的成本。 在各种工艺中，酸浸加有机溶剂萃取是目前废弃电池回收处理工艺较为 成熟的技术，其对设备的要求和处理成本与火法技术相比，都有很大的降低， 同时也没有烟气净化的问题。但要想达到较高的效率，通常都需要进行多级 萃取与反萃，这大大增加了工艺的复杂程度，使流程加长。同时会产生大量 的废水，必须进行专门的处理以达标排放。另外，萃取剂价格昂贵。以上这 些因素都使废弃电池处理的经济性降低，而产生的大量废水若不进行适当的 处理，将造成二次污染。由此可见，无论采用何种工艺都各有利弊，关键是要完善现行成熟工艺， 实现废锂离子电池的资源化和无害化处理处置，以获得更好的环境经济和 社会效益。 此项目属于今创博凡能源新材料有限公司和江苏技术师范学院的产学研 成果，并已通过了中国资源综合利用协会鉴定，鉴定结果国际先进同时 此项目已获得中国资源综合利用协会科技进步等奖。 项目投资的意义 原料丰富作为处理对象的废锂离子电池原料丰富。自年日本 索尼公司将锂离子电池商品化以来，凭借其优越的性能，迅速占领二次电池 市场，逐渐取代传统充电电池。近年来，锂离子电池性能日臻完善，在 市场，锂离子电池已占据明显优势，并且其应用正在迅速扩大。在未来，锂 离子电池的应用范围将不断拓宽，预计我国锂离子电池生产以年均的增 长率持续发展。从现在的市场应用现状与将来的发展趋势来看，锂离子电池 都占有举足轻重的地位。但所有的电池都有寿命，或者自身性能变差被淘汰， 或者随着电子产品的更新而废弃。因此，锂离子电池的废弃量将相当可观。 年，我国移动电话用户超亿。假设平均每个用户三年更换次手机， 全球移动用户更新手机的周期平均在年左右，每年会有至少亿部手机被淘 汰。这意味着我国每年大约会有亿块手机电池按部手机配块电池计算 废弃。我国锂离子电池废弃量由此可见斑。本项目拟回收来自锂离子电池 生产企业的废料和来自用户使用后的废旧锂电池，按金属价格的回 收，以保证回收量满足生产需求。 效益显著根据锂离子电池的材料组成分析，其中含有大量的有价 金属。以手机电池为例，其中含有的钴的铜的铝的铁 的锂。而年，钴镍铜铝的市场价格分别达到了 万元吨。钟海云等通过对锂离子电池的正极废料铝钴膜回收处 理生产草酸钴。结合市场行情，估算了处理铝钴膜的成本为万元，销 售收入万元，纯利万元。将铝钴膜换算为锂离子电池的量约为， 若将锂离子电池中其它材料的价值与增加的加工费用抵消，则可推算处理锂离子电池可获纯利万元。若建立个年处理量为的工厂，可获纯 利万元。由此分析，回收利用废锂离子电池，将获得可观的经济效益。 工艺成熟废弃锂离子电池再生处理技术的研究开始于世纪年 代中后期，在借鉴成熟的矿石冶炼工艺的基础上，针对废锂离子电池的特殊 性，经过十几年的发展，工艺已日趋完善，并已经应用于实际生产过程。研 究对象主要集中在以石墨为负极为正极的锂离子电池，这是当前使 用最多最早进行商品化生产的锂离子电池。目前，国内外学者对废锂离子 电池的处理过程都做了详细的研究，包括放电拆解等处理，以及各种再生 工艺，如选矿技术火法冶金湿法冶金等。其中湿法冶金技术因其优势明 显已成为研究和应用的主要方面。如法国的公司英国的电源技术公 司美国的公司等。本项目采用碱溶酸浸萃取电沉积浓缩结 晶工艺，该工艺中各技术在国内外均已做过广泛深入研究，并有实际应用 经验，成果有保证。 竞争优势从目前的废锂离子电池回收现状来看，湿法冶金的金属 回收技术与工艺在国内绝大部分还处于实验室研究阶段，达到工业化大生产 规模的尚属空白。并且现有的处理技术存在较多的问题和缺陷，如流程复杂 回收率低产品单污染严重回收成本高等。本项目采用全封闭清洁回 收工艺在清洁环保和高值化利用上将有所创新，金属回收率高清洁环保 成本低利润高，在同类企业中具有较大的竞争优势。 项目投资的成果及效益 项目实现产业化后，可提供就业岗位个，并与多家高校建立产学研合 作关系，挂牌为实习实训基地。 研究的主要结论 通过市场技术经济等分析，本报告认为该项目属于再生资源综合 利用，既符合国家产业政策，又可得到国家的资金扶持，因此该项目是可行 的。 主要技术经济指标表 序号项目名称单位数量备注生产规模吨年 产品方案 锂钴再生料吨年 年操作时间小时 主要原材料消耗 废锂电池 公用工程及动力消耗 直供水 耗电量 三废排放量 废气吨年 废水吨年 废渣吨年 装置定员人 生产人员人 管理人员人 总占地面积亩 全厂建筑面积 项目建设总投资万元 建设投资万元 建设期贷款利息万元 流动资金万元 年总成本万元 年销售收入万元 年利润总额万元 年利税总额万元 销售利润率 销售利税率 年投资利润率 年投资利税率 投资回收期年 存在问题及建议 原料和产品的价格对项目的经济效益影响至关重要，因此经营过程对原 料和产品价格变化要有足够的敏感。 