3T/TMACXXX—2026鋰離子電池黑粉濕法冶金回收工藝規(guī)范2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6284化工產(chǎn)品中水分測(cè)定的通用方法干燥減量法GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB18597危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB/T19077粒度分析激光衍射法GB30871危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)特殊作業(yè)安全規(guī)范GB/T36380工業(yè)廢硫酸的處理處置規(guī)范GB/T45203鋰離子電池回收利用黑粉化學(xué)分析方法HJ781固體廢物22種金屬元素的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法YS/T582電池級(jí)碳酸鋰3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1鋰離子電池黑粉lithium-ionbatteryblackpowder廢舊鋰離子電池經(jīng)放電、破碎、分選等預(yù)處理后得到的富含鎳、鈷、錳、鋰及石墨的黑色混合粉體。3.2濕法冶金hydrometallurgy利用酸性或堿性溶液對(duì)黑粉進(jìn)行浸出、凈化、分離、沉淀等化學(xué)處理，回收有價(jià)金屬的工藝過(guò)程。3.3浸出率leachingefficiency目標(biāo)金屬被浸出到溶液中的質(zhì)量占黑粉中該金屬總質(zhì)量的百分比。3.4電池級(jí)碳酸鈷battery-gradecobaltcarbonate主含量不低于99.0%，雜質(zhì)含量符合電池材料生產(chǎn)要求，可用于鋰離子電池正極材料制備的碳酸鈷產(chǎn)品。3.5電池級(jí)碳酸鋰battery-gradelithiumcarbonate主含量不低于99.5%，雜質(zhì)含量滿足YS/T582標(biāo)準(zhǔn)要求，適用于鋰離子電池正極材料及電解質(zhì)制備的碳酸鋰產(chǎn)品。T/TMACXXX—202643.6電池級(jí)碳酸鈉battery-gradesodiumcarbonate純度不低于99.5%，雜質(zhì)含量極低，符合電池材料生產(chǎn)用化學(xué)試劑要求的碳酸鈉產(chǎn)品。4工藝原理黑粉在酸性或堿性介質(zhì)中，通過(guò)控制溫度、酸（堿）濃度、氧化還原電位及反應(yīng)時(shí)間，使黑粉中的鎳、鈷、錳、鋰等有價(jià)金屬選擇性溶解進(jìn)入溶液；經(jīng)除雜、萃取、沉淀、結(jié)晶等步驟實(shí)現(xiàn)金屬分離與富集；最終制得電池級(jí)硫酸鹽、碳酸鹽或其他化工產(chǎn)品。5原材料要求5.1黑粉黑粉主要性能指標(biāo)應(yīng)滿足表1要求。表1黑粉性能指標(biāo)5.2浸出劑工業(yè)級(jí)硫酸（H?SO?)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于98%；工業(yè)級(jí)鹽酸（HCl）質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于31%；工業(yè)級(jí)氫氧化鈉（NaOH）質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于96%。5.3萃取劑磷酸二（2－乙基己基）酯（P204）、磷酸三丁酯（TBP）等，純度不小于95%，水分不大于0.5%。5.4沉淀劑電池級(jí)碳酸鈉（Na?CO?)、草酸（H?C?O?·2H?O），純度不小于99.5%。6設(shè)備要求主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。