《废弃锂电池处理企业能源消耗限额》团体标准编制说明(征求意见稿).pdf
《废旧锂电池加工企业能源消耗限值》团体标准编制说明(征求意见稿) 一、工作概述 1.1 任务来源和计划要求 根据中国石油和化学工业联合会《关于印发第二批中国石油和化学工业联合会2020年化工行业按照《工业联合会团体标准项目计划的通知》(中石化联智发[2020]140号)要求,开展团体标准《废物能源消耗限值》制定《锂电池加工企业》,计划序号:70,本标准2021年完成,本标准由中国石油和化学工业联合会提出并协调,石油和化学工业联合会废电池化学品处理处置工作组负责制定全国废弃化学品处置标准化技术委员会。 1.2 标准编制的目的和意义 1.2.1 贯彻国家政策,推进绿色能源生产,是关系我国经济社会发展全局的重大战略问题,越来越受到国家的重视。 《中华人民共和国节约能源法》于2008年4月1日起实施。该法的实施强调,要推动全社会节约能源,提高能源利用效率,保护和改善环境,促进全面协调发展。经济社会可持续发展。 《节能标准体系建设规划》指出,节能标准是国家节能体系的基础,是提高经济效益、促进绿色低碳循环发展、建设生态文明的重要手段。 是化解产能过剩、加强节能减排工作的有效支撑。 《2020年国家标准化工作要点》第四十九条指出,要推动电池回收利用相关标准制定,第七十二条则指出,要优化完善污染物排放和排放标准。提高环境质量标准,提高能源效率、能源消耗、用水效率等标准。 。
因此,该标准符合国家政策要求,对于促进绿色生产具有重要意义。 1.2.2 推动节能降耗技术发展,淘汰落后生产工艺。 近年来,镍、钴、锂等价格持续上涨,导致废旧电池回收企业的利润越来越高。 电池制造商、电池材料公司和第三方回收公司纷纷进入回收市场。 由于回收过程的复杂性,加工企业需要核心技术作为支撑。 由于回收技术和设备的差异,企业间能源消耗差异较大。 落后的生产技术会导致能源消耗较高,不利于环境保护,也会降低企业的经济效益。 当前,国家正在大力倡导绿色发展、可持续发展。 通过该标准的实施,可以倒逼企业采用节能环保工艺,淘汰低效设备和工艺,提高企业的技术水平、经济效益、社会效益、环境效益和竞争力,实现节能减排的目标。推动企业开展节能降耗、降本增效、绿色转型。 该标准的实施可以有效减少二氧化碳排放和煤炭燃烧,对环境保护发挥重要作用。 1.3 标准编制工作 1.3.1 编制原则和依据 1. 遵循科学性、先进性、统一性的原则。 2、有利于推动技术进步,提高产品质量; 有利于资源的合理利用,提高经济效益; 满足用户要求,保护消费者利益,促进对外贸易; 3、按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则》部分:起草规则中给出的标准化文件的结构和编写规则; 4、本标准根据废旧锂电池处理、处置和回收行业产品的实际情况和行业需要制定。
5、根据相关企业意见和调查数据确定标准技术指标。 1.3.2 标准体系 全国废弃化学品处置标准化技术委员会标准体系框架基本情况如下:顶层框架《01-294废弃化学品处理与处置》,分为“01 -294-01基本总则”、“01-294-02产品”、“01-294-03方法”、“01-294-04管理及其他”、“01-294-03方法”进一步分为“ 01-294-03-01 分析方法》、《01-294-03-02 处理和处置方法》、《01-294-03-03 泄漏处理和处置方法》。 《废旧锂电池加工企业能源消耗限值》属于《01-294-01基本通则》和《01-294-04管理及其他》标准。 1.3.3 标准编制工作流程 1.3.3.1 起草阶段 接到《废旧锂电池加工企业能源消耗限值》标准制定任务后,全国废旧化学品处置标准化技术委员会废电池化学品处理处置工作组进行了研究前期基本上是查阅了国内外相关文献,检索了国际、国家和行业标准,收集、整理、比较分析了相关技术资料,并在此基础上提出了标准草案。 为按时完成工作,标准编制组于2021年10月23日至24日和10月29日至29日召开了两次标准工作计划会议,会议分别以线上会议和线下讨论的形式进行。 标准化委员会参加了会议。 工作组成员、各标准主要起草单位、参加起草单位、标准负责单位共26家单位的34名代表。