市场预测 锂电池的发展概况 锂电池自年商况，发挥国内及当地资源优势选择合理的原料 路线方案。 充分考虑规模经济优势，确定经济合理的装置规模 在充分考虑上述情况和市场分析情况后，确定本项目建设装置为吨 年废锂电池金属全封闭清洁回收工艺及其应用。 生产规模 生产规模确定的原则和依据 根据国内外市场需求和已掌握的原料场地面积当地市场等情况确定。 生产规模的确定 吨年废锂电池金属全封闭清洁回收工艺及其应用项目。 工艺技术方案 工艺技术方案的比较和选择 国内外技术概况 目前，已经工业化应用的废旧锂电池处理技术主要有两类全湿法浸 出处理技术火法煅烧与湿法浸出相结合处理技术。 湿法浸出处理主要包括电池破碎或剥离酸浸出盐酸硝酸硫酸等和 分离沉淀络合萃取等方法等过程。具有投资少成本低建厂速度快 利润高工艺灵活等优势。其操作条件温和，浸出温度般小于，但浸出 液成分复杂，分离步骤较多。现行湿法处理工艺较复杂资源回收率低和二 次污染等问题影响了其被广泛推广。 火法与湿法相结合处理技术主要包括破碎或剥离或直接进行焚烧焚 烧或热处理和湿法浸出分离等过程。其特点是工艺相对简单，回收利用效率 高，但次性投资大，能耗较高，技术要求和运行成本都比较高。电解质溶 液和电极中其他成分通过燃烧转变为等气体或其他有害成分，如等 物质。 工艺技术方案的选择 火法回收提炼重金属需要消耗很高的能量，高温处理产生的烟气污染必 须进行严格控制。为了避免二恶英的产生，就要提高焚烧温度，因此设备的 投入运行成本建设费用都比其他方法高。同时还需对烟气中的二恶英进 行后续处理，增加了工艺的复杂程度和运行成本。与火法技术相比，湿法技 术具有成本低二次污染小对设备的要求低没有烟气净化的问题。而且 操作条件温和，资源回收率高，可得到高纯度的产物。因此目前湿法冶金技 术是该领域的研究趋势。 废锂电池的湿法冶金的金属回收技术与工艺在国外工业化的例子不多 见，如法国的公司英国的电源技术公司采用低温技术的美国和如 拿大的公司。该技术在国内绝大部分还处于实验室研究阶段，现 有的处理技术存在较多的问题和缺陷，尚未见达到工业化生产规模的报道。 但湿法回收重金属技术中的浸出萃取等工艺仍存在不少问题，如对于萃取工艺，目前存在着级数过多，流程复杂，回收率低，萃取剂要求高，导致处 理成本过高的问题。 本项目将废锂电池进行资源化，采用放电拆解粉碎分选等工序， 不仅对工艺中各个工序进行最优化研究，而且整合和缩减了工艺流程，降低 工艺操作的复杂性，降低回收成本。此外，还考虑到生产过程中产生的废水 废渣等，加入环保治理环节，进行清洁生产，达到污染零排放的目标。与国 内同领域研究相比，处于领先地位。 本项目在最优化的研究成果前提下，进行规模化产业化的研发和建设， 建成条年回收量达吨的废锂离子全封闭清洁生产线，总产值超过个 亿，将湿法回收重金属技术进行规模化应用，在国内还未见，即使在国外也 不多见，因此本项目的研究处于国内领先的地位。项目成果对于全国废锂电 池金属资源回收具有定的指导作用，成功地填补了国内空白。同时本项目 在清洁环保和高值化利用上有了创新，金属回收率，清洁环保，成本低，利 润高，在同类企业中具有较大的竞争优势。 工艺流程简述 废锂电池首先要进行预处理，包括放电拆解粉碎分选。拆解后的 塑料及铁外壳回收。 生产流程示意图如下 废锂电池回收 废锂电池收集分类放电烘干 拆解分类外壳 铝壳钢壳 包装销售 电芯料粉碎进入锂电池材料生产系 统废电池收集通过各城市电池回收箱与大城市联合共建废旧电池回收 站及零散电池回收商处收集废旧锂电池 放电在车间内设立不锈钢放电槽，内装盐水溶液，利用行车将成包堆 放好的废锂电池逐放入放电槽内浸泡分钟以上，放电后将电池摊晾自然 干燥 拆解通过人工和机器相结合的方式将带有包装的废锂电池拆解开，将 拆解后的外壳铝箔铜极片等按材质不同分类堆放，拆解过程中采用手套 箱等密封防尘设备 粉碎将拆解后可用于后续加工的含有钴镍等金属的电池材料进入粉碎 机粉碎，粉碎机带有收尘装置，对外界无污染。 废气处理工艺流程简述 本项目反应槽全部为封闭式，反应过程全是通过管道输送，废气捕 集率较高达，本项目设两个旋流吸收塔，旋流吸收塔风量为， 旋流吸收塔风量为。拆解过程中产生的废气通过集气管收集，由