電池材料工藝說明書目錄目錄磷酸鐵鋰生產(chǎn)工藝流程說明三元前驅體生產(chǎn)工藝流程說明三元正極材料生產(chǎn)工藝流程說明廢電池回收利用生產(chǎn)工藝流程說明磷酸錳鐵鋰前驅體生產(chǎn)工藝流程說明磷酸錳鐵鋰正極材料生產(chǎn)工藝流程說明鐵酸鋰、硫酸亞錳鋰生產(chǎn)工藝流程說明鈉離子層狀氧化物正極材料生產(chǎn)工藝流程說明鈉離子焦磷酸鐵鈉正極材料生產(chǎn)工藝流程說明鈉離子聚陰離子正極材料生產(chǎn)工藝流程說明反應方程式說明主要原輔料及能耗說明主要原輔料標準性質主要設備清單物料水平衡元素平衡一、主要原輔材料及能源消耗二、生產(chǎn)設備三、生產(chǎn)工藝流程分析1、磷酸鐵鋰生產(chǎn)工藝流程磷酸鐵鋰生產(chǎn)工藝圖生產(chǎn)工藝流程簡述：①投料、溶液配制：采用塔吊式投放固體原材料，液體原材料采用離心泵進行打料；兩種原材料均進行自動稱量配料。為保證反應的順利進行，需對生產(chǎn)所需的硫酸亞鐵用稀磷酸進行除雜，除雜后的硫酸亞鐵用純水配制為0.95-1mol/L的溶液，通過車間內的硫酸亞鐵貯罐貯存?zhèn)溆茫煌赓彽牧姿帷㈦p氧水均通過貯罐貯存?zhèn)溆谩Ａ蛩醽嗚F、磷酸、雙氧水按摩爾比2：2.29：1的比例（其中磷酸過量）在2個酸液罐內配置成酸液。外購的氫氧化鈉投入2個堿液罐內，同時加入純水進行攪拌均勻，配制成2.1mol/L的堿液。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為原材料的包裝袋和除雜濾渣。②滴加：將配置好的酸液、堿液同時滴加到反應罐內，并進行充分混合，在3-5h內將反應罐加滿為止。③反應：將混合好的酸液、堿液導入陳化罐內并進行攪拌，陳化罐夾套升溫，溫度控制在45±5℃，混合液在3-4h內充分反應完畢，析出磷酸鐵。反應方程式如下：2FeSO4?7H2O+2H3PO4+H2O2+4NaOH→2FePO4?2H2O+2NaSO4+16H2O④固液分離：反應液通過板框液濾機進行固液分離，分離出來的反應母液不能利用，作為廢水排放，分離出的固態(tài)物質主要成分為磷酸鐵。⑤洗料：分離出的固態(tài)物質送入化漿罐內，并加入純水進行洗料，進一步溶解掉其中的Na+、SO42+，洗料后通過板框壓濾機進行固液分離，洗料工序進行6次，洗料液通過洗料罐貯重復利用2次，每批次生產(chǎn)排放1次洗料廢液。⑥干燥：經(jīng)過洗料后的磷酸鐵經(jīng)閃蒸后，再進入回轉窯進行干燥去除其中的水分及結晶水，F(xiàn)ePO4?H2O脫去結晶水生成FePO4，回轉窯采用天然氣燃燒加熱方式。閃蒸干燥：閃蒸干燥是以風做濕、熱載體，風機做動力，實現(xiàn)干燥過程的質、熱交換，使物料中濕份發(fā)生相變化，達到物料與濕份的分離，即干燥。干燥采用自然風，自然風經(jīng)過空氣過濾器后，由風機鼓入蒸汽換熱器、燃煤或燃油或燃氣熱風爐內被加熱，加熱后的熱風再經(jīng)閃蒸主機熱風分配器，分配成均勻、一定流速、流向的旋風。旋風與螺旋加料器加入的濕物料接觸、碰撞，開始質熱交換、分離等一系列的物理變化，使得物料與所含濕份分離，終達干燥。回轉窯：通過帶傾斜角度的爐管的回轉運動，帶動粉體材料在爐管內做翻轉式螺旋線運動，連續(xù)通過爐體加熱腔內設置的加熱溫控組段，對爐管內的物料進行均勻加熱，完成產(chǎn)品的加熱脫水工藝過程。⑦粉碎包裝：將干燥好的磷酸鐵粉碎到相應粒度，為避免產(chǎn)品氧化和吸潮，粉碎好的磷酸鐵在真空包裝機內真空包裝后入庫，供磷酸鐵鋰生產(chǎn)工段使用。⑧配料研磨：磷酸鐵、葡萄糖、碳酸鋰自動稱量配料混合，再加入純水研磨，此過程還要除鐵。⑨干燥燒結：研磨好的物料進行噴霧干燥，干燥后的物料通過管道輸送，裝缽后進入燒結爐燒結，得到磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品。燒結時采用氮氣保護。⑩粉碎篩分包裝：磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品經(jīng)氣流磨將磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用高純氮氣為氣源，配合閉環(huán)管路系統(tǒng)實現(xiàn)氣體循環(huán)使用。并使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒和死料，得到最終的LiFePO4粉體產(chǎn)品，經(jīng)真空包裝后檢驗入庫。此過程會產(chǎn)生少量粉塵及噪聲。2、三元材料生產(chǎn)工藝流程三元材料生產(chǎn)采用無水洗工藝，其生產(chǎn)工藝及排污節(jié)點見下圖三元材料生產(chǎn)工藝圖工藝流程簡述：①配混料原材料采用噸袋/標袋拆包投料，物料進入投料料倉（負壓），對原材料進行自動配料稱重，下料到高混機進行混合。干混設備為高速混合機：將物料均勻加入高混機，先低速運行一段時間，使物料達到宏觀物質的均勻混合；再高速運行一段時間，使物料達到微觀上的混合均勻，同時利用除鐵器進行除鐵。這個過程會產(chǎn)生原料的廢包裝袋、少量的投料粉塵、少量的除鐵廢物及噪聲。因生產(chǎn)工藝對原料要求很高，投料間是一個對濕度和溫度都有嚴格要求的密閉空間。投料時是人工拆包，料斗是負壓加料，料倉是密閉的，產(chǎn)生的少量粉塵經(jīng)袋式除塵器凈化后無組織排放在密閉的投料間。②燒結混合后的物料下到緩存料倉，經(jīng)裝缽機稱量裝缽，裝缽過程中有粉塵產(chǎn)生，但裝料機密閉，無粉塵逸出。裝缽完成后，置于輥道爐窯推板上，物料隨推板前行，進入窯爐進行燒結。首先按照燒結工藝設置好各溫區(qū)燒結溫度，窯爐經(jīng)升溫區(qū)-恒溫區(qū)-降溫區(qū)，前驅體與氫氧化鋰在高溫環(huán)境下產(chǎn)生固相反應，得到三元材料中間品，燒結過程需要在氧氣氛下進行。本工藝的主要反應原理如下：M(OH)2+LiOH·H2O+O2→LiMO2+H2O↑燒結后的混料通過風冷設備進行冷卻，冷卻后利用粗碎機將結塊的混料進行粗碎處理（窯爐內進行，無粉塵外排）。這個過程會產(chǎn)生燒結廢氣、廢料缽產(chǎn)生。因燒結最高溫度為900℃，而鎳、錳、鈷的熔點分別為1455℃、1246℃、1495℃，所以燒結過程無鎳、錳、鈷逸出，廢氣主要為水蒸氣，經(jīng)15m高排氣筒排放，廢料缽由專業(yè)公司定期回收。③粉碎燒結好的物料通過密閉輸送通道送至顎破機-對輥機粗破碎至毫米級粉料，粗碎后的物料通過密閉的輸送帶進入緩沖倉，再利用粉碎機對物料進行粉碎。粉碎過程全密閉，無粉塵逸出，有噪聲產(chǎn)生。④包覆得到的物料經(jīng)密閉的輸送管道進入二次燒結配料系統(tǒng)，利用配料秤稱取一定量的輔料（納米氧化鈦、Al2O3和氧化鋯）投入到物料倉中，進入高混機，進行二次混料，再利用氣力輸送的方式將混料送入包覆機對其進行混合包覆，以提高材料效率，進而提高電池的循環(huán)性和高溫穩(wěn)定性。該過程是全密閉，無粉塵逸出，有噪聲產(chǎn)生。⑤二次燒結混合后的物料下到緩存料倉，經(jīng)裝缽機稱量裝缽，裝缽完成后，置于輥道爐窯推板上，物料隨推板前行，進入窯爐進行二次燒結。窯爐經(jīng)升溫區(qū)-恒溫區(qū)-降溫區(qū)，原料在高溫下合成包覆后的三元產(chǎn)品。這個過程會產(chǎn)生燒結廢氣、廢料缽。因燒結最高溫度為900℃，而鎳、錳、鈷的熔點分別為1455℃、1246℃、1495℃，所以燒結過程無鎳、錳、鈷逸出，廢氣主要為水蒸氣，經(jīng)15m高排氣筒排放，廢料缽由專業(yè)公司定期回收。⑥粉碎燒結好的物料通過密閉的輸送帶進入緩沖倉，再利用氣流磨對物料進行粉碎，超聲波振動篩進行篩分，篩上料再次粉碎。在破碎和篩分間設電磁除鐵器除去磁性異物。粉碎過程中會產(chǎn)生粉塵、少量除鐵固廢和噪聲。氣流磨采用高純氮氣為氣源，配合閉環(huán)管路實現(xiàn)氣體循環(huán)使用。在回氣管路中設置兩級除塵，濾筒除塵+餅型過濾器，除塵效率可達99.99%以上；在供氣管路中還設置了主管路過濾器+精密過濾器，可確保回用的氮氣滿足生產(chǎn)工藝要求。收集的粉塵回用于生產(chǎn)，真正做到減排和循環(huán)利用。⑦包裝粉碎好的篩下物料進入螺帶混合機，經(jīng)真空標袋包裝或噸袋包裝，即獲得成品。此過程會產(chǎn)生少量粉塵及噪聲。成品對溫度和濕度也有嚴格要求，因而包裝也是在一個對濕度和溫度都有嚴格要求的密閉空間內完成，產(chǎn)生的少量粉塵經(jīng)袋式除塵裝置凈化后，無組織排放在密閉的包裝間。3、動力電池回收動力電池回收線工藝流程圖工藝流程：進廠廢舊電池分2種，一種為帶有外殼的電池包，一種為電池芯。