三元电池回收碳酸锂及前驱体工艺流程说明书

废旧三元电池回收碳酸锂及前驱体工艺说明书目录目录工艺流程图工艺流程说明反应方程式说明主要原辅料及能耗主要原辅料性质实验室主要物料主要设备清单设备与产能匹配分析物料水平衡元素平衡9、产品指标1、镍钴锰/铝前驱体制备工艺一、产品方案产品方案生产线名称分子式设计能力年运行时数NCM前驱体原料生产线镍钴锰前驱体Ni(1-x-y)CoxMny(OH)2（一般x=0.2,y=0.2）50000吨/年7200NCA前驱体原料生产线镍钴铝前驱体Ni(1-x-y)CoxAly(OH)2（一般x=0.15,y=0.05）10000吨/年7200二、主要原辅材料主要原辅材料消耗情况序号原料名称主要组成数量t/a性状备注1废旧镍钴锰酸锂动力电池LiNi(1-x-y)CoxMnyO2（一般x=0.2,y=0.2）10万固态报废电池回收及电池生产、使用单位废弃的电池及废料，粉体材料含量以20%计2废旧镍钴铝酸锂动力电池LiNi(1-x-y)CoxAlyO2（一般x=0.15,y=0.05）5万固态3含镍原料氢氧化镍粗产品Ni(OH)22万固态16%4硫酸镍粗产品NiSO42万固态20%5碳酸镍粗产品NiCO33万固态10%6其它镍料-3万固态10%7含钴原料氢氧化钴粗产品Co(OH)21万固态20%8碳酸钴粗产品CoCO32万固态10%9含锰原料工业硫酸锰MnSO4晶体0.15万固态31.8%10含锰废料-2万固态10%11工业硫酸铝Al2(SO4)3晶体0.14万固态9%12硫酸（98%）H2SO49万液态市场采购13液碱（32%）NaOH12万液态14P204C16H35O4P15液态15P507C16H35O3P15液态16磺化煤油-70液态17氨水NH3H2O4.5万液态18水-192万液态市政管网19纯水-150万液态工业水厂合计20天然气-2473.92万Nm3/h气态供气管网合计2473.92万Nm3/h三、工艺流程对废旧废镍钴锰酸锂动力电池、镍钴铝酸锂电池在10%氯化钠溶液中进行放电处理，然后进行初步拆解、破碎分选，得到电池材料粉体。对获得的电池材料粉体先经过酸溶溶解、提纯提纯后，得到纯净的MSO4溶液（M为Ni、Co、Mn）。1）酸溶将电池材料粉体进行浆化，然后泵入溶解反应釜添加硫酸溶液进行酸溶。酸溶的目的主要是提取电池材料粉体中的有价金属（Co、Ni、Mn等），同时对混合溶液进行初步提纯。将电池材料粉体与一定浓度的硫酸发生化学反应即可生成MSO4溶液（M为Ni、Co、Mn）等。酸浸过程中需用蒸汽加热到60℃左右，有利于反应的进行。加入辅料（NaOH调节pH）去除铁、铝等杂质后，经压滤机压滤进行固液分离（滤渣采用三级逆流洗涤，最后一次洗涤用自来水，洗涤后液作二洗的洗涤水，二洗后液作一洗的洗涤水，一级洗涤后液回用作溶解底水，洗涤废渣委外处置），得到的溶解溶液进行提纯提纯。2）提纯提纯的目的主要是分离纯化和富集。将MSO4溶液（M为Ni、Co、Mn）送至提纯槽中，进行多级逆流提纯，可得到纯净的MSO4溶液（M为Ni、Co、Mn）。采用净化后的MSO4溶液（M为Ni、Co、Mn），进入三元前驱体合成工序。3）配料工序配料过程主要为料液和碱液的配制，将MSO4溶液（M为Ni、Co、Mn）和纯水按照要求加入到配料釜中进行溶解和充分混匀，同时把30%的氢氧化钠溶液送至配碱釜中，加入纯水混匀均匀，分别配制到工艺指标要求。其中料液配制后需要进行过滤，以除去不溶物，过滤后的滤液送至储料桶中待用，滤渣定期进行集中收集。4）反应工序将配制的料液、碱液和氨水通过计量连续进入反应釜反应，通过对温度、pH值、转速等条件指标的控制，生成水不溶物混合金属氢氧化物，反应基本在密闭中进行，挥发的氨气通过管道收集进入吸收塔。其中碱液在反应中作为沉淀剂，氨水作为络合剂参与反应过程。