、煙塵和重金屬污染物，需要配備專門的煙氣凈化處理設(shè)備，大大增加了廢電池處理的成本。在各種工藝中，酸浸加有機(jī)溶劑萃取是目前廢棄電池回收處理工藝較為成熟的技術(shù)，其對(duì)設(shè)備的要求和處理成本與火法技術(shù)相比，都有很大的降低，同時(shí)也沒有煙氣凈化的問題。但要想達(dá)到較高的效率，通常都需要進(jìn)行多級(jí)萃取與反萃，這大大增加了工藝的復(fù)雜程度，使流程加長(zhǎng)。同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，必須進(jìn)行專門的處理以達(dá)標(biāo)排放。另外，萃取劑價(jià)格昂貴。以上這些因素都使廢棄電池處理的經(jīng)濟(jì)性降低，而產(chǎn)生的大量廢水若不進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚瑢⒃斐啥挝廴?。由此可見，無論采用何種工藝都各有利弊，關(guān)鍵是要完善現(xiàn)行成熟工藝，實(shí)現(xiàn)廢鋰離子電池的資源化和無害化處理處置，以獲得更好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。此項(xiàng)目屬于今創(chuàng)博凡能源新材料有限公司和江蘇技術(shù)師范學(xué)院的產(chǎn)學(xué)研成果，并已通過了中國(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)鑒定，鑒定結(jié)果：國(guó)際先進(jìn)；同時(shí)此項(xiàng)目已獲得中國(guó)資源綜合利用協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 項(xiàng)目投資的意義（1）原料豐富：作為處理對(duì)象的廢鋰離子電池原料豐富。自1990年日本索尼公司將鋰離子電池商品化以來，憑借其優(yōu)越的性能，迅速占領(lǐng)二次電池市場(chǎng)，逐漸取代傳統(tǒng)充電電池。近年來，鋰離子電池性能日臻完善，在“3C”市場(chǎng)，鋰離子電池已占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)，并且其應(yīng)用正在迅速擴(kuò)大。在未來，鋰離子電池的應(yīng)用范圍將不斷拓寬，預(yù)計(jì)我國(guó)鋰離子電池生產(chǎn)以年均15％的增長(zhǎng)率持續(xù)發(fā)展。從現(xiàn)在的市場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀與將來的發(fā)展趨勢(shì)來看，鋰離子電池都占有舉足輕重的地位。但所有的電池都有壽命，或者自身性能變差被淘汰，或者隨著電子產(chǎn)品的更新而廢棄。因此，鋰離子電池的廢棄量將相當(dāng)可觀。2006年。假設(shè)平均每個(gè)用戶三年更換一次手機(jī)，全球移動(dòng)用戶更新手機(jī)的周期平均在2年左右，每年會(huì)有至少2億部手機(jī)被淘汰。這意味著我國(guó)每年大約會(huì)有4億塊手機(jī)電池（按1部手機(jī)配2塊電池計(jì)算）廢棄。我國(guó)鋰離子電池廢棄量由此可見一斑。本項(xiàng)目擬回收來自鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)的廢料和來自用戶使用后的廢舊鋰電池，按金屬價(jià)格的55%65%回收，以保證回收量滿足生產(chǎn)需求。（2）效益顯著：根據(jù)鋰離子電池的材料組成分析，其中含有大量的有價(jià)金屬。以手機(jī)電池為例，其中含有15%的鈷、14%的銅、%的鋁、25%的鐵、%的鋰。而2006年，鈷、鎳、銅、鋁的市場(chǎng)價(jià)格分別達(dá)到了315000、312600、668821964萬元/噸。鐘海云等通過對(duì)鋰離子電池的正極廢料鋁鈷膜回收處理生產(chǎn)草酸鈷。結(jié)合市場(chǎng)行情，估算了處理1 。將1 t鋁鈷膜換算為鋰離子電池的量約為5 t，若將鋰離子電池中其它材料的價(jià)值與增加的加工費(fèi)用抵消,則可推算處理1 。若建立一個(gè)年處理量為3000 t的工廠,可獲純利2730萬元。由此分析，回收利用廢鋰離子電池，將獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。（3）工藝成熟：廢棄鋰離子電池再生處理技術(shù)的研究開始于20世紀(jì)90年代中后期，在借鑒成熟的礦石冶煉工藝的基礎(chǔ)上，針對(duì)廢鋰離子電池的特殊性，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，工藝已日趨完善，并已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過程。研究對(duì)象主要集中在以石墨為負(fù)極、LiCoO2為正極的鋰離子電池，這是當(dāng)前使用最多、最早進(jìn)行商品化生產(chǎn)的鋰離子電池。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)廢鋰離子電池的處理過程都做了詳細(xì)的研究，包括放電、拆解等處理，以及各種再生工藝，如選礦技術(shù)、火法冶金、濕法冶金等。其中濕法冶金技術(shù)因其優(yōu)勢(shì)明顯已成為研究和應(yīng)用的主要方面。如法國(guó)的SNAM公司、英國(guó)的AEA電源技術(shù)公司、美國(guó)的TOXCO公司等。本項(xiàng)目采用“堿溶—酸浸—萃取—電沉積/濃縮結(jié)晶”工藝，該工藝中各技術(shù)在國(guó)內(nèi)外均已做過廣泛深入研究，并有實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，成果有保證。（4）競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：從目前的廢鋰離子電池回收現(xiàn)狀來看，濕法冶金的金屬回收技術(shù)與工藝在國(guó)內(nèi)絕大部分還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，達(dá)到工業(yè)化大生產(chǎn)規(guī)模的尚屬空白。并且現(xiàn)有的處理技術(shù)存在較多的問題和缺陷，如流程復(fù)雜、回收率低、產(chǎn)品單一、污染嚴(yán)重、回收成本高等。本項(xiàng)目采用全封閉清潔回收工藝在清潔環(huán)保和高值化利用上將有所創(chuàng)新，金屬回