①檢測：進廠的廢舊電池，對電池進行電容量、電壓、內阻的檢測。一般在20℃±5℃的條件下，對電池進行5個循環(huán)的充放電測試，放電容量不低于標準容量的60%判為容量可用電池。測試電池直流內阻，超過生產(chǎn)廠家提供規(guī)格的1.5倍，直接淘汰。涉及的廢舊動力鋰電池回收入廠進行檢測后，如滿足梯級利用要求，則可作為梯級利用動力鋰電池產(chǎn)品外售給相關廠商用于電瓶車或路燈等作為電池使用。②電池放電：為了保證熱解安全，需要對廢舊鋰電池進行放電，將電池浸入0.5%的碳酸鈉溶液中持續(xù)48小時，利用水溶液中電解質碳酸鈉導電，使電池短路達到放電目的。放電完畢后的廢舊鋰電池進入下一道工序。0.5%的碳酸鈉溶液反復使用，只需定期補充損耗量即可，不外排。③拆解：拆解方式為半自動拆解方式（人工和設備相結合）進行，拆解后得到鋼殼或鋁殼、隔膜紙、正/負極片。鋼殼或鋁殼、塑料殼、電路板外賣給相關回收利用的廠家，正極片則轉入熱解干燥工段和粉碎分選工段進行干燥熱解和粉碎分選。④干燥熱解：經(jīng)初破碎的廢舊鋰電池進入回轉窯進行熱解（溫度：500℃～800℃），粘接劑為PVDF，PVDF占電池質量的3.5%。由于回轉窯內充滿大量天然氣燃燒產(chǎn)生的水蒸氣和二氧化碳，整個回轉窯處于缺氧狀態(tài)，鋰電池各組分在窯內發(fā)生熱解反應，其中粘接劑PVDF（nC2H2F2）熱解最終產(chǎn)物為HF、CO2、非甲烷總烴等。磷酸鐵鋰中Fe以二價鐵離子形式存在，高溫空氣氣氛下，二價離子氧化成三價離子。⑤粉碎分選：對熱解后的物料進行機械粉碎和篩分。物料經(jīng)過機械粉碎和多次篩選后，根據(jù)物料的粒徑、密度差異，使粉碎后的金屬鋁、金屬銅和粉狀正負極材料分離。金屬鋁、金屬銅外售給相關企業(yè)綜合利用，粉狀負極材料作為副產(chǎn)品外售，粉狀正極材料則轉入酸浸工序進一步處理。⑥酸浸：磷酸鐵鋰粉與硫酸反應，可將磷酸鐵鋰溶解，而石墨不參與反應，可將石墨分離開來。其反應方程式如下：LiFePO4+3H2SO4=Li2SO4+FeSO4+H3PO4⑦除鐵：采用雙氧水將二價鐵氧化成三價鐵，然后添加堿液制備成磷酸鐵，磷酸鐵回用作為一期磷酸鐵鋰生產(chǎn)所需的原料。其反應方程式如下：FeSO4+H3PO4+2NaOH+H2O2=FePO4?2H2O↓+Na2SO4+H2O⑧磷酸鋰制備：分離完磷酸鐵的母液主要成分是硫酸鋰，可添加磷酸鈉與鋰反應沉淀制備磷酸鋰。其反應方程式如下：3Li2SO4+2Na3PO4=2Li3PO4↓+3Na2SO4磷酸鋰在經(jīng)過干燥后即可回用作為一期磷酸鐵鋰生產(chǎn)所需的原料。⑧碳酸鋰制備：分離完磷酸鐵的母液主要成分是硫酸鋰，添加純堿與鋰反應沉淀制備碳酸鋰。其反應方程式如下：Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4碳酸鋰在經(jīng)過干燥后即可作為產(chǎn)品出售。4、磷酸錳鐵鋰鐵酸鋰工藝流程圖工藝流程：一次配料：原材料采用噸袋/標袋拆包投料，碳酸鋰、葡萄糖采用負壓吸附方式進入配料間投料倉，對原材料進行自動稱量配比。投料時是人工拆包，料斗是負壓加料，料倉是密閉的，產(chǎn)生的少量粉塵經(jīng)袋式除塵器凈化后無組織排放在密閉的投料間。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為S1-1原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-1；同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。一次混合：配料好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至高混機進行混料，高混機為密閉設備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-2，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。研磨：混合好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至研磨機，研磨需添加純水，所有加入的純水全部進入漿料。該工序主要產(chǎn)生研磨粉塵G1-3，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。噴霧干燥：使用噴霧干燥機對研磨后所得到的漿料進行干燥操作，噴霧干燥機使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，通過調節(jié)干燥機進、出口溫度及霧化器的速度，使?jié){料充分干燥，并形成由納米顆粒聚合而成的微米級球體。此過程主要產(chǎn)生噴霧干燥廢氣G1-4（包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣和干燥物料粉塵），噴霧干燥過程中還會產(chǎn)生水蒸氣，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。一次燒結：干燥后的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨燒結爐的密閉自動輸送線進入燒結爐。燒結爐使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，物料在燒結爐內進行熱處理，采用一步多段（升溫區(qū)、恒溫區(qū)）燒結法，前驅物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應，得到鐵酸鋰前驅體1的燒結品。反應方程式如下：Li2CO3+C→Li2O+2CO燒結時采用氮氣保護。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣G1-5（主要污染物包括燒結物料粉塵、少量葡萄糖分解產(chǎn)生的有機廢氣、臭氣濃度），燒結廢氣經(jīng)焚燒爐處理（天然氣作為能源），產(chǎn)生焚燒尾氣G1-6（主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣）。一次粉碎：經(jīng)氣流粉碎機將鐵酸鋰前驅體1的燒結品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用壓縮空氣為氣源。此過程主要產(chǎn)生一次粉碎粉塵G1-7，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。一次篩分：粉碎后的物料使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料，得到鐵酸鋰前驅體1。此過程主要產(chǎn)生一次篩分粉塵G1-8，產(chǎn)品中的大顆粒死料S1-2，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。二次配料：鐵紅采用負壓吸附方式進入配料間，進行自動稱量配比。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為S1-1原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-9；同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。二次混合：配料好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至高混機進行混料，高混機為密閉設備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-10，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。二次燒結：二次混合均勻的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨燒結爐的密閉自動輸送線進入燒結爐。物料在燒結爐內進行熱處理，采用一步多段（升溫區(qū)、恒溫區(qū)）燒結法，前驅物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應，得到鐵酸鋰前驅體2的燒結品。反應方程式如下：5Li2O+Fe2O3→2Li5FeO4燒結時采用氮氣保護。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣G1-11（主要污染物包括燒結物料粉塵）。