MSO4+NH3•H2O→M(NH4)3++SO42-+OH-M(NH4)3++3NaOH→M(OH)2↓+NH3•H2O+3Na+其中：M为：Ni、Co、Mn。M(OH)2为Ni(1-x-y)CoxMny(OH)2（一般x=0.2,y=0.3）5）陈化工序反应后的物料需要在常压下进行陈化，以便更加有利于得到结晶较好的产物。6）固液分离工序陈化后物料经离心机进行固液分离。固液分离后的母液进入精密过滤器进行固液分离，母液进入氨氮废水资源化处理系统（本项目配套新增的氨汽提回收工序），以回收其中的氨和重金属物料。母液的主要成分为含氨、镍、钴、锰及硫酸钠的废水。（7）洗涤工序由于物料中残留少部分母液杂质，需要通过洗涤去除其中残留的杂质，以便达到杂质指标合格的物料，高浓度洗水进入与母液成分一致，进入氨氮废水资源化处理系统（本项目配套新增的氨汽提回收工序），低浓度洗水进入现有氨氮吹脱系统处理。8）干燥工序离心过滤洗涤后的物料仍然含有一定量的水份，需要进行残留的水份烘干才能得到干燥的氢氧化镍钴锰产品。9）过筛除铁工序由于后续产业链对产品杂质、安全性能等方面的要求，需要对干燥混合后的物料进行过筛、除铁等处理，以便对机械杂质、磁性异物进行最大程度上的分离。四、排污分析镍钴锰（镍钴铝）三元前驱体合成工艺产排节点分析类别生产环节排污节点主要污染物措施及去向废气电池预处理废破碎分选工序G1粉尘、HF经“袋式除尘+碱吸收塔”后通过24m排气筒排放酸溶溶解工序G2硫酸雾、HF经收集由碱洗塔处理后，通过24m排气筒排放提纯提纯工序G3挥发有机溶剂（提纯剂）无组织（采用密闭提纯槽，搅拌机处设置水密封）NCM（NCA）三元前驱体合成合成工序G4氨气收集后由吸收塔（稀硫酸喷淋）处理后24m排气筒排放干燥工序G5H2O车间散排筛分包装工序G6粉尘少量无组织排放噪声各工序点三元前驱体材料生产线N噪声厂房密闭、基础减震、隔声罩，加强维护废水办公生活生活污水/COD、氨氮、SS、BOD、动植物油化粪池处理电池预处理放电液W1盐分、油分、SS等定期外排至厂区污水处理站洗渣工序W2Co、Ni、Mn等作为溶解底水返回至溶解/浆化工序使用提纯废水W3/W4油分、Co、Ni、Mn等进入配套新增废水处理站NCM（NCA）三元前驱体合成前驱体合成母液W5盐分、氨、Co、Ni、Mn等前驱体洗涤废水W6盐分、氨、Co、Ni、Mn等固体废物电池预处理动力电池拆解工序S1线路板进入公司内部线路板处理线-铁、铝等集中打包外售废旧电池破碎（动力电池）工序S2塑料进入公司内部塑料处理线-铜、铁、铝等主要为铜，进入公司铜处理线酸溶溶解工序S3溶解渣委托有资质单位处置NCM（NCA）三元前驱体合成配料工序S4配料渣配料渣返回溶解用作原料氨氮资源化系统S5沉渣沉渣主要成分为Co、Ni、Mn等，返回给溶解车间使用除磁性物质S6磁性废料主要成分为前驱体，返给溶解做原料镍钴锰（镍钴铝）三元前驱体合成工艺流程图五、物料平衡电池预处理工序物料平衡表（单位：t/a）输入（t/a）输出（t/a）序号名称用量序号名称产生量去向1废镍钴锰酸锂电池1000001不锈钢、铝等90000外售2废钴酸锂电池500002线路板1200内部利用3集流体12000外售4塑料3000内部利用5电芯外壳15000外售6隔膜4500委托处置7失活电池粉体24266下步工序8有机废气10.5进入配套环保设施9粉尘23.5总计150000总计107000年产5万吨NCM、1万吨NCA前驱体物料衡算表（单位：t/a）输入（t/a）输出（t/a）序号名称用量备注序号名称产生量备注1失活电池粉体材料24266废动力电池拆解1NCM前驱体50000产品2镍原料100000粗产品以及含镍废物2NCA前驱体100003钴原料30000粗产品3提纯废水1684094进配套扩建污水处理站4锰原料21500粗产品以及工业级产品4合成母液9649085工业硫酸铝1400工业级产品5合成洗水11007006液碱120000溶解、合成6洗渣水60000回用7氨水