T-CIECCPA 015-2024 廢舊鋰電池正負(fù)極粉物理回收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

ICS13.030.50CCSZ05T/CIECCPA015-2024前言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4要求 24.1一般要求 24.2人員要求 34.3貯存要求 34.4廢氣排放要求 34.5包裝、運(yùn)輸收集要求 34.6聲環(huán)境質(zhì)量要求 34.7回收率技術(shù)指標(biāo)要求 34.7.1正極片回收率指標(biāo)要求 34.7.2負(fù)極片回收率指標(biāo)要求 44.7.3電池黑粉回收率指標(biāo)要求 44.7.4集流體回收率指標(biāo)要求 45廢舊鋰電池與極片回收處理方法 4 6計(jì)算方法 6參考文獻(xiàn) 7T/CIECCPA015-2024本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會(huì)提出并歸口。本文件起草單位：浙江天能新材料有限公司、廣東芳源新材料集團(tuán)股份有限公司、駱駝集團(tuán)資源循環(huán)襄陽有限公司、池州西恩新材料科技有限公司、貴州中偉資源循環(huán)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司、江蘇坤鑫源循環(huán)科技有限公司、安徽大學(xué)綠色產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院、福龍馬新能源科技發(fā)展有限公司、埃索凱循環(huán)能源科技（廣西）有限公司、廣東光華科技股份有限公司、派爾森環(huán)保科技有限公司、安徽綠沃循環(huán)能源科技有限公司、湖南凱地眾能科技有限公司、郴州金鋮環(huán)保科技有限公司、上海克硫環(huán)?？萍脊煞萦邢薰尽⑶甘腥A祥科技有限公司、廣東威瑪新材料科技有限公司、湖南宏工智能科技有限公司、鞏義市興茂機(jī)械設(shè)備有限公司、江西自立環(huán)?？萍加邢薰尽⒒葜荼葋喌想姵赜邢薰?、哈爾濱巴特瑞資源再生科技有限公司、安徽海創(chuàng)循環(huán)科技有限公司、河南新天力循環(huán)科技有限公司、核工業(yè)北京化工冶金研究院。本文件主要起草人：許博聰、楊余申、羅愛平、吳芳、康軍、陳琳、趙志安、楊徐鋒、李攀、肖超、孫平、劉志啟、李娜、周挺進(jìn)、胡建芳、趙思思、馬成、譚澤、王玨、李虎林、李毅、胡天文、李成、劉苗華、郭波平、阮茗、劉靜、姜慶泉、徐浩、徐濤、杜元富、周遵亮、羅才華、余子毅、蔡保憲、鄧向輝、路永鎖、郭少斌、曹文玉、徐茶清、明躍彬、李振宇、疏茂、章邦志、王瑞慶、趙海洋、楊志平、劉康。1T/CIECCPA015-2024廢舊鋰電池正負(fù)極粉物理回收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本文件規(guī)定了廢舊鋰電池與極片材料的收集、貯存、包裝、運(yùn)輸要求及回收處理方法。本文件適用于廢舊鋰電池回收企業(yè)在回收廢舊鋰電池與極片材料物理脫粉過程。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GBZ188職業(yè)健康技術(shù)規(guī)范GB3096-2008聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T11651-2008個(gè)體防護(hù)裝備選用規(guī)范GB16297-2017大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB18597-2001（2013修訂）危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB/T19001-2016質(zhì)量管理體系要求GB/T19596-2017電動(dòng)汽車術(shù)語GB/T24001-2016環(huán)境管理體系要求及使用指南GB25467—2010銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