与会代表讨论了标准草案和工作计划中制定的标准思路和具体技术内容。 他们根据实际情况,初步确定了标准的适用范围、数据统计范围、计算方法、节能管理和技术措施等主要内容。 。 标准草案主要修改内容如下: 1、增加了必要的术语和定义。 本章技术要求中,评价指标是根据企业不同产品环节在不同回收阶段的分段统计得出的。 指标根据各统计范围内最终产品的单位产品产量计算。 计算综合能耗限额。 具体指标要求根据企业调查数据确定。 4、进一步完善第五章“统计范围”相关内容,按照主要回收产品提供主要工序能耗统计范围。 5.删除6.2内容。 1.3.3.2 征求意见阶段 2021年,责任起草单位提出标准征求意见稿(草案)和编制说明。 2021年,向中国石油和化学工业联合会、全国废弃化学品处置标准化技术委员会及直属工作组和相关单位发送电子文件征求意见,并在中国石油和化学工业联合会官网公开征求意见。石油和化学工业联合会(). 2、废旧锂电池处理处置行业基本情况 2.1 废旧锂电池报废 我国锂电池回收行业起步较晚,尚处于发展初期。 2009-2010年之前投资的锂离子电池主要应用于3C数码领域。 由于技术原因,质量较差,早已退役。 这些电池大部分由传统镍氢、镍镉电池回收公司回收加工。
2014年以来,我国新能源汽车产业进入快速发展期,新能源汽车产业链影响着动力电池行业的发展。 锂离子电池的固有循环寿命为1000至2000次。 随着时间的推移,锂离子电池的报废量逐年增加。 2018年我国动力电池报废总量5.9万吨,3C数码电池报废量16.7万吨; 2019年我国动力电池报废量13.8万吨,3C数码电池报废量20.8万吨; 我国电池报废量及预测情况如图2所示。 图1电池报废量及预测 根据近年来电池产量和新能源汽车装机量,结合电池寿命,由于电池寿命的快速增长,我国电池报废量及预测情况如图2所示。数码电子产品更新换代,数码锂电池报废量仍将保持较快增长速度,随着动力电池规模不断扩大和动力电池开发周期拉长,动力电池报废量将快速增加。 2020年动力电池报废量将达到24.2万吨,电池报废量近50万吨。 随着电池产量的增加,报废量也会不断增加。 未来动力电池报废量将强劲上升,超过3C码电池报废量。 到2023年,废钢量将达到120万吨。 2.2废旧锂电池加工处置企业利用废旧锂电池进行资源再生,不仅缓解了环境污染矛盾,也是补充资源的重要途径。 废旧锂电池中蕴藏着丰富的钴、镍、锂等宝贵金属资源。 回收可以解决环境问题,保证资源的有效利用。
目前,锂电池生产领域对锂、钴的需求量占我国锂、钴资源消费结构的50%以上; 随着报废锂电池数量的增加,废旧电池市场规模巨大,锂电池资源回收利用有利于循环经济发展。 2018年,工信部公布了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单(第一批)。 共有5家企业入选。 2020年12月16日,工信部发布了符合《新能源汽车废旧动力电池综合利用》的企业名单,第二批综合利用“白名单企业”共有22家。 《行业规范条件》及相关公告管理办法。 其中,从事废旧锂电池回收、加工、处置的企业 1.06 1.17 1.25 1.32 1.95 2.21 2.63 9.6 10.5 11.2 13.6 16.7 20.8 24.8 0.1 0.3 0.5 1.6 5.9 13.8 24.2 10.76 1 1.97 12.95 16.52 24.55 36.81 51.63 2 2 2020E 废极片3C数码电源报废电池总量主要包括湖南邦普再生科技有限公司、衢州华友钴新材料有限公司、赣州浩鹏科技有限公司、荆门格林美新材料有限公司。 、广州光华科技有限公司、天津赛德美新能源科技有限公司、衢州华友资源循环利用科技有限公司、浙江天能新材料有限公司、江西赣锋循环利用科技有限公司.、湖南金源新材料有限公司、江门恒创瑞能环保科技有限公司、广东嘉纳能源科技有限公司、贵州中维资源循环利用产业发展有限公司、厦门钨业有限公司等