45000合成7损耗水135000/8纯水1500000产品洗涤8压滤渣S3147466委外处置9新鲜水1920000浆化溶解9配料渣S45回用10蒸汽30000010磁性物质S61011提纯剂10011硫酸雾G25412浓硫酸9000012挥发提纯剂G3113氨G42714筛分包装粉尘2总计4152266合计4152266六、水平衡“6万吨三元前驱体项目”水平衡图（单位：t/d）污染物产排情况“6万吨三元前驱体项目”污染物产生及排放情况污染物名称污染物来源处理前污染物组成拟采取治理措施及去向处理后污染物组成废气电池破碎拆解G1颗粒物：3.263kg/h、326.4mg/m3布袋除尘+碱洗塔+24m排气筒颗粒物：0.139kg/h、46.33mg/m3HF：1.458kg/h、145.8mg/m3HF：0.0292kg/h、2.917mg/m3酸溶溶解G2H2SO4：7.5kg/h、375mg/m3二级碱洗塔+24m排气筒H2SO4：0.75kg/h、37.5mg/m3HF：1.458kg/h、145.8mg/m3HF：0.063kg/h、3.125mg/m3合成反应G4NH3：3.125kg/h、156.25mg/m3二级稀酸吸收塔+24m排气筒NH3：0.188kg/h、7.50mg/m3天然气燃烧NOX：6.43kg/h、137.31mg/m3-NOX：6.43kg/h、137.31mg/m3SO2：0.069kg/h、1.47mg/m3-SO2：0.069kg/h、1.47mg/m3合成车间NH3：0.27t/a颗粒物：2.0t/a提纯车间非甲烷总烃：1.0t/a废水生活废水4.0m3/d,SS：350mg/L；COD：400mg/L；BOD5:200mg/L；氨氮：25mg/L；动植物油：20mg/L化粪池+污水处理有限公司处理4.0m3/d,SS：10mg/L；COD：50mg/L；BOD5:10mg/L；氨氮：5mg/L；动植物油：1mg/L放电液2.7m3/dSS：300mg/L；COD：200mg/L；BOD：100mg/L沉淀+污水处理有限公司处理2.7m3/dSS：10mg/L；COD：50mg/L；BOD：10mg/L提纯废水4900m3/dCo20mg/L；Ni60mg/L；Mn20mg/L；COD250mg/L；BOD100mg/L；盐分5g/L除油+重金属回收+RO浓缩+MVR脱盐+污水处理有限公司处理3429m3/dCo0.1mg/L；Ni0.2mg/L；Mn0.1mg/L；COD50mg/L；BOD10mg/L；盐分500mg/L洗水3600m3/dCo10mg/L；Ni30mg/L；Mn10mg/L；Al10mg/L；氨800mg/L、盐分5g/LRO浓缩+汽提+MVR脱盐+污水处理有限公司处理2520m3/dCo0.1mg/L；Ni0.2mg/L；Mn0.1mg/L；Al0.1mg/L；氨5mg/L、盐分500mg/L固废线路板1200公司内部利用0塑料3000铜、铁、铝等90000外售集流体12000电芯外壳15000隔膜4500委外处置压滤渣S3147466废矿物油10氟化钙渣280配料渣S45公司内部利用磁性物质S610回收渣S5205收集粉尘23生活垃圾30环卫清运噪声工艺设备破碎机、物料泵、风机、混料机、空压机是主要噪声源，其源强80~95dB（A），经厂房隔声、基础减震等措施后，噪声值为60~65dB（A）2、碳酸锂回收制备工艺一、产品方案（1）产品方案循环再造碳酸锂15000吨/年，硫酸锰晶体20000吨/年，副产硫酸钠32700吨/年。主产品及产能情况详见下表所示。项目主产品方案序号产品名称生产规模（t/a）类别产品执行标准去向1碳酸锂15000主产品YS/T582-2013外售2硫酸锰晶体20000主产品HG/T2962-2010自用/外售7硫酸钠32700副产品GB/T6009-2014外售二、产品标准碳酸锂产品质量标准见下表。