燒結過程中還會產(chǎn)生廢氮氣，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。二次粉碎：經(jīng)顎破機、對輥機及氣流磨將鐵酸鋰前驅體2的燒結品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用壓縮空氣為氣源。此過程主要產(chǎn)生二次粉碎廢氣G1-12，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。二次篩分：粉碎后的物料使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料，得到鐵酸鋰前驅體2。此過程主要產(chǎn)生二次篩分廢氣G1-13，產(chǎn)品中的大顆粒死料S1-3，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。三次配料：Super-P采用負壓吸附方式進入配料間，進行自動稱量配比。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為S1-1原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-14；同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。三次混合：配料好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至混料機進行混料，混料機為密閉設備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-15，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。三次燒結：三次混合均勻的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨燒結爐的密閉自動輸送線進入燒結爐。物料在燒結爐內進行熱處理，采用一步多段（升溫區(qū)、恒溫區(qū)）燒結法，前驅物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應，得到鐵酸鋰燒結品。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣G1-16（主要污染物包括燒結物料粉塵、少量super-P分解產(chǎn)生的有機廢氣、臭氣濃度），燒結廢氣經(jīng)焚燒爐處理（天然氣作為能源），產(chǎn)生焚燒尾氣G1-17（主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣），同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。三次粉碎：經(jīng)顎破機、對輥機及氣流磨將鐵酸鋰燒結品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用壓縮空氣為氣源。此過程主要產(chǎn)生三次粉碎廢氣G1-18，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。三次篩分：粉碎后的物料使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料，得到鐵酸鋰。此過程主要產(chǎn)生三次篩分廢氣G1-19，產(chǎn)品中的大顆粒死料S1-4，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。稱量打包：經(jīng)真空包裝后檢驗入庫。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣G1-20，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。磷酸亞錳鐵生產(chǎn)流程圖工藝流程：原料儲存：硫酸亞鐵、硫酸錳、磷酸二氫銨暫存于車間內的料倉，磷酸、氨水暫存于車間內的儲罐，此過程主要產(chǎn)生氨水儲存廢氣G2-1、廢包裝袋S2，同時設備運行產(chǎn)生噪聲N。投料反應：原料在反應罐內進行反應。反應方程式如下：0.9MnSO4+0.6FeSO4+0.5H3PO4+0.5NH4H2PO4+2.5NH3·H2O+5.5H2O→(Mn0.6Fe0.4)1.5PO4·8H2O+1.5（NH4）2SO4此過程主要產(chǎn)生投料粉塵G2-2、氨水揮發(fā)廢氣G2-3，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。攪拌陳化：對物料進行攪拌，此過程設備運行產(chǎn)生N噪聲。一次固液分離：反應液通過板框液濾機進行固液分離，分離出來的反應母液不能利用，作為廢水排放，分離出的固態(tài)物質主要成分為磷酸亞錳鐵。此過程主要產(chǎn)生廢水W1-1、同時設備運行產(chǎn)生噪聲。廢水中主要污染物為COD、SS、TP。根據(jù)物料衡算和類比同類企業(yè)，生產(chǎn)廢水中TP濃度為1133mg/L，pH值為4-5，COD：100mg/L、SS：200mg/L，SO42-：66g/L，F(xiàn)e：200ppm。洗料：分離出的固態(tài)物質送入化漿罐內，并加入純水進行洗料，進一步溶解掉其中的Na+、SO42+，洗料后的物料進入固液分離工序。此過程設備運行產(chǎn)生噪聲N。二次固液分離：洗料后物料通過板框壓濾機進行固液分離，分離出來的洗料廢水不能利用，分離出的固態(tài)物質主要成分為磷酸亞錳鐵。此過程主要產(chǎn)生廢水W1-2、同時設備運行產(chǎn)生噪聲N。閃蒸干燥：經(jīng)過洗料后的磷酸亞錳鐵送入閃蒸干燥設備，閃蒸機使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，物料在閃蒸機內進行干燥，除去產(chǎn)品中的水分，干燥后得到干燥粉末。此過程主要產(chǎn)生干燥廢氣G2-4（主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣、干燥物料粉塵），干燥過程中還會產(chǎn)生水蒸氣，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。二次干燥：干燥后的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨回轉窯的密閉自動輸送線進入回轉窯。回轉窯使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，物料在回轉窯內進行熱處理，進一步去除結合水，得到磷酸亞錳鐵。燒結時采用氮氣保護。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣G2-6（主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣、燒結物料粉塵），燒結過程中還會產(chǎn)生水蒸氣、廢氮氣，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。粉碎：經(jīng)氣流磨將磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用高純氮氣為氣源，配合閉環(huán)管路系統(tǒng)實現(xiàn)氣體循環(huán)使用。此過程主要產(chǎn)生粉碎廢氣G2-7，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。包裝入庫：為避免氧化和吸潮，經(jīng)過干燥后的磷酸亞錳鐵在真空包裝機內真空包裝后入庫，供磷酸錳鐵鋰生產(chǎn)工段使用。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣G2-8，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。磷酸錳鐵鋰生產(chǎn)流程圖一次配料：磷酸亞錳鐵、磷酸鋰、二氧化鈦采用負壓吸附方式進入配料間，對原材料進行自動稱量配比。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為S3-1原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量原輔料粉塵G3-1；同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。