另一方面,国内废旧锂电池回收技术的局限性也催生了不同阶段的加工企业。 如前所述,我国锂电池回收行业仍处于发展初期,商业模式尚未成熟。 2014年之前,锂电池的需求主要来自手机、笔记本电脑等消费电子产品。 由于其体积小、结构和部件简单、易于配送和运输,大多由传统镍氢和镍镉电池回收公司回收。 用于回收。 2014年以后,新能源汽车产销量大幅增长。 在此需求的推动下,更多的电池材料及电池生产企业、新能源汽车生产、销售和运营等企业逐渐进入锂电池回收产业链,并催生了锂电池回收产业链。 许多小型回收公司利用就近原则建立回收渠道进行回收分类,或者从事粗加工镍钴原料回收的公司主要负责回收站回收废旧锂离子电池和废旧物资,原料生产来源等,经过卸料、分级、破碎、热处理、分选等资源加工,生产出含有镍、钴、锰、锂等金属的粉体产品(即精选电极材料粉体),然后出售给回收公司(如湖南邦普汽车有限公司、浙江华友钴业有限公司、格林美股份有限公司、金川有色金属公司、赣州豪鹏科技有限公司等) .)为原料生产硫酸镍、硫酸钴、氢氧化镍钴锰等新产品。 2.3 废旧锂电池回收处理工艺流程 2.3.1 主要技术概述 废旧锂电池由一些重质材料组成。金属、有机物和塑料,其中Co占5%~20%,Ni占5%~10%,Li%,有机物占15%左右。 塑料约占质量的 7%。
国内外对废旧锂电池进行回收处理的目的是有效分离电池的成分,提取和提纯电池中的有价金属,同时减少废弃物对环境的污染。 对于废旧锂电池的回收处理,国内外已经建立了不同的工业回收流程。 尽管每种回收工艺可能有所不同,但所采用的方法主要是物理方法、湿法冶金和火法冶金以及它们的组合。 其中,火处理的工艺比较简单。 它利用高温烧掉挥发成分而获得金属合金制品。 其特点是能耗稍高,产品合金纯度较低。 湿法处理工艺较复杂,但工艺灵活。 优点是目前国内主流的工艺路线,即通过湿法将预处理后得到的电极材料粉末提取回收。 湿法采用酸浸、萃取、沉淀、电化学等工艺相结合。 实现电极材料中各种金属成分的分离回收。 2.3.2 典型的废旧锂电池处理工艺 典型的废旧锂电池处理工艺如下: 1)拆解工艺。 将动力电池包、模组、电芯上的金属外壳、支架、线束等配件拆下。 2)热解过程。 将拆卸下来的金属外壳、线束等配件的电池放入热解炉中,用天然气燃烧,高温热解,去除电池中的水分、粘结剂等有机物。 热解过程中产生的热解烟气采用喷碱处理。 3)破碎、分选工序。 热解后的废电池进入破碎机对电池废料进行破碎,对破碎后的物料进行分选,分离出主要中间产品电极材料粉末,副产品金属铝、金属铁、金属铜等用于对外销售。
4)浸出过程。 用浸出剂溶解中间产物电极材料粉末。 电极材料粉末中的镍、钴、锰、锂等有价金属浸出成硫酸盐,石墨等不溶于酸的金属通过过滤分离出来。 5)除杂工序。 在浸出过程中,电池废料中所含的铜、铁、铝等也被浸出。 一般在浸出液中添加铁粉,以除去铜杂质。 铜杂质生成海绵铜,加入氯酸钠、氢氧化钠、碳酸钠除去铁、铝杂质生成铁铝渣。 6) 提取过程。 使用萃取剂萃取渗滤液中的锂、钙、镁等杂质。 锂、钙、镁、锰等杂质(部分)进入萃取有机相,镍、钴、锰在水相中,得到含镍、钴、锰的纯溶液。 。 萃取剂通常采用硫酸溶液和碱溶液再生,得到含硫酸残液、含碱再生残液和粗碳酸锂沉淀,残液回用。 7) 配料、沉淀和干燥过程。 将氨水和氢氧化钠溶液加入到完全镍钴锰配比的纯溶液中,生成氢氧化镍钴锰。 使用压滤来分离沉淀物。 用水洗涤沉淀物,洗涤水重复使用。 使用蒸汽间接加热干燥沉淀物。 干燥。 4 拟定标准主要内容 4.1 范围 本文件规定了废旧锂电池加工企业能耗限额要求、统计范围和统计要求。