电池级碳酸锂产品质量标准（YS/T582-2013）Li2CO3含量%杂质含量，不大于%NaMgCaKFeZnCuPbSiAlMnNiSO42-Cl-≥99.50.0250.0080.0050.0010.0010.0030.00030.00030.0030.0010.00030.0010.080.003硫酸锰晶体产品质量标准见下表。工业硫酸锰产品质量标准（HG/T2962-2010）项目指标硫酸锰（MnSO4▪H2o）w/%≥98.0硫酸锰（以Mn计）w/%≥31.8铁（Fe）w/%≤0.004氯化物（Cl）w/%≤0.005水不溶物w/%≤0.04pH（100g/L溶液）5.0~7.0硫酸钠产品质量标准执行GB/T6009-2014I类一等品标准要求，具体如下表。硫酸钠产品质量标准（GB/T6009-2014）项目指标I类II类III类优等品一等品一等品合格品一等品合格品硫酸钠（Na2SO4▪H2o）w/%≥99.699.098.097.095.092.0水不溶物w/%≤0.0050.050.100.20--钙和镁（以Mg计）w/%≤-0.150.300.400.6-钙（Ca）w/%≤0.01-----镁（Mg）w/%≤0.01-----氯化物（以Cl计）w/%≤0.050.350.700.902.0-铁（Fe）w/%≤0.0050.0020.0100.040--水分≤0.050.200.51.01.5-白度（R457）/%≥888282---pH（50g/L水溶液，25℃）6-8-----三、设备清单循环再造碳酸锂生产线主要设备清单见下表。主要设备一览表序号设备名称规格数量备注1YXN变压吸附氮气设备YXN-2001还原工序（南7#、南9#）21#空压机BLT-150A/8VFC13储气罐1.5m3141#压缩氮气储气罐10m325氮气储气罐（北）1.5m326还原炉RSH双管-145-8107还原炉SBF-1500/90-1028球磨机15T1水浸9反应釜80m3210压滤机过滤面积410m2211浆化桶￠3500*3500212储桶￠2600*4000413工程塑料离心泵流量30m3，扬程30m3硫酸锂纯化工序14工程塑料离心泵流量30m3，扬程30m（变频）415工程塑料离心泵流量30m3，扬程50m416工程塑料离心泵流量30m3，扬程60m（变频）417工程塑料离心泵流量10m3，扬程20m418工程塑料离心泵流量40m3，扬程50m219工程塑料离心泵流量10m3，扬程20m420MVR系统300吨/d121PPH反应釜48m3（⊘3500×H5000）422PPH储桶，耐80度21m3（⊘2600×H4000）123PPH储桶，耐80度60m3（⊘4000×H5000）424玻璃钢储桶500m3125PPH储桶6m3（⊘1600×H3000）126HDPE储桶5m3（⊘1600×H2500）127搅拌桨48m3（⊘3500×H5000）428卧式搅拌电机48m3（⊘3500×H5000）429精密过滤器60m2230压滤机120m2，全自动洗涤231在线pH计/432台式pH计/133换热器/334自控系统/135废气系统/136工程塑料离心泵流量30m3，扬程30m5碳酸锂工序37工程塑料离心泵流量30m3，扬程30m（变频）638工程塑料离心泵流量30m3，扬程50m439工程塑料离心泵流量30m3，扬程60m（变频）240工程塑料离心泵流量30m3，扬程80m（变频）441工程塑料离心泵流量40m3，扬程30m（耐高温）1042工程塑料离心泵流量50m3，扬程30m（变频）（耐高温）243不锈钢夹套反应釜（带电机，搅拌）30m3（⊘3200×H4150）344不锈钢夹套反应釜（带电机，搅拌）15m3（⊘2800×H2865）445PPH反应釜，耐95度，做保温88m3（⊘4000×H7000