含锂废料处理处置方法

含锂废料处理处置方法

国家标准 GB/T38103一2019 含锂废料处理处置方法 lithium-eontaining wastematerials Treatmentanddisp0salmethodfor 2019-10-18发布 2020-09-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/38103一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由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、循州华友钻新材料有限公司、湖南邦普循环科技有 限公司、格林美股份有限公司、泉州市云尚三维科技有限公司、清远佳致新材料研究院有限公司、杭州格 林达电子材料股份有限公司、厦门市蓝恒环保有限公司天津理工大学、赣州市豪鹏科技有限公司、嘉善 绿野环保材料厂、江苏盛勤环境工程有限公司、中海油天津化工研究设计院有限公司 本标准主要起草人余海军、刘秀庆,陈若、张宇平、林晓晖、吴理觉、尹云舰、张继享、李梅形 区汉成、俞明华、朱小健,谢英豪、,胡雷、李长东、余顺文、郑世林、陈玉英、张学梅、弓创周
GB/38103一2019 含锂废料处理处置方法 范围 本标准规定了含锂废料的来源,处理处置方法和环境保护要求 本标准适用于含锂废料的处理处置 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(包括所有的修改单)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 GB/T11075碳酸锂 GB16297大气污染物综合排放标准 GB18599 -般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 YS/T967 电池级磷酸二氢锂 来源 含锂废料主要来源于含锂电池、锂盐生产和使用过程产生的废料等,按照物理形态及存在方式 分为: 含锂电池废料;含锂废旧电池及锂电池生产过程中产生的钻酸锂、镍钻缸酸锂、磷酸铁锂、孟酸 a 锂、镍钻铝酸锂、镍酸锂等锂电池正极材料废料,六氟磷酸锂等电解质材料、钛酸锂等负极材料 废料; 锂盐废料;碳酸锂单水氢氧化锂、澳化锂、,氟化锂氯化锂、金属锂等废料; b 其他含锂废料,包括矿石冶炼过程中剩余的含锂矿渣、含锂合金等 处理处置方法 4.1预处理 4.1.1方法提要 在一定温度下,含锂废料经高温焙烧处理,去除其中的有机物等,再通过机械破碎,分选得到粉末状 含锂物料 4.1.2工艺流程 预处理工艺流程见图1 含锂废旧电池的预处理可参考GB/T33059,HG/T5019执行
GB/T38103一2019 达 撑放 废气处 堆系统 焙烧 破碎 分透 含锂物料 含锂废料 废渣处 罪系统 图1预处理工艺流程 4.1.3主要设备 焙烧炉或回转窑,破碎机或球磨机,分选机等 4.1.4控制条件 工艺控制参数如下 焙烧温度:600C士50C 熔烧时间:2.0h一2.5h -收集的粉末状含锂废料粒度:不大于1 mm 4.2处理方法 4.2.1 生产碳酸锂 方法提要 4.2.1.1 含锂物料加浸出溶剂进行浸出,过滤得到含锂溶液,加除杂剂进行除杂反应后,过滤,浓缩,在一定 的反应条件下,加沉淀剂充分反应,经过滤、洗涤、干燥后得到碳酸锂 4.2.1.2工艺流程 将预处理后的粉末状含锂物料置于反应设备中,在搅拌下加人浸出溶剂,充分反应,过滤得到含锂 溶液,通过控制溶液pH和温度,加人除杂剂进行除杂反应后,过滤得到含锂精制溶液,再加人一定浓度 碳酸钠溶液充分反应后，经过滤、洗涤、干燥得到碳酸锂产品 工艺流程见图2 碳酸纳 废气处 没出溶剂 除杂剂 理系统 碳酸锂 精制 含锂物料 浸出 过滤 浓缩 过滤 洗洛 除杂 浓缩析盐 废渣处 十水硫酸钠 理系统 图2生产碳酸锂工艺流程
GB/38103一2019 4.2.1.3主要设备 反应金,加热设备、蒸发设备、冷却槽过滤设备、纯水设备、,通风设备、干燥设备、粉碎设备及包装设 备等 4.2.1.4原辅料 硫酸、过氧化氢、氢氧化钠、,氯酸钠、碳酸钠、纯水 4.2.1.5控制条件 4.2.1.5.1浸出 工艺控制参数如下 -反应温度:70C90C; -反应时间:2.0h4.0h; -反应固液比:1:31:8 pH:0.52.0; 过氧化氢加人量lt含锂物料加30%过氧化氢50kg一200keg 4.2.1.5.2除杂 工艺控制参数如下 pH:9.0l1.,0; 反应温度;常温 4.2.1.5.3反应 工艺控制参数如下 反应温度;75C90 心C pH:ll.013.0; 饱和碳酸钠加人量;理论添加量的110% 4.2.1.5.4洗涤 工艺控制参数如下 -洗涤固液比;1:2一1:8 洗涤温度;6090C; 洗涤次数:2次一3次 4.2.1.5.5干燥 工艺控制参数如下: 干燥温度:120C140C 4.2.2生产磷酸二氢锂 4.2.2.1 方法提要 含锂物料加浸出溶剂浸出、除杂剂除杂,再加磷酸三钠沉淀,过滤,加磷酸溶解,调节pH,再经蒸 发、冷却结晶、过滤、干燥,筛分,得到磷酸二氢锂
