中华人民共和国国家标准
GB/T33059-2016
锂离子电池材料废弃物回收利用的 处理方法
Methods for disposal and recycling of lithium ion battery material wastes
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草.
本标准由中国石油和化学工业联合会提出.
本标准由全国废弃化学品处置标准化技术委员会(SAC/TC294)归口,
本标准起草单位:广东邦普循环科技有限公司、江门市长优实业有限公司、浙江华友钻业股份有限公司、中海油天津化工研究设计院、格林美股份有限公司、兰州金川科技园有限公司、广东工业大学环境科学与工程学院、新乡电池研究院有限公司、州市豪鹏科技有限公司、中国科学院过程工程研究所.
本标准主要起草人:余海军、王强、刘永东、谢英豪、张翔、马骞、谢武明、刘建生、区汉成、谢勇冰、张学梅、刘敬勇、郭永欣.
锂离子电池材料废弃物回收利用的 处理方法
1范围
本标准规定了锂离子电池材料废弃物回收利用的术语和定义、方法提要、原辅料和设备、处理条件及工艺控制要求、环境保护和安全要求.
本标准适用于锂离子电池材料废弃物中镍、钻、锰、铜、铝的湿法回收处理方法.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件其最新版本(包括的修改单)适用于本文件.
GB5085.7危险废物鉴别标准通则GB8978污水综合排放标准GB9078工业炉窑大气污染物排放标准GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准 GB16297大气污染物综合排放标准GB18597危险废物贮存污染控制标准GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB25467铜、镍、钻工业污染物排放标准GB/T26493电池凌料贮运规范HJ2025危险废物收集、贮存、运输技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3.1
锂离子电池材料废弃物lithium ion batterymaterial waste
四氧化三钻、镍钴锰氧化物、镍钻锰氢氧化物、钻酸锂、锰酸锂、镍钻锰酸锂等. 锂离子电池生产过程中产生的不合格极片、报废极片,以及电极材料废弃的浆料、粉末等,主要含有
4方法提要
化为易溶于水的离子形态,通过分离、富集实现镍、钻、锰的回收. 锂离子电池材料废弃物中的金属铜、铝利用机械物理法分离回收,其他金属及其化合物溶于酸,转
5原辅料和设备
5.1原辅料
酸(Cyanex272)、2-乙基己基腾酸单2-乙基己基酯(P507或PC-88A)、二(2-乙基已基)磷酸酯(P204)、三 原辅料主要包括:硫酸、盐酸、硝酸、过氧化氢、氨水、氢氧化钠、磺化煤油、二(2、4,4三甲基戊基)麟辛胺(7301或TOA)等,
5.2设备
主要设备包括:破碎分选装置、热解炉、搅拌机、压滤机、反应装置、储存装置、废气处理装置、废水处理装置、废渣收集设备等.
6处理条件及工艺控制要求
6.1热处理条件
6.1.1热处理温度:400℃~600℃6.1.2热处理时间:0.5h~1h.
6.2浸出条件
6.2.1浸出溶剂为无机酸(硫酸、盐酸等)和助剂(过氧化氢等)的混合溶液: a)无机酸(以H计)浓度:1.5mol/L~3mol/L.b)助剂(以HO计>浓度:2mol/L~5mol/L6.2.2浸出时间:6h~12 h.6.2.3浸出温度:70℃~90℃ 6.2.4固液比:15~1:10.6.2.5搅拌强度:80r/min~150r/min
6.3工艺流程
6.3.1锂离子电池材料废弃物应先进行租破. 6.3.2租破后的负极材料物料采用机械法分离回收铜.6.3.3粗破后的正极材料物料通过热处理去除其中的隔膜、粘结剂等.6.3.4热处理后直接采用机械法分离回收铝.6.3.6得到镍、钻、锰盐纯化液用于生产化工盐、合成电池生产原料等.6.3.7锂离子电池材料废弃物湿法回收处理工艺流程见图1.
图1湿法回收处理工艺流程图
6.4工艺控制要求
6.4.1通过热处理去除锂离子电池材料废弃物中的隔膜、粘结剂等,去除率应不低于99%.计算方法见A.1. 6.4.2通过机械分离获得铜、铝,回收率应不低于90%.计算方法见A.26.4.3控制浸出工艺条件,锂离子电池材料废弃物中镍、钻、锰元素的浸出率均应不低于99%.计算方法见A.3.6.4.4经净化、萃取分离提纯镍、钻、锰元素,镍、钻、锰元素的损失率均应不高于1%.计算方法见6.4.5利用湿法工艺处理锂离子电池材料废弃物,其中镍、钻元素的回收率均应不低于98%,锰元素的 A.4.回收率应不低于95%.计算方法见A.5.6.4.6锂离子电池材料废弃物中金属元素含量的检测方法参见附录B.
7环境保护和安全要求
7.1锂离子电池材料废弃物应根据形态不同,按GB/T26493的规定进行分类包装、运输、贮存.7.2企业在回收利用过程中产生的废水,经处理钻离子排放浓度应按GB25467的要求执行,其他离子7.3回收利用过程中产生的固体废物应按GB5085.7的规定进行鉴别,并符合下列规定: 排放浓度应按GB8978的要求执行.a)经鉴别属于危险废物,应按GB18597和HJ2025要求进行收集、贮存、运输,并交由有资质单
位进行处理.