）346PPH反应釜，耐80度33m3（⊘3500×H3500）447PPH储桶，耐95度52m3（⊘3500×H5500）748PPH储桶，耐95度35m3（⊘3000×H5000）249HDPE储桶14m3（⊘2500×H3000）150搅拌桨88m3（⊘4000×H7000）351搅拌桨33m3（⊘3500×H3500）452卧式搅拌电机88m3（⊘4000×H7000）353卧式搅拌电机33m3（⊘3500×H3500）454钛盘管88m3（⊘4000×H7000）355钛盘管52m3（⊘3500×H5500）256钛盘管33m3（⊘3500×H3500）357精密过滤器150m2158精密过滤器60m2159流体除铁器高温（95度）4460流体除铁器/2261压滤机120m2，全自动洗涤362压滤机60m2263压滤机185m2，全自动洗涤164在线pH计/165台式pH计/166振动筛1200267气流破碎机500KG/h168空气压缩机160kw定频30m3/min169空气压缩机160kw变频30m3/min170电磁除铁器800KG/h171盘干机/172混批机8m3173包装机500kg吨袋174恒压热水系统/175吊装/276自控系统/177废气系统/178新风系统/179MVR蒸发器蒸发量4.5T/h，接触物料部分钛材1硫酸锰结晶工序80连续结晶器OSLO连续结晶器，产量3t/h，接触物料部分钛材181平板式吊袋离心机LD1250型，接触物料部分钛材38225kg自动包装线25kg/包，包装速度240包/小时，称重精度±0.2%183电动葫芦2T284电动旋转除铁器MRG250185管道流体除铁器DN65，12000GS686电子地上衡梅特勒SCS-1.5187玻璃钢冷却塔50m3/h188玻璃钢冷却塔150m3/h189工程塑料离心泵/1590新风机组空调制冷量送风12000m³/h291电动堆垛叉车CDD-16292PPH储槽φ2600×5000193PPH储槽φ3000×4000194PPH储槽φ2600×5000195PPH储槽φ3000×5000196PPH搅拌槽φ2000×3000，带搅拌桨、减速电机、钛盘管4四、主要构建筑物主要构建筑物一览表序号构建筑物名称占地面积（m）建筑面积（m2）功能备注还原车间36.6×31.251143.75电池黑粉氢还原还原车间49.3×452218.5电池黑粉氢还原硫酸锂净化区48.2×16771.2硫酸锂净化溶解车间46.7×44.32068.81电池黑粉水浸提锂反应车间（包括纯化、沉锂、洗涤等）43.5×22957碳酸锂合成72.5×43.83175.5碳酸锂合成员工宿舍1765020000员工宿舍五、主要原辅材料（1）主要原辅材料消耗情况主要原辅料消耗及规格情况序号原料规格用量t/a厂内最大储存量t储存地点储存方式备注一原材料1电池黑粉Li：7.12%424231500原料仓库袋装车用项目中电池粉体18157t/a，6万吨三元前驱体项目中电池粉体24266t/a2硫酸98%200002870180亩地现有储罐区储罐外购3硫酸铝Al2O3：15.8%3150200原料仓库袋装外购4液碱32%690010000180亩地现有储罐区储罐外购5碳酸钠99.5%21400700原料仓库袋装外购6氢气99.9%2121万Nm3——槽罐车管道外购二公用工程及动力消耗1新鲜水m3/a358710————依托公司现有2蒸汽t/a45000————依托公司现有3电104kWh/a2350————依托公司现有电池黑粉主要成分如下：电池黑粉成分检测结果检测项目检测结果单位检测标准备注Co10.32%ICPNi28.2%Mn13.84%Li7.12%Ca0.0001%Fe0.7809%Al0.59%Cu1.5815%Pb0.005%P0.0203%Mg0.0041%Cr0.018%Cd0.0042%F0.5207%离子仪S0.0307%C4.35%六、工艺原理年产15000吨电池级碳酸锂产线。