混合：配料好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至高混機進行混料，高混機為密閉設備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G3-2，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。研磨：混合好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至研磨機，研磨需添加純水，所有加入的純水全部進入漿料。該工序主要產(chǎn)生研磨粉塵G3-3，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。噴霧干燥：使用噴霧干燥機對研磨后所得到的漿料進行干燥操作，噴霧干燥機使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，通過調節(jié)干燥機進、出口溫度及霧化器的速度，使?jié){料充分干燥，并形成由納米顆粒聚合而成的微米級球體。此過程主要產(chǎn)生噴霧干燥廢氣G3-4（包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣和干燥物料粉塵），噴霧干燥過程中還會產(chǎn)生水蒸氣，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。二次配料：葡萄糖、PEG采用負壓吸附方式進入配料間，進行自動稱量配比。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為S1-2原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量原輔料粉塵G3-5；同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。燒結：干燥后的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨燒結爐的密閉自動輸送線進入燒結爐。燒結爐使用電作為能源，物料在燒結爐內進行熱處理，采用一步多段（升溫區(qū)、恒溫區(qū)）燒結法，前驅物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應，得到磷酸錳鐵鋰的燒結品。燒結時采用氮氣保護。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣G3-6（主要污染物包括燒結物料粉塵、少量葡萄糖分解產(chǎn)生的有機廢氣、臭氣濃度），燒結廢氣經(jīng)焚燒爐處理（天然氣作為能源），產(chǎn)生焚燒尾氣G3-7（主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣），燒結過程中還會產(chǎn)生水蒸氣、廢氮氣，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。粉碎：經(jīng)氣流粉碎機將鐵酸鋰前驅體1的燒結品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用壓縮空氣為氣源。此過程主要產(chǎn)生一次粉碎廢氣G3-8，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。篩分：粉碎后的物料使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料，得到鐵酸鋰前驅體1。此過程主要產(chǎn)生一次篩分廢氣G3-9，產(chǎn)品中的大顆粒死料S3-2，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。稱量打包：經(jīng)真空包裝后檢驗入庫。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣G3-10，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。酸液制備生產(chǎn)流程圖溶解攪拌：將外購的七水硫酸亞鐵固體、純水按配比在硫酸亞鐵溶解車間的溶解罐中溶解。此過程主要產(chǎn)生廢包裝S4-1，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。過濾：溶解液經(jīng)壓濾機過濾后，制成硫酸亞鐵溶液。此過程主要產(chǎn)生硫酸亞鐵廢渣S4-2，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。磷酸預處理：外購的工業(yè)級磷酸在磷酸預處理車間進行預處理，得到磷酸溶液。此工序設備運行產(chǎn)生N噪聲。酸化：在酸化車間內，向硫酸亞鐵溶液內加入雙氧水、預處理后的磷酸溶液進行酸化，得到酸液。此工序設備運行產(chǎn)生N噪聲。研發(fā)中心（1）鐵酸鋰鐵酸鋰研發(fā)工藝流程圖研發(fā)工藝流程簡述一次配料：碳酸鋰、葡萄糖人工配料，對原材料進行稱量配比。產(chǎn)生的少量粉塵經(jīng)袋式除塵器凈化后無組織排放在密閉的投料間。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為S1-1原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-1；同時設備運行產(chǎn)生噪聲。一次混合：配料好的物料輸送至高混機進行混料，高混機為密閉設備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-2，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。研磨：混合好的物料輸送至研磨機，研磨需添加純水，所有加入的純水全部進入漿料。該工序主要產(chǎn)生研磨粉塵G1-3，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。噴霧干燥：使用噴霧干燥機對研磨后所得到的漿料進行干燥操作，噴霧干燥機使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，通過調節(jié)干燥機進、出口溫度及霧化器的速度，使?jié){料充分干燥，并形成由納米顆粒聚合而成的微米級球體。此過程主要產(chǎn)生噴霧干燥廢氣G1-4（包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣和干燥物料粉塵），噴霧干燥過程中還會產(chǎn)生水蒸氣，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。一次燒結：干燥后的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨燒結爐的密閉自動輸送線進入燒結爐。燒結爐使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，物料在燒結爐內進行熱處理，采用一步多段（升溫區(qū)、恒溫區(qū)）燒結法，前驅物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應，得到鐵酸鋰前驅體1的燒結品。反應方程式如下：Li2CO3+C→Li2O+2CO燒結時采用氮氣保護。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣G1-5（主要污染物包括燒結物料粉塵、少量葡萄糖分解產(chǎn)生的有機廢氣、臭氣濃度），燒結廢氣經(jīng)預過濾段+二級活性炭吸附處理后15m高排氣筒排放。一次粉碎：經(jīng)氣流粉碎機將鐵酸鋰前驅體1的燒結品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用壓縮空氣為氣源。此過程主要產(chǎn)生一次粉碎粉塵G1-6，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。一次篩分：粉碎后的物料使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料，得到鐵酸鋰前驅體1。此過程主要產(chǎn)生一次篩分粉塵G1-7，產(chǎn)品中的大顆粒死料，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。