GB/T38103一2019 4.2.2.2工艺流程 将预处理后的粉末状含锂物料置于反应设备中,在搅拌下加人浸出溶剂,充分浸出后,加除杂剂除 杂,过滤得到精制含锂溶液 然后再加人一定浓度的磷酸三钠溶液进行沉淀反应,过滤得到磷酸锂沉 淀,加磷酸溶液溶解,用磷酸或氢氧化锂调节溶液pH约为2.3,再经蒸发、冷却结晶,过滤、干燥,筛分 得到电池级磷酸二氢锂 工艺流程见图3 应气处 授出溶剂 除杂剂 磷酸三纳 磷酸 理系统 含锂物料 浸出 除杂 过滤 过滤 过谜 溶解 调pH 浓缩析盐 筛分 皮渣处 磷股三氢 十水硫酸钠 维系统 彻产品 图3生产磷酸二氢锂工艺流程 4.2.2.3主要设备 反应金,加热设备,蒸发设备、冷却槽、过滤设备、纯水设备、,通风设备、干燥设备、粉碎设备及包装设 备等 4.2.2.4原辅料 硫酸、过氧化氢、磷酸、氢氧化锂、磷酸三钠、纯水、吸附剂等 4.2.2.5控制条件 4.2.2.5.1 浸出 工艺控制参数同4.2.1.5.1 4.2.2.5.2 除杂 工艺控制参数如下: pH:l.5~2.03 -反应温度:80C一90C; -吸附剂添加量;约4g/几 4.2.2.5.3调pHH、蒸发、冷却结晶 工艺控制参数如下: pH:约2.3; -蒸发温度:120C士10C; 浓缩磷酸二氢锂浓度:60%~90%; -冷却结晶温度:0C20C
GB/38103一2019 4.2.2.5.4干燥 工艺控制参数如下: -干燥温度:50C一60C; -干燥时间:约2h 4.3处理结果 4.3.1锂的浸出率应不小于99%,锂浸出率的计算方法参见附录A的A.1 4.3.2锂的回收率应不低于70%,锂回收率的计算方法参见A.2 4.3.3锂含量的测定方法参见GB/T11064.lGB/T11064.3 4.3.4制得的碳酸锂产品应符合GB/T11075要求 4.3.5制得的磷酸二氢锂产品应符合YS/T967要求 环境保护要求 5.1废水 在处理处置过程中产生的废水,应经综合处理后,达到循环使用要求的送至生产工艺中,不能达到 循环使用要求的,进行无害化处理处置,排放应符合GB8978的要求 5.2废气 在处理处置过程中产生的废气,进行无害化处理,排放应符合GB16297的要求 5.3废渣 在处理处置过程中产生的废渣,应按GB5085.7的规定进行鉴别,并符合下列规定 经鉴别属于危险废物,应根据自身条件进行深度无害化处理,或交由有资质的专业危险废物处 a 理机构进行处理; 经鉴别属于一般固体废物,应按GB18599的要求进行处理 b
GB/T38103一2019 附 录 A 资料性附录) 锂的浸出率,回收率计算方法 锂的浸出率的计算 锂的浸出率以e计,按式(A.1)计算 oV ×100% (A.1 式中: -1t含锂废料经浸出处理后浸出液中锂的质量浓度的数值,单位为克每升(g/L); 一1t含锂废料经浸出处理后浸出液的体积的数值,单位为升(L). -1t含锂废料中锂(L)的质量的数值,单位为克(g). n A.2锂的回收率的计算 锂的回收率以R计,按式(A.2)计算 mn R一 ×100% (A.2 22 式中 t含锂废料经处理处置后回收制备的产品中含锂(Li)的质量的数值,单位为克(g); lt m 1" t含锂废料中锂(Li)的质量的数值,单位为克(g) mn 注:i代表产品碳酸锂、磷酸二氢锂等
GB/38103一2019 参 考文献 [1]GB/T11064.1碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂化学分析方法第1部分:碳酸锂量的测定 酸碱滴定法 [[2]GB/T1l064.2碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂化学分析方法第2部分氢氧化锂量的测 定 酸碱滴定法 [[3]GB/T1l064.3碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂化学分析方法第3部分氯化锂量的测定 电位滴定法 [4]GB/T33059锂离子电池材料废弃物回收利用的处理方法 [[5]HG/T5019废电池中镍钻回收方法