利用“车用项目”和“6万吨三元前驱体”废电池拆解得到的电池黑粉为原料，经原生化、纯化、浓缩得到硫酸锂溶液。浓缩得到的硫酸锂溶液经过沉锂反应、洗涤、干燥、破碎、混料包装得到电池级碳酸锂。原生化：将电池黑粉还原得到氧化锂，然后加入硫酸(或水)，生成硫酸锂。LiCo(Mn、Ni)O2+H2→Co(MnO、Ni)+Li2O+H2OLi2O+H2SO4→Li2SO4+H2O（Li2O+H2O→LiOH）纯化：加入硫酸铝和氢氧化钠，除去硫酸锂溶液中的杂质。Al2(SO4)3+NaOH→Al(OH)3+Na2SO4沉锂反应：将硫酸锂与碳酸钠反应，生成碳酸锂。Li2SO4+Na2CO3→Li2CO3+Na2SO4七、工艺流程描述还原电池黑粉在还原炉中通过电加热，通入氢气进行还原，镍钴锰酸锂被还原成镍单质、钴单质、氧化锂、氧化亚锰，然后进入下一步工序。氢气与电池黑粉在还原炉中逆流推进，还原炉中的剩余氢气和水蒸气等通过点火燃烧，燃烧后的废气经两级碱洗处理后排放。厂房7#、9#分别设置1个排放口。水浸被还原后的电池黑粉经过水浸，氧化锂在水溶液中水解，进入下一步工序，过滤的镍钴锰渣进入原“车用项目”和“6万吨三元前驱体项目”的溶解、提纯、合成工艺流程。纯化含锂溶液泵送制纯化硫酸锂净化区，通过加入硫酸铝、硫酸、液碱去除杂质，压滤机压滤，滤渣厂内暂存，经鉴定后按固体废物属性进行相应处置。滤液经过微孔去除细微杂质返回除杂反应釜，纯化溶液进入浓缩工序，通过MVR浓缩，浓缩液进入碳酸锂厂房，蒸馏水进入洗渣车间。Li2O+H2SO4→Li2SO4+H2O（Li2O+H2O→LiOH）Al2(SO4)3+NaOH→Al(OH)3+Na2SO4浓缩采用MVR机械蒸汽再压缩设备，对硫酸锂溶液进行蒸发浓缩，提高溶液中锂浓度，蒸发过程产生的蒸馏水返回“车用项目”和“6万吨三元前驱体项目”溶解工段回用，不外排。沉锂反应辅料碳酸钠配制成溶液与硫酸锂净化区输送的硫酸锂溶液进循环除铁，以及微孔去除细微杂质后，于沉锂反应釜沉成碳酸锂。Li2SO4+NaCO3→Li2CO3+Na2SO4过滤将上一步沉锂反应后的物质过滤，碳酸锂沉淀进入下一步工序，过滤母液含有硫酸钠、少量碳酸锂，母液经MVR冷冻结晶后生成硫酸钠外售，溶液返回纯化工序继续回收其中的锂。洗涤碳酸锂沉淀经过多次洗涤过滤后，变成高纯度的电池级碳酸锂沉淀，洗水中含有少量碳酸锂，可直接返回至浓缩工段继续处理，废水不外排，碳酸锂进入下一步工序。干燥碳酸锂经过盘式干燥后，筛分包装，最后成为电池级碳酸锂成品。干燥筛分过程中产生的颗粒物通过布袋收尘+水幕除尘后，尾气达标排放。9）硫酸锰结晶水浸过滤的镍钴锰渣进入原“车用项目”和“6万吨三元前驱体项目”的溶解、提纯、合成工艺流程。提纯工段得到的硫酸锰溶液通过MVR蒸发器蒸发结晶，再经流化床干燥机干燥后包装外售。八、工艺流程图工艺流程图产排污节点分析一览表类别编号装置/工段主要污染因子处理措施废气G1还原氟化物、SO2两级碱洗+15m排气筒DA102、DA103G2纯化硫酸两级碱洗+15m排气筒DA104G3碳酸锂干燥筛分包装颗粒物布袋除尘+水幕除尘+15m排气筒DA105G4硫酸锰MVR浓缩VOCs、硫酸一级碱喷淋+一级水喷淋+除湿+活性炭吸收+15m排气筒DA106G4硫酸锰干燥包装颗粒物（锰及其化合物）布袋除尘+水幕除尘+15m排气筒DA107废水W1碱洗塔废水pH、SS、氟化物等进入厂区污水处理站处理W2除尘废水pH、SS、COD等W3地面冲洗及设备清洗pH、SS、COD等固废S1纯化废渣废渣厂内暂存，经鉴定后按固体废物属性进行相应处置S2精密过滤滤渣一般固废综合利用S3机械维修、保养废润滑油外委有资质单位处置九、物料平衡物料平衡具体如下：（1）循环再造碳酸锂碳酸锂工段物料平衡表序号投入产出物料名称投入量产物名称