二次配料：鐵紅采用負壓吸附方式進入配料間，進行自動稱量配比。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為S1-2原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-8；同時設備運行產(chǎn)生噪聲。二次混合：配料好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至高混機進行混料，高混機為密閉設備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-9，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。二次燒結：二次混合均勻的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨燒結爐的密閉自動輸送線進入燒結爐。物料在燒結爐內進行熱處理，采用一步多段（升溫區(qū)、恒溫區(qū)）燒結法，前驅物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應，得到鐵酸鋰前驅體2的燒結品。反應方程式如下：5Li2O+Fe2O3→2Li5FeO4燒結時采用氮氣保護。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣G1-10（主要污染物包括燒結物料粉塵）。燒結過程中還會產(chǎn)生廢氮氣，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。二次粉碎：經(jīng)顎破機、對輥機及氣流磨將鐵酸鋰前驅體2的燒結品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用壓縮空氣為氣源。此過程主要產(chǎn)生二次粉碎廢氣G1-11，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。二次篩分：粉碎后的物料使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料，得到鐵酸鋰前驅體2。此過程主要產(chǎn)生二次篩分廢氣G1-12，產(chǎn)品中的大顆粒死料，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。三次配料：Super-P采用負壓吸附方式進入配料間，進行自動稱量配比。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-14；同時設備運行產(chǎn)生噪聲。三次混合：配料好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至混料機進行混料，混料機為密閉設備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-13，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。三次燒結：三次混合均勻的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨燒結爐的密閉自動輸送線進入燒結爐。物料在燒結爐內進行熱處理，采用一步多段（升溫區(qū)、恒溫區(qū)）燒結法，前驅物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應，得到鐵酸鋰燒結品。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣G1-15（主要污染物包括燒結物料粉塵、少量super-P分解產(chǎn)生的有機廢氣、臭氣濃度），燒結廢氣經(jīng)預過濾段+二級活性炭吸附處理后15m高排氣筒排放，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。三次粉碎：經(jīng)顎破機、對輥機及氣流磨將鐵酸鋰燒結品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用壓縮空氣為氣源。此過程主要產(chǎn)生三次粉碎廢氣G1-16，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。三次篩分：粉碎后的物料使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料，得到鐵酸鋰。此過程主要產(chǎn)生三次篩分廢氣G1-17，產(chǎn)品中的大顆粒死料，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。稱量打包：經(jīng)真空包裝后檢驗入庫。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣G1-18，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。（2）磷酸錳鐵鋰磷酸錳鐵鋰研發(fā)工藝涉及兩個工段，分別為前驅體（磷酸亞錳鐵）研發(fā)、磷酸錳鐵鋰研發(fā)。前驅體研發(fā)前驅體研發(fā)工藝流程圖1、投料反應原料在反應釜內進行反應。反應方程式如下：0.9MnSO4+0.6FeSO4+0.5H3PO4+0.5NH4H2PO4+2.5NH3●H2O+5.5H2O－（Mn0.6Fe0.4)1.5PO4·8H2O+1.5（NH4）2SO4此過程主要產(chǎn)生投料粉塵、氨水揮發(fā)廢氣，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。2、攪拌陳化對物料進行攪拌。3、一次固液分離反應液通過板框液濾機進行固液分離，分離出來的反應母液不能利用，作為廢水排放，分離出的固態(tài)物質主要成分為磷酸亞錳鐵。此過程主要產(chǎn)生廢水W1-1、同時設備運行產(chǎn)生噪聲。廢水中主要污染物為COD、SS、TP。4、洗料分離出的固態(tài)物質送入化漿罐內，并加入純水進行洗料，進一步溶解掉其中的Na+、SO42+，洗料后的物料進入固液分離工序。5、二次固液分離洗料后物料通過板框壓濾機進行固液分離，分離出來的洗料廢水不能利用，分離出的固態(tài)物質主要成分為磷酸亞錳鐵。此過程主要產(chǎn)生廢水。6、閃蒸干燥經(jīng)過洗料后的磷酸亞錳鐵送入閃蒸干燥設備，閃蒸機使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，物料在閃蒸機內進行干燥，除去產(chǎn)品中的水分，干燥后得到干燥粉末。此過程主要產(chǎn)生干燥廢氣（主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣、干燥物料粉塵），干燥過程中還會產(chǎn)生水蒸氣。7、二次干燥干燥后的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨回轉窯的密閉自動輸送線進入回轉窯。回轉窯使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，物料在回轉窯內進行熱處理，進一步去除結合水，得到磷酸亞錳鐵。燒結時采用氮氣保護。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣（主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣、燒結物料粉塵），燒結過程中還會產(chǎn)生水蒸氣、廢氮氣。8、粉碎經(jīng)氣流磨將磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用高純氮氣為氣源，配合閉環(huán)管路系統(tǒng)實現(xiàn)氣體循環(huán)使用。此過程主要產(chǎn)生粉碎廢氣。9、包裝入庫為避免氧化和吸潮，經(jīng)過干燥后的磷酸亞錳鐵在真空包裝機內真空包裝后入庫，供磷酸錳鐵鋰生產(chǎn)工段使用。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣。磷酸錳鐵鋰研發(fā)磷酸錳鐵鋰研發(fā)工藝流程圖一次配料：磷酸亞錳鐵、磷酸鋰、二氧化鈦采用負壓吸附方式進入配料間，對原材料進行自動稱量配比。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量原輔料粉塵G3-6；同時設備運行產(chǎn)生噪聲。