表2主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)帶攪拌、冷卻，有效容積不小于1m3,溫度控制在20℃~90℃轉(zhuǎn)鼓直徑不小于400mm，轉(zhuǎn)速不小于1500r7工藝過(guò)程7.1工藝流程黑粉→漿化→酸浸→固液分離→除雜→萃取分離→反萃→沉淀/結(jié)晶→過(guò)濾洗滌→干燥→包裝。T/TMACXXX—202657.2漿化將黑粉與工藝水按質(zhì)量比13～5）加入漿化槽，常溫?cái)嚢?0min，制成均勻礦漿。7.3酸浸7.3.1將礦漿泵入浸出反應(yīng)釜，加入濃硫酸，控制初始酸濃度1.5mol/L～2.5mol/L，液固比（6～101，溫度70℃~90℃,反應(yīng)時(shí)間2h～4h。7.3.2通入空氣或氧氣，氧化還原電位控制在（400～600）mV（vs.Ag/AgCl），確保鈷、錳完全浸出。7.3.3浸出終點(diǎn)Ni、Co、Mn浸出率均不小于95%，Li浸出率不小于90%。7.4固液分離浸出礦漿經(jīng)板框過(guò)濾，濾液進(jìn)入凈化工序，濾渣（石墨渣）含水率不大于35%，按GB18597貯存。7.5除雜7.5.1中和除鐵：用CaCO3或NaOH調(diào)pH至3.5～4.0，溫度60℃,空氣氧化1h，鐵、鋁沉淀率不小于90%。7.5.2深度除銅：加入Na2S或硫代乙酰胺，控制pH2.0～2.5，Cu沉淀率不小于98%。7.6萃取分離7.6.1P204萃取除雜：有機(jī)相20%P204+80%磺化煤油，相比O/A=1:2，三級(jí)逆流，平衡pH2.5～3.0，F(xiàn)e、Zn、Al去除率不小于95%。7.6.2Cyanex272萃取鈷：有機(jī)相25%Cyanex272+75%磺化煤油，相比O/A=1:1，平衡pH5.0～5.5，鈷/鎳分離系數(shù)不小于2000。7.6.3反萃鈷：用1.2mol/LH2SO4，相比O/A=2:1，鈷反萃率不小于99%。7.7鎳鋰回收7.7.1萃余液蒸發(fā)濃縮至Ni2+≥30g/L；7.7.2加入電池級(jí)碳酸鈉，調(diào)整pH7.0–7.5，沉淀NiCO3，過(guò)濾、洗滌；7.7.3120℃干燥得電池級(jí)碳酸鈷（Co≥46%，雜質(zhì)≤GB/T45203限值）；7.7.4母液二次濃縮至Li+≥15g/L，加入飽和碳酸鈉，90℃反應(yīng)1h；7.7.5過(guò)濾、洗滌、120℃干燥得電池級(jí)碳酸鋰（Li2CO3≥99.5%，符合YS/T582及GB/T45203）。7.8干燥與包裝沉淀物經(jīng)離心脫水后，在100℃~120℃下干燥4h，水分不大于0.5%，自動(dòng)稱(chēng)量、包裝，內(nèi)襯兩層PE袋，外覆防潮編織袋，凈重25kg±0.2kg。8質(zhì)量控制與檢測(cè)8.1檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)項(xiàng)目與頻次見(jiàn)表3。表3質(zhì)量控制檢測(cè)要求Co≥46.0%；雜質(zhì)：Na≤0.01%，CaFe≤0.005%，Cu≤0.005%，Al≤0.0T/TMACXXX—202668.2不合格品控制對(duì)檢測(cè)不合格批次立即標(biāo)識(shí)、隔離；按“返工—降級(jí)—報(bào)廢”三級(jí)處理，并執(zhí)行糾正預(yù)防措施。9安全與環(huán)保9.1安全要求安全要求應(yīng)符合下列規(guī)定：a）作業(yè)人員須穿戴防酸服、護(hù)目鏡、防毒面具；b）酸區(qū)、萃取區(qū)設(shè)置應(yīng)急噴淋與洗眼器，配備2%NaHCO3溶液；c）壓力容器、管道定期探傷，安全閥每年校驗(yàn)；d）動(dòng)火作業(yè)執(zhí)行GB30871規(guī)定，設(shè)專(zhuān)人監(jiān)護(hù)。9.2環(huán)保要求環(huán)保要求應(yīng)符合下列規(guī)定：a）廢氣：酸霧經(jīng)兩級(jí)堿洗塔處理，HCl、H2SO4排放濃度不大于10mg/m3,符合GB16297；b）廢水：重金屬?gòu)U水經(jīng)“中和+硫化+膜分