产出量去向kg/ht/akg/ht/a1电池黑粉5892.142423碳酸锂2083.315000外售2硫酸2777.820000硫酸钠4541.732700外售3硫酸铝437.53150镍钴锰渣2607.618775下一工序432%液碱958.36900S1326.42350外委处置5碳酸钠2972.221400S26.345综合利用6氢气196.11412G1氟化物6.446.4两级碱喷淋7纯水49277.8354800SO21.410.28水蒸气1388.9100009G2硫酸1.6712两级碱喷淋10G3颗粒物6.950布袋除尘+水洗11水蒸气336.8242512蒸馏冷凝水44444.4320000去公司溶解工段13蒸发损失水6759.948671.414合计62511.845008562511.8450085碳酸锂工段物料平衡图（单位：t/a）（2）硫酸锰晶体硫酸锰工段物料平衡表序号投入产出物料名称投入量产物名称产出量去向kg/ht/akg/ht/a1硫酸锰溶液13888.9100000硫酸锰2777.8200002G40.10.53水蒸气805.55799.54G52.8205水蒸气302.821806蒸馏水10000.0720007合计13888.910000013888.9100000硫酸锰工段物料平衡图（单位：t/a）十、元素平衡（3）Li元素平衡Li元素平衡表序号投入产出物料名称物料投入量t/aLi含量%Li投入量t/a物料名称物料产出量t/aLi含量%Li产出量去向1电池黑粉424237.123020.5碳酸锂1500018.92835外售2镍钴锰渣187750.724135.9去下一工序3S123950.02149.6外委处置合计3020.53020.5（4）F元素平衡F元素平衡表序号投入产出物料名称物料投入量t/aF含量%F投入量t/a物料名称物料产出量t/aF含量%F产出量去向1电池黑粉424230.52220.60G156.678.044.12电池黑粉2镍钴锰渣187750.81152.533S123950.01023.95合计220.60220.60合计（5）S元素平衡S元素平衡表序号投入产出物料名称物料投入量t/aS含量%S投入量t/a物料名称物料产出量t/aS含量%S产出量去向1电池黑粉424230.0312.73G156.695.09电池黑粉2镍钴锰渣187750.035.733S123500.081.91合计12.73=SUM(ABOVE)12.73十一、物料平衡分析实施前物料平衡2个项目总生产能力为：NCM电池材料15000t/a，NCM前驱体50000t/a，NCA前驱体10000t/a，硫酸钠76115t/a。“车用项目”和“6万吨三元”生产线项目概况序号项目名称原料类别、规模产品类别、规模1车用镍钴锰酸锂三元动力电池材料及其它配套废水综合利用系统项目报废镍钴锰酸锂动力电池100000t/a钴酸锂电池5000t/a镍氢电池1000t/a锌锰电池1000t/aNCM前驱体5000t/aNCM15000t/a硫酸钠15188t/a2循环再造动力三元材料用前驱体原料项目（6万吨）废旧镍钴锰酸锂动力电池100000t/a废旧镍钴铝酸锂动力电池50000t/a粗制碳酸镍、氢氧化镍、硫酸镍100000t/a粗制氢氧化钴、碳酸钴30000t/a工业硫酸锰1500t/a含锰废料20000t/a工业硫酸铝1400t/aNCM前驱体50000t/aNCA前驱体10000t/a硫酸钠60927t/a项目实施前“车用项目”和“6万吨三元前驱体项目”物料平衡具体如下图表。