GB/T38103-2019中的含锂废料处理处置方法

对含锂废料进行处理和处置的过程应该根据GB/T38103-2019标准中的指导来实施。该标准是国家标准，旨在确保含锂废料的正确处置，防止对环境造成污染。

含锂废料分类

根据GB/T38103-2019标准，含锂废料分为三类：

• 第一类：来自废弃电子产品、动力电池等含锂电池的极性电极片、集成电路、金属件等；
• 第二类：含锂杂质的废物和材料，例如含锂矿山尾矿、含锂水处理残渣、含锂植物灰等；
• 第三类：其他含锂废料。

含锂废料处理方法

根据GB/T38103-2019标准，含锂废料的处理应该采用以下方法：

1. 生产过程中防止产生含锂废料

企业应该采取科学的工艺和技术，在生产过程中尽量避免或减少含锂废料的产生。如在电池生产过程中，应该采用节能型机器设备，降低热量损失和能耗，从而减少含锂废料的产生。

2. 合理化利用含锂废料

对于那些可以回收和再利用的含锂废料，应该进行合理化利用。例如，一些含锂材料可以被回收用于制造新的电池或其他材料。

3. 停止使用含锂废料

对于那些不可回收和再利用的含锂废料，应该停止使用并进行妥善处理。例如，通过焚烧或掩埋等方式加以处理，以减少对环境的影响。

含锂废料处置方法

对于含锂废料的处置，应该采用以下方法：

1. 分类处置

根据实际情况，将含锂废料分为不同类别进行分类处理。例如，对于含锂电池等电子产品废料应该通过专门的回收渠道进行回收和处理。

2. 无害化处理

对于那些有害性较大的含锂废料，如含锂溶液等，应该采用无害化处理措施，以减少其对环境的影响。

3. 安全运输

在含锂废料运输和处理过程中，应该采取安全可靠的措施。例如，在运输过程中，需要使用符合国家标准的包装和运输工具，并严格遵守相关规定。

结论

GB/T38103-2019标准对含锂废料的处理和处置提供了详细的指导。对于企业而言，只有严格遵守相应标准要求，才能够有效地保护环境，减少废弃物对环境的污染。

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