混合：配料好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至高混機進行混料，高混機為密閉設備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G3-7，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。研磨：混合好的物料通過密閉輸送系統(tǒng)輸送至研磨機，研磨需添加純水，所有加入的純水全部進入漿料。該工序主要產(chǎn)生研磨粉塵G3-8，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。噴霧干燥：使用噴霧干燥機對研磨后所得到的漿料進行干燥操作，噴霧干燥機使用天然氣作為能源，天然氣燃燒產(chǎn)生熱量，通過調節(jié)干燥機進、出口溫度及霧化器的速度，使?jié){料充分干燥，并形成由納米顆粒聚合而成的微米級球體。此過程主要產(chǎn)生噴霧干燥廢氣G3-9（包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣和干燥物料粉塵），噴霧干燥過程中還會產(chǎn)生水蒸氣，同時設備運行產(chǎn)生N噪聲。二次配料：葡萄糖、PEG采用負壓吸附方式進入配料間，進行自動稱量配比。此過程產(chǎn)生的廢物主要為原料的包裝袋，配料時產(chǎn)生的少量原輔料粉塵G3-1；同時設備運行產(chǎn)生噪聲。燒結：干燥后的物料通過管道輸送到自動上料裝置的料倉中，再通過自動上料機管道定量加到匣缽中，匣缽隨燒結爐的密閉自動輸送線進入燒結爐。燒結爐使用電作為能源，物料在燒結爐內進行熱處理，采用一步多段（升溫區(qū)、恒溫區(qū)）燒結法，前驅物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應，得到磷酸錳鐵鋰的燒結品。燒結時采用氮氣保護。此過程主要產(chǎn)生燒結廢氣G3-2（主要污染物包括燒結物料粉塵、少量葡萄糖分解產(chǎn)生的有機廢氣、臭氣濃度），燒結廢氣經(jīng)焚燒爐處理（天然氣作為能源），產(chǎn)生焚燒尾氣（主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣），燒結過程中還會產(chǎn)生水蒸氣、廢氮氣，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。粉碎：經(jīng)氣流粉碎機將鐵酸鋰前驅體1的燒結品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用壓縮空氣為氣源。此過程主要產(chǎn)生一次粉碎廢氣G3-3，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。篩分：粉碎后的物料使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料，得到鐵酸鋰前驅體1。此過程主要產(chǎn)生一次篩分廢氣G3-4，產(chǎn)品中的大顆粒死料，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。稱量打包：經(jīng)真空包裝后檢驗入庫。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣G3-5，同時設備運行產(chǎn)生噪聲。（3）磷酸鐵鋰磷酸鐵鋰研發(fā)工藝流程圖生產(chǎn)工藝流程簡述：投料、溶液配制：為保證反應的順利進行，需對生產(chǎn)所需的硫酸亞鐵用稀磷酸進行除雜，除雜后的硫酸亞鐵用純水配制為0.95-1mol/L的溶液。硫酸亞鐵、磷酸、雙氧水按比例配置成酸液，外購的氫氧化鈉配制成2.1mol/L的堿液。此過程產(chǎn)生的廢棄物主要為原材料的包裝袋和除雜濾渣。滴加：將配置好的酸液、堿液同時滴加到反應斧內，并進行充分混合，在3-5h內將反應斧加滿為止。反應：將混合好的酸液、堿液導入陳化罐內并進行攪拌，陳化罐夾套升溫，溫度控制在45±5℃，混合液在3-4h內充分反應完畢，析出磷酸鐵。反應方程式如下：2FeSO4?7H2O+2H3PO4+H2O2+4NaOH→2FePO4?2H2O+2Na2SO4+16H2O固液分離：反應液通過板框壓濾機進行固液分離，分離出來的反應母液不能利用，作為廢水排放，分離出的固態(tài)物質主要成分為磷酸鐵。洗料：分離出的固態(tài)物質送入化漿罐內，并加入純水進行洗料，進一步溶解掉其中的Na+、SO42+，洗料后通過板框壓濾機進行固液分離，洗料工序進行6次，洗產(chǎn)生洗料廢液。干燥：經(jīng)過洗料后的磷酸鐵經(jīng)閃蒸后，再進入回轉窯進行干燥去除其中的水分及結晶水，F(xiàn)ePO4?H2O脫去結晶水生成FePO4，干燥爐采用電加熱方式，回轉窯采用天然氣燃燒加熱方式。閃蒸干燥：閃蒸干燥是以風做濕、熱載體，風機做動力，實現(xiàn)干燥過程的質、熱交換，使物料中濕份發(fā)生相變化，達到物料與濕份的分離，即干燥。干燥采用自然風，自然風經(jīng)過空氣過濾器后，由風機鼓入蒸汽換熱器、燃煤或燃油或燃氣熱風爐內被加熱，加熱后的熱風再經(jīng)閃蒸主機熱風分配器，分配成均勻、一定流速、流向的旋風。旋風與螺旋加料器加入的濕物料接觸、碰撞，開始質熱交換、分離等一系列的物理變化，使得物料與所含濕份分離，終達干燥。回轉窯：通過帶傾斜角度的爐管的回轉運動，帶動粉體材料在爐管內做翻轉式螺旋線運動，連續(xù)通過爐體加熱腔內設置的加熱溫控組段，對爐管內的物料進行均勻加熱，完成產(chǎn)品的加熱脫水工藝過程。粉碎包裝：將干燥好的磷酸鐵粉碎到相應粒度，為避免產(chǎn)品氧化和吸潮，粉碎好的磷酸鐵在真空包裝機內真空包裝后入庫，供磷酸鐵鋰生產(chǎn)工段使用。配料研磨：磷酸鐵、葡萄糖、碳酸鋰自動稱量配料混合，再加入純水研磨，此過程還要除鐵。干燥燒結：研磨好的物料進行噴霧干燥，干燥后的物料通過管道輸送，裝缽后進入燒結爐燒結，得到磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品。燒結時采用氮氣保護。粉碎篩分包裝：磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品經(jīng)氣流磨將磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品粉碎至合適粒度，系統(tǒng)采用高純氮氣為氣源，配合閉環(huán)管路系統(tǒng)實現(xiàn)氣體循環(huán)使用。并使用超聲波振動篩除去產(chǎn)品中的大顆粒和死料，得到最終的LiFePO4粉體產(chǎn)品，經(jīng)真空包裝后檢驗入庫。此過程會產(chǎn)生少量粉塵及噪聲。（4）三元材料三元材料研發(fā)工藝流程圖工藝流程簡述：配混料：物料進入投料料倉（負壓），對原材料進行自動配料稱重，下料到高混機進行混合。干混設備為高速混合機：將物料均勻加入高混機，先低速運行一段時間，使物料達到宏觀物質的均勻混合；再高速運行一段時間，使物料達到微觀上的混合均勻，同時利用除鐵器進行除鐵。這個過程會產(chǎn)生原料的廢包裝袋、少量的投料粉塵、少量的除鐵廢物及噪聲。因生產(chǎn)工藝對原料要求很高，投料間是一個對濕度和溫度都有嚴格要求的密閉空間。投料時是人工拆包，料斗是負壓加料，料倉是密閉的，產(chǎn)生的少量粉塵經(jīng)袋式除塵器凈化后無組織排放在密閉的投料間。燒結：混合后的物料下到緩存料倉，經(jīng)裝缽機稱量裝缽，裝缽過程中有粉塵產(chǎn)生，但裝料機密閉，無粉塵逸出。裝缽完成后，置于輥道爐窯推板上，物料隨推板前行，進入窯爐進行燒結。首先按照燒結工藝設置好各溫區(qū)燒結溫度，窯爐經(jīng)升溫區(qū)-恒溫區(qū)-降溫區(qū)，前驅體與氫氧化鋰在高溫環(huán)境下產(chǎn)生固相反應，得到三元材料中間品，燒結過程需要在氧氣氛下進行。本工藝的主要反應原理如下：M(OH)2+LiOH·H2O+O2→LiMO2+H2O↑燒結后的混料通過風冷設備進行冷卻，冷卻后利用粗碎機將結塊的混料進行粗碎處理（窯爐內進行，無粉塵外排）。這個過程會產(chǎn)生燒結廢氣、廢料缽產(chǎn)生。因燒結最高溫度為900℃，而鎳、錳、鈷的熔點分別為1455℃、1246℃、1495℃，所以燒結過程無鎳、錳、鈷逸出，廢氣主要為水蒸氣，經(jīng)15m高排氣筒排放，廢料缽由專業(yè)公司定期回收粉碎：燒結好的物料通過密閉輸送通道送至顎破機-對輥機粗破碎至毫米級粉料，粗碎后的物料通過密閉的輸送帶進入緩沖倉，再利用粉碎機對物料進行粉碎。