实施前物料平衡（单位：t/a）实施前物料平衡（单位：t/a）序号投料产出名称用量名称产生量1废镍钴锰酸锂电池200000NCM电池材料150002钴酸锂电池55000NCM前驱体500003锌锰电池1000NCA前驱体100004镍氢电池1000硫酸钠761555镍原料100000不锈钢、铝等1535496钴原料30000线路板20407锰原料21500集流体204008NCM前驱体4750塑料52509碳酸锂6022.5电芯外壳2559010硫酸105000隔膜768011液碱173000废气210.6512氨水49000废水293151013硫酸铝1400固废179541.1614新鲜水2956963损耗水225474.6215回用水3109937CO23590.0716提纯剂110回用水310993717氧气1245合计=SUM(ABOVE)6815927.5=SUM(ABOVE)6815927.5实施后物料平衡实施后，“车用项目”和“6万吨三元前驱体”电池黑粉增加锂回收工艺和硫酸锰晶体生产单元，其中硫酸锰溶液通过结晶提纯后仍用于公司三元前驱体合成，三元前驱体产能不变。具体物料如下：实施后物料平衡图（单位：t/a）实施后物料平衡表（单位：t/a）序号投料产出原料名称耗用量变化情况名称产出量变化情况1废镍钴锰酸锂电池200000不变NCM电池材料15000不变2钴酸锂电池55000不变NCM前驱体50000不变3锌锰电池1000不变NCA前驱体10000不变4镍氢电池1000不变碳酸锂15000新增5镍原料100000不变硫酸锰20000自用6钴原料30000不变硫酸钠108855+327007锰原料21500不变不锈钢、铝等153549不变8NCM前驱体4750不变线路板2040不变9碳酸锂6022.5不变集流体20400不变10硫酸125000+20000塑料5250不变11液碱179900+6900电芯外壳25590不变12氨水49000不变隔膜7680不变13硫酸铝4550+3150废气327.05+116.414新鲜水2167663-789300废水2060370-87114015回用水4257947+1148010固废181936.16+239516提纯剂110不变损耗水289977.22+64502.617氧气1245不变CO23590.07不变18氢气2824新增回用水4257947+114801019硫酸锰20000自用合计=SUM(ABOVE)7227511.5=SUM(ABOVE)7227511.5实施前后元素平衡实施前“车用项目”和“6万吨三元前驱体”的Ni、Co、Mn、Li平衡如下：实施前元素平衡表（单位：t/a）投入产出序号名称元素类别数量序号元素类别数量备注1废动力电池Ni147501Ni28800.81进入产品Co4830Co9218.06Mn5300Mn8533.575Li3020.5Li30.212镍原料Ni14726.272Ni0.799进入大气3钴原料Co4613.11Co0.274锰原料Mn3334.25Mn0.267Li0.3023Ni673.734进入固废Co224.031Mn99.659Li1812.314Ni0.927进入废水Co0.749Mn0.749Li1177.70小计50574.148小计49396.44779实施后实施后“车用项目”和“6万吨三元前驱体”的Ni、Co、Mn、Li平衡如下：实施后元素平衡表（单位：t/a）投入产出序号名称元素类别数量序号元素类别数量备注1废动力电池Ni147501Ni28800.81进入产品Co4830Co9218.06Mn5300Mn8533.575Li3020.5Li28352镍原料Ni14726.272Ni0.799进入大气3钴原料Co4613.11Co0.274锰原料Mn3334.25Mn0.267Li0.0953Ni673.757进入固废Co224.043Mn99.671Li84.9624Ni0.904进入废水Co0.737Mn0.737Li100.461小计50574.148小计50473.68647十二、水平衡分析（1）循环再造碳酸锂工段水平衡生产用水包括水浸用纯水、碳酸钠配置纯水和洗涤纯水，以及