T38698.1-2020車用動(dòng)力電池回利用管理規(guī)范GB/T39224-2020廢舊電池回收技術(shù)規(guī)范GB/T45001-2020職業(yè)健康安全管理體系要求及使用指南DB34/T3077-2018車用鋰離子動(dòng)力電池回收利用放電技術(shù)規(guī)范T/SPSTS004-2018鋰離子電池負(fù)極材料回收技術(shù)規(guī)范SBT10179-2015再生資源回收站點(diǎn)建設(shè)管理規(guī)范3術(shù)語和定義GB/T19596-2017、GB/T39224-2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1廢舊鋰電池wastelithiumbatteries失去使用價(jià)值被廢棄的聚合物電池、柱狀電池、方形電池等給類型鋰離子電池成品或半成品，在此主要指提供能量的鋰離子電池，包括在電池生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、使用過程中產(chǎn)生的不合格產(chǎn)品、報(bào)廢產(chǎn)品、過期產(chǎn)品，以及電池在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不合格電芯、報(bào)廢電芯等。3.2廢正極片wastecathode鋰電池制造過程中所產(chǎn)生的報(bào)廢正極片，或廢舊鋰電池報(bào)廢拆解后得到的廢正極片。2T/CIECCPA015-20243.3廢負(fù)極片wasteanode鋰電池制造過程中所產(chǎn)生的報(bào)廢負(fù)極片，或廢舊鋰電池報(bào)廢拆解后得到的廢負(fù)極片。3.4正極材料粉cathodematerialpowder鋰離子電池制造過程中所產(chǎn)生的報(bào)廢正極片，或廢舊鋰離子電池報(bào)廢拆解后得到的廢正極片所含正極類材料粉末。3.5負(fù)極材料粉anodematerialpowder鋰離子電池制造過程中報(bào)廢負(fù)極片、報(bào)廢石墨漿料及廢舊鋰離子電池中負(fù)極電極所含石墨類材料粉末。3.6電池材料粉Batterymaterialpowder廢舊鋰離子電池破碎拆解后得到的正極類材料粉末和負(fù)極片所含石墨類材料粉末的混合。3.7集流體currentcollector將電池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來形成電流對(duì)外輸出的結(jié)構(gòu)或零件，主要指的是銅箔、鋁箔。3.8破碎shredding將廢舊鋰電池與極片破碎分解到片狀的作業(yè)。3.9熱解pyrolysis有機(jī)物在沒有氧化劑（空氣、氧氣、水蒸氣等）存在或只提供有限氧的條件下，通過熱化學(xué)反應(yīng)將大分子物質(zhì)分解成較小分子物質(zhì)的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)方法。3.10回收率recoveryrate處理過程中回收利用的一種目標(biāo)元素的質(zhì)量之和占廢舊電池所含目標(biāo)元素質(zhì)量之和的百分?jǐn)?shù)。4要求4.1一般要求4.1.1廢舊電池回收企業(yè)應(yīng)按照GB/T19001-2016、GB/T24001-2016、GB/T45001-2020等標(biāo)準(zhǔn)建立并運(yùn)行質(zhì)量管理制度、環(huán)境管理制度與職業(yè)健康安全管理制度。4.1.2廢舊鋰電池回收企業(yè)應(yīng)建立安全事故與環(huán)境污染預(yù)防機(jī)制，制定處理安全事故和環(huán)境污染事故的應(yīng)急預(yù)案制度。3T/CIECCPA015-20244.1.3回收后的廢舊電池應(yīng)交給具有國家法律法規(guī)規(guī)定的相關(guān)資質(zhì)的綜合利用企業(yè)處理，宜優(yōu)先交由符合《新能源汽車廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)處理。