粉碎過程全密閉，無粉塵逸出，有噪聲產(chǎn)生。包覆：得到的物料經(jīng)密閉的輸送管道進入二次燒結配料系統(tǒng)，利用配料秤稱取一定量的輔料（納米氧化鈦、Al2O3和氧化鋯）投入到物料倉中，進入高混機，進行二次混料，再利用氣力輸送的方式將混料送入包覆機對其進行混合包覆，以提高材料效率，進而提高電池的循環(huán)性和高溫穩(wěn)定性。該過程是全密閉，無粉塵逸出，有噪聲產(chǎn)生。二次燒結：混合后的物料下到緩存料倉，經(jīng)裝缽機稱量裝缽，裝缽完成后，置于輥道爐窯推板上，物料隨推板前行，進入窯爐進行二次燒結。窯爐經(jīng)升溫區(qū)-恒溫區(qū)-降溫區(qū)，原料在高溫下合成包覆后的三元產(chǎn)品。這個過程會產(chǎn)生燒結廢氣、廢料缽。因燒結最高溫度為900℃，而鎳、錳、鈷的熔點分別為1455℃、1246℃、1495℃，所以燒結過程無鎳、錳、鈷逸出，廢氣主要為水蒸氣，經(jīng)15m高排氣筒排放，廢料缽由專業(yè)公司定期回收。粉碎：燒結好的物料通過密閉的輸送帶進入緩沖倉，再利用氣流磨對物料進行粉碎，超聲波振動篩進行篩分，篩上料再次粉碎。在破碎和篩分間設電磁除鐵器除去磁性異物。粉碎過程中會產(chǎn)生粉塵、少量除鐵固廢和噪聲。包裝：粉碎好的篩下物料進入螺帶混合機，經(jīng)真空標袋包裝，即獲得成品。此過程會產(chǎn)生少量粉塵及噪聲。成品對溫度和濕度也有嚴格要求，因而包裝也是在一個對濕度和溫度都有嚴格要求的密閉空間內完成，產(chǎn)生的少量粉塵經(jīng)袋式除塵裝置凈化后，無組織排放在密閉的包裝間。（5）動力電池回收動力電池回收研發(fā)工藝流程圖工藝流程簡述：檢測：進廠的廢舊電池，對電池進行電容量、電壓、內阻的檢測。一般在20℃±5℃的條件下，對電池進行5個循環(huán)的充放電測試，放電容量不低于標準容量的60%判為容量可用電池。測試電池直流內阻，超過生產(chǎn)廠家提供規(guī)格的1.5倍，直接淘汰。涉及的廢舊動力鋰電池回收入廠進行檢測后，如滿足梯級利用要求，則可作為梯級利用動力鋰電池產(chǎn)品外售給相關廠商用于電瓶車或路燈等作為電池使用。電池放電：為了保證熱解安全，需要對廢舊鋰電池進行放電，將電池浸入0.5%的碳酸鈉溶液中持續(xù)48小時，利用水溶液中電解質碳酸鈉導電，使電池短路達到放電目的。放電完畢后的廢舊鋰電池進入下一道工序。0.5%的碳酸鈉溶液反復使用，只需定期補充損耗量即可，不外排。拆解：拆解方式為半自動拆解方式（人工和設備相結合）進行，拆解后得到鋼殼或鋁殼、隔膜紙、正/負極片。鋼殼或鋁殼、塑料殼、電路板外賣給相關回收利用的廠家，正極片則轉入熱解干燥工段和粉碎分選工段進行干燥熱解和粉碎分選。干燥熱解：經(jīng)初破碎的廢舊鋰電池進入回轉窯進行熱解（溫度：500℃～800℃），粘接劑為PVDF，PVDF占電池質量的3.5%。由于回轉窯內充滿大量天然氣燃燒產(chǎn)生的水蒸氣和二氧化碳，整個回轉窯處于缺氧狀態(tài)，鋰電池各組分在窯內發(fā)生熱解反應，其中粘接劑PVDF（nC2H2F2）熱解最終產(chǎn)物為HF、CO2、非甲烷總烴等。磷酸鐵鋰中Fe以二價鐵離子形式存在，高溫空氣氣氛下，二價離子氧化成三價離子。粉碎分選：對熱解后的物料進行機械粉碎和篩分。物料經(jīng)過機械粉碎和多次篩選后，根據(jù)物料的粒徑、密度差異，使粉碎后的金屬鋁、金屬銅和粉狀正負極材料分離。金屬鋁、金屬銅外售給相關企業(yè)綜合利用，粉狀負極材料作為副產(chǎn)品外售，粉狀正極材料則轉入酸浸工序進一步處理。酸浸：磷酸鐵鋰粉與硫酸反應，可將磷酸鐵鋰溶解，而石墨不參與反應，可將石墨分離開來。其反應方程式如下：LiFePO4+3H2SO4=Li2SO4+FeSO4+H3PO4除鐵：采用雙氧水將二價鐵氧化成三價鐵，然后添加堿液制備成磷酸鐵，磷酸鐵回用作為一期磷酸鐵鋰生產(chǎn)所需的原料。其反應方程式如下：FeSO4+H3PO4+2NaOH+H2O2=FePO4?2H2O↓+Na2SO4+H2O磷酸鋰制備：分離完磷酸鐵的母液主要成分是硫酸鋰，可添加磷酸鈉與鋰反應沉淀制備磷酸鋰。其反應方程式如下：3Li2SO4+2Na3PO4=2Li3PO4↓+3Na2SO4磷酸鋰在經(jīng)過干燥后即可回用作為一期磷酸鐵鋰生產(chǎn)所需的原料。碳酸鋰制備：分離完磷酸鐵的母液主要成分是硫酸鋰，添加純堿與鋰反應沉淀制備碳酸鋰。其反應方程式如下：Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4產(chǎn)品方案一覽表目主要生產(chǎn)工藝設備一覽表主要原輔材料消耗主要原輔材料及能源消耗一覽表原料主要組分理化性質一覽表工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點鈉離子層狀化合物：鈉離子層狀化合物生產(chǎn)工藝流程圖具體生產(chǎn)工藝流程描述如下：1）配混料原材料采用噸袋/標袋拆包投料，物料進入投料料倉（負壓收集），對原材料進行自動配料稱重，下料到高混機進行混合。干混設備為高速混合機：將物料均勻加入高混機，先低速運行一段時間，使物料達到宏觀物質的均勻混合；再高速運行一段時間，使物料達到微觀上的混合均勻，同時利用除鐵器進行除鐵。此過程會產(chǎn)生原料的廢包裝袋、少量的投料粉塵、少量的除鐵廢物及噪聲。因生產(chǎn)工藝對原料要求很高，投料間是一個對濕度和溫度都有嚴格要求的密閉空間。投料時是人工拆包，料斗是負壓加料，料倉是密閉的，產(chǎn)生的少量粉塵通過袋式除塵器凈化后無組織排放在密閉的投料間。2）燒結混合后的物料下到緩存料倉，經(jīng)裝缽機稱量裝缽，裝缽過程中有粉塵產(chǎn)生，但裝料機密閉，無粉塵逸出。裝缽完成后，置于輥道爐窯推板上，物料隨推板前行，進入窯爐進行燒結（爐窯能源使用電）。首先按照燒結工藝設置好各溫區(qū)燒結溫度，窯爐經(jīng)升溫區(qū)-恒溫區(qū)-降溫區(qū)，前驅體與氫氧化鋰在高溫環(huán)境下產(chǎn)生固相反應，得到鈉離子層狀化合物中間品，燒結過程需要在氧氣氛下進行。燒結后的混料通過風冷設備進行冷卻，冷卻后利用粗碎機將結塊的混料進行粗碎處理（窯爐內進行，無粉塵外排）。這個過程會產(chǎn)生燒結廢氣、廢料缽產(chǎn)生。因燒結最高溫度為900℃，而鎳、錳、鈷的熔點分別為1455℃、1246℃、1495℃，所以燒結過程無鎳、錳、鈷逸出，廢氣主要為水蒸氣、顆粒物，經(jīng)排氣筒有組織排放，廢料缽由專業(yè)公司定期回收。3）粉碎燒結好的物料通過密閉輸送通道送至顎破機-對輥機粗破碎至毫米級粉料，粗碎后的物料通過密閉的輸送帶進入緩沖倉，再利用粉碎機對物料進行粉碎。粉碎過程全密閉，無粉塵逸出，有噪聲產(chǎn)生。4）包覆得到的物料經(jīng)密閉的輸送管道進入二次燒結配料系統(tǒng)，利用配料秤稱取一定量的輔料（納米氧化鈦、Al2O3和氧化鋯）投入到物料倉中，進入高混機，進行二次混料，再利用氣力輸送的方式將混料送入包覆機對其進行混合包覆，以提高材料效率，進而提高電池的循環(huán)性和高溫穩(wěn)定性。該過程是全密閉，無粉塵逸出，有噪聲產(chǎn)生。5）二次燒結混合后的物料下到緩存料倉，經(jīng)裝缽機稱量裝缽，裝缽完成后，置于輥道爐窯推板上，物料隨推板前行，進入窯爐進行二次燒結。窯爐經(jīng)升溫區(qū)-恒溫區(qū)-降溫區(qū)，原料在高溫下合成包覆后的鈉離子層狀化合物產(chǎn)品。這個過程會產(chǎn)生燒結廢氣、廢料缽。因燒結最高溫度為900℃，而鎳、錳、鈷的熔點分別為1455℃、1246℃、1495℃，所以燒結過程無鎳、錳、鈷逸出，廢氣主要為水蒸氣、顆粒物，經(jīng)排氣筒有組織排放，廢料缽由專業(yè)公司定期回收。6）二次粉碎燒結好的物料通過密閉的輸送帶進入緩沖倉，再利用氣流磨對物料進行粉碎，超聲波振動篩進行篩分，篩上料再次粉碎。在破碎和篩分間設電磁除鐵器除去磁性異物。粉碎過程中會產(chǎn)生粉塵、少量除鐵固廢和噪聲。氣流磨采用高純氮氣為氣源，配合閉環(huán)管路實現(xiàn)氣體循環(huán)使用。在回氣管路中設置兩級除塵，濾筒除塵+餅型過濾器，除塵效率可達99.99%以上；在供氣管路中還設置了主管路過濾器+精密過濾器，可確保回用的氮氣滿足生產(chǎn)工藝要求。7）包裝粉碎好的篩下物料進入螺帶混合機，經(jīng)真空標袋包裝或噸袋包裝，即獲得成品。此過程會產(chǎn)生少量粉塵及噪聲。成品對溫度和濕度也有嚴格要求，因而包裝也是在一個對濕度和溫度都有嚴格要求的密閉空間內完成，產(chǎn)生的少量粉塵經(jīng)袋式除塵裝置凈化后，無組織排放在密閉的包裝間。進料后各工藝之間通過密閉管道輸送，無粉塵溢出。磷酸焦磷酸鐵工藝流程：磷酸焦磷酸鐵生產(chǎn)工藝流程圖具體生產(chǎn)工藝流程描述如下：1）酸化通過管道密閉輸送，將硫酸亞鐵溶液、稀磷酸溶液加入反應釜中，加入完成后反應0.5h。此過程無污染物產(chǎn)生。2）氧化氧化：2H++2Fe2++H2O2→2Fe3++H2O向反應釜內加入雙氧水，控制雙氧水的滴加速度，使得滴加溫度≤55℃，滴加完成后反應1.5h，使二價鐵充分氧化。Fe2+被雙氧水氧化成Fe3+，放出大量熱，氧化過程使用冷凍水降溫，避免反應釜溫度過高。此過程無污染物產(chǎn)生。3）合成合成：3Fe2.67++4HPO42-+2H2O→Fe3(HPO4)4·2H2O向反應釜內加入磷酸二氫銨溶液，控制滴加速度，滴加時間＞2h，滴加完成后，反應一段時間，析出磷酸焦磷酸鐵鈉前驅體。4）陳化加入氨水調節(jié)溶液的pH值并沉淀一段時間，使得磷酸焦磷酸鐵鈉前驅體析出達到最大值，此過程會揮發(fā)部分氨氣。5）壓濾＆洗滌漿料轉入壓濾機緩存罐，立式壓濾機洗滌2次，壓濾3次，洗滌產(chǎn)生的母液及水洗液均被送到污水處理廠，最后一次濾餅則通過傳送帶被送入閃蒸干燥進料漏斗。其中，未反應的磷酸二氫銨與反應生成的硫酸氨鹽均溶于反應母液及水洗液，帶出生產(chǎn)流程。壓濾過程會產(chǎn)生洗滌廢水以及噪聲。6）閃蒸干燥濾餅經(jīng)過旋轉閃蒸干燥機來除掉游離態(tài)的水，得到干燥狀態(tài)的物料，以待進入燒結爐。閃蒸干燥系統(tǒng)設置燃氣熱風爐，每臺熱風爐對應1臺閃蒸干燥主塔。熱空氣由燃氣熱風爐（天然氣燃燒加熱）進入閃蒸干燥塔內對物料進行直接加熱。此過程會產(chǎn)生天然氣燃燒廢氣、水蒸氣、噪聲。7）燒結燒結轉晶過程發(fā)生在回轉窯和輥道窯中，前驅體導熱差，可能存在燒結不完全、不均一的現(xiàn)象。脫水溫度在300～600℃時，回轉窯燒結時間在3-3.5h。高溫條件下也會除去部分硫酸根，利用風機產(chǎn)生的負壓將爐內產(chǎn)生的SO2排出。此過程會產(chǎn)生天然氣燃燒廢氣、燒結粉塵、SO2、噪聲、除塵器收集粉塵。8）粉碎燒結過程中會導致顆粒之間的聚集，因此要經(jīng)過機械磨粉碎。物料由除塵料倉上料，在激振器和氣錘的作用下通過直排篩和機械磨粉碎，破碎好的物料被送入螺帶混合機中進行批混，提高批次之間的均一性，混合時間約為60±5min，最后通過混料出料倉將批混好的物料打入包裝機中。此過程會產(chǎn)生粉碎粉塵、噪聲、除塵器收集粉塵。9）成品檢測（質量檢測）成品包裝前，擬在成品檢測中心對成品進行粒徑、比表面積、碳含量、振實密度、水分等物理指標的檢測。此過程會產(chǎn)生不合格產(chǎn)品。10）包裝入庫除鐵后的物料經(jīng)密閉管道重力輸送至自動包裝系統(tǒng)，同時自動包裝機啟動，將定量的物料投入到包裝袋內后自動封口。包裝好的磷酸焦磷酸鐵鈉材料用叉車轉運至產(chǎn)品倉庫區(qū)域暫存待售。此過程會產(chǎn)生打包粉塵、布袋除塵器收集粉塵、噪聲。聚陰離子工藝流程：聚陰離子生產(chǎn)工藝流程圖具體生產(chǎn)工藝流程描述如下：1）混料（濕式）通過原料倉庫自動輸送軌道，將磷酸焦磷酸鐵、醋酸鈉、檸檬酸、葡萄糖固體粉末狀的物料等轉運至投料平臺后。人工采用行吊將原材料（噸袋裝）吊裝至投料倉頂部自動拆包投料口，再將包裝袋內外層套至投料口外壁，拆包機構夾緊包裝袋內外層，最后進行人工拆包，原材料依靠重力落入投料倉，投料過程中設備呈密閉負壓狀態(tài)。投料倉根據(jù)系統(tǒng)投料指令開啟底部下料閥，原材料依靠重力落入計量倉，待計量倉中物料充足后自動關閉下料閥。計量倉根據(jù)系統(tǒng)設定的配料重量對各種物料進行計量后，將其用密閉管道輸送至緩存?zhèn)}緩存待用。向預混罐內泵入定量的純水，開啟預混罐攪拌和加料口，通過螺旋給料系統(tǒng)將計量倉及緩存?zhèn)}中物料按比例通過密閉管道重力加入預混罐中，然后關閉預混罐進料口，開啟攪拌設施，將混合均勻的漿料在常溫下進一步均質分散成均勻的漿料。此過程會產(chǎn)生投料粉塵、原料的廢包裝袋、除塵器收集粉塵、噪聲。2）球磨（濕法）將均質完成的漿料通過密閉管道重力輸送至粗磨球磨機內，開啟攪拌磨和機械隔膜泵，高速攪拌球磨1.5小時（在攪拌的同時攪拌磨的夾套和換熱器中通入進水溫度約25℃的循環(huán)冷卻水，對物料進行降溫），使物料達到1-2μm。濕法球磨無粉塵產(chǎn)生，此過程會產(chǎn)生噪聲。3）砂磨（濕法）將粗磨后的漿料通過密閉管道泵送至精磨分散罐內，開啟精磨分散罐出料閥和砂磨機，循環(huán)研磨至漿料粒度合格，開啟冷凍水機組，保證物料研磨過程中循環(huán)冷卻水進水水溫不超過10℃（約7℃）。將物料循環(huán)研磨2.5小時后，使物料達到0.2-1.0μm。濕法研磨無粉塵產(chǎn)生，此過程會產(chǎn)生噪聲。4）噴霧干燥噴霧干燥系統(tǒng)設置燃氣熱風爐，每臺熱風爐對應1臺噴霧主塔。熱空氣由燃氣熱風爐（天然氣燃燒加熱）進入噴霧塔內對物料進行直接加熱。經(jīng)砂磨后的漿料由密閉管道泵入離心霧化器內，采用離心霧化工藝給予漿料以離心力，使其高速甩出，形成霧滴。霧化漿料由霧化器出口進入噴霧主塔，霧狀微粒與塔內的熱空氣直接接觸，使水分迅速氣化，漿料從乳濁液干燥成粉狀和顆粒狀的制品，以達到快速烘干物料的目的。噴霧干燥熱空氣進風溫度約220℃，噴霧干燥廢氣經(jīng)高效布袋除塵器處理和換熱器換熱后的排放溫度為80~100℃。噴霧干燥后的物料經(jīng)布袋除塵器和物料輸送系統(tǒng)，經(jīng)密閉負壓管道輸送至噴霧干燥系統(tǒng)緩存料倉待用。此過程會產(chǎn)生天然氣燃燒廢氣、干燥廢氣、水蒸氣、噪聲、除塵器收集粉塵。5）燒結高溫燒結在輥道窯中進行，物料均裝在匣缽（匣缽加蓋）中進行燒結。因此燒結工序將涉及裝缽、燒結、倒缽以及缽體清掃，詳細情況如下：a.裝缽：噴霧干燥系統(tǒng)的緩存料倉根據(jù)窯爐指令，將干燥料通過壓縮空氣負壓輸送至窯爐裝缽工位上部緩存?zhèn)}，該緩存?zhèn)}內的物料依靠重力落入下部計量倉，通過自動裝缽系統(tǒng)將干燥料按要求裝入到匣缽內。b.燒結：裝入到匣缽內的物料通過自動傳送帶送入輥道窯中，輥道窯采用電加熱的方式加熱窯內溫度，同時采用氮氣保護的方式在常壓下進行燒結。燒結溫度為在500℃~550℃，持續(xù)時間20～30h。高溫燒結化學反應方程式如下：葡萄糖高溫分解：C6H12O6→C+CO2+H2O+有機廢氣（碳氫化合物）C：CO2：H2O：有機廢氣（碳氫化合物）=6：20：20：23磷酸焦磷酸鐵鈉合成：4CH3COONa+Fe3(HPO4)4→Na4Fe3(PO4)P2O7+CO+H2O+C葡萄糖（C6H12O6）在無氧環(huán)境下在300℃左右會發(fā)生碳化，生成單質C、水、二氧化碳以及有機廢氣（碳氫化合物），有機廢氣通燃燒裝置處理后有組織排放。醋酸鈉（CH3COONa）及前驅體（Fe3(HPO4)4）發(fā)生反應生成磷酸焦磷酸鐵鈉（Na4Fe3(PO4)P2O7）和碳（C），反應生產(chǎn)的碳和葡萄糖碳化生產(chǎn)的碳最終包覆在磷酸焦磷酸鐵鈉外層形成碳膜。c.倒缽及匣缽清掃：燒結后的物料通過自動卸缽系統(tǒng)從匣缽內倒出。同時，由于匣缽內存在一定殘留的燒結殘渣（磷酸焦磷酸鐵鈉粉塵），因此需要匣缽進行自動清掃，清掃過程密閉設備，啟動自動清掃刷，將殘留在匣缽內的少量粉末材料清掃干凈。此過程會產(chǎn)生燒結粉塵、燃燒裝置產(chǎn)生的有機廢氣、燒結殘渣、布袋除塵器收集粉塵、噪聲。6）破碎采用氣流粉碎對燒結料進行破碎，氣流粉碎的工作原理為壓縮空氣經(jīng)噴嘴加速成超音速氣流后射入粉碎區(qū)使物料呈流態(tài)化，被加速的顆粒相互對撞粉碎。燒結后的物料經(jīng)密閉正壓管道輸送至粉碎機緩存料倉中，經(jīng)初步篩分后靠重力落入粉碎機計量倉，打開壓縮空氣進氣閥門，開啟氣流粉碎機自動粉碎程序將物料粒度粉碎合格。粉碎后的物料經(jīng)密閉正壓管道輸送至臥式螺帶混合機緩存?zhèn)}內。此過程會產(chǎn)生破碎粉塵、布袋除塵器收集粉塵、噪聲。7）過篩除磁臥式螺帶混合機緩存?zhèn)}內的物料通過重力落入設備內，通過機械攪拌的方式使物料混合均勻，形成均一材料。混批后的物料經(jīng)密閉正壓管道輸送至超聲波振動篩緩存?zhèn)}內。超聲波振動篩緩存?zhèn)}內的物料通過重力落入密閉的超聲波振動篩內，經(jīng)超聲波振動篩分去除異物。振篩機為全密閉設備，由于振動篩運轉時存在振動位移，故進料管道與振篩機之間采用密封塑料膜軟連接，在振篩過程中，軟連接部分無粉塵溢出。過篩后的物料通過密閉管道落