4.1.4回收企業(yè)宜采用國家鼓勵(lì)的先進(jìn)適用技術(shù)和工藝，不應(yīng)使用國家或有關(guān)部門發(fā)布的淘汰或禁止的技術(shù)、工藝、裝備及相關(guān)物質(zhì)。4.2人員要求4.2.1作業(yè)前，應(yīng)按GB/T11651的要求穿戴和使用勞動(dòng)保護(hù)用品，未按要求執(zhí)行的人員不允許靠近作業(yè)區(qū)和操作設(shè)備。4.2.2新上崗的操作人員應(yīng)進(jìn)行崗前培訓(xùn)并考核通過或在技術(shù)部門人員的指導(dǎo)下完成。4.2.3應(yīng)定期體檢，應(yīng)按GBZ188的規(guī)定，其健康狀況應(yīng)符合工作性質(zhì)要求。4.3貯存要求4.3.1暫時(shí)貯存場(chǎng)地應(yīng)具有獨(dú)立的集中場(chǎng)地和足夠的貯存空間。4.3.2產(chǎn)品應(yīng)貯存在干燥、通風(fēng)、無腐蝕性物品的庫房中，不應(yīng)與酸、堿、油類等化學(xué)品混貯，且防止雨淋、腐蝕、受潮等。4.3.3暫時(shí)貯存場(chǎng)地和集中貯存場(chǎng)地均應(yīng)具備防雨防汛功能，且地面硬化、防滲漏。廢舊電池在運(yùn)輸、轉(zhuǎn)移等過程中應(yīng)禁止淋雨、進(jìn)水，防止鋰析出自燃。4.4廢氣排放要求4.4.1廢舊鋰電池回收處理在封閉條件下，破碎和熱解過程中產(chǎn)生的廢氣，宜經(jīng)過有沉降、除塵、除氟、脫酸、除VOC等功能設(shè)備處理后排放，排放廢氣應(yīng)達(dá)到當(dāng)?shù)貙?shí)際政策要求大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。4.4.2極片回收處理廢氣采用脈沖除塵后，排放達(dá)到GB16297-2017要求。拆解后的可回收材料應(yīng)采用相應(yīng)的容器分類儲(chǔ)存、標(biāo)識(shí)。貯存場(chǎng)地應(yīng)擺放規(guī)范、整齊、穩(wěn)固。貯存場(chǎng)地地應(yīng)該配備有消防設(shè)施，報(bào)警設(shè)施，應(yīng)急措施等安全防范設(shè)施。4.5包裝、運(yùn)輸收集要求4.5.1產(chǎn)品宜采用集裝袋（噸袋）內(nèi)襯聚乙烯薄膜袋雙層包裝，并封口，每袋凈重為0.8t~1.2t，或根據(jù)需方要求協(xié)商確定包裝方式和容量。4.5.2產(chǎn)品運(yùn)輸過程中應(yīng)做好防護(hù)，防止包裝破裂、滲漏及雨水浸濕等，且不應(yīng)與其他物品混裝混運(yùn)。4.5.3應(yīng)采用氣流負(fù)壓收集正負(fù)極材料粉，控制粉塵。4.6聲環(huán)境質(zhì)量要求執(zhí)行GB3096-2008聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。4.7回收率技術(shù)指標(biāo)要求4.7.1正極片回收率指標(biāo)要求a)正極材料粉回收率不得低于98%，銅鋁≤1.5%計(jì)算方法見附錄A的A.1。b)鋁回收率不得低于98%、鋁含量≥94%，計(jì)算方法見附錄A的A.2。（極片回收正負(fù)極混粉，不宜分開計(jì)算）4T/CIECCPA015-20244.7.2負(fù)極片回收率指標(biāo)要求a)石墨回收率：石墨回收率不得低于98%、石墨含量≥99.2%，計(jì)算方法參照T/SPSTS004-2018。b)銅回收率：銅回收率不得低于98%、銅含量≥93%，計(jì)算方法見T/SPSTS004-2018。4.7.3電池黑粉回收率指標(biāo)要求a)鎳、鈷、錳、鋰主元素回收率宜不得低于96%，計(jì)算方法見附錄A的A.3。b)電池材料粉雜質(zhì)元素（銅、鋁、鐵）宜低于6.54%，化學(xué)檢測(cè)并計(jì)算其中純凈度。c)電池材料粉水分宜低于5%。4.7.4集流體回收率指標(biāo)要求a)銅、鋁回收率宜不得低于93%。計(jì)算方法見附錄A的A.4。b)集流體分離出銅其中銅元素含量銅含量≥96%，化驗(yàn)檢測(cè)方式。c)集流體分離出鋁其中鋁元素含量鋁含量≥90%，化驗(yàn)檢測(cè)方式。d)銅、鋁氧化度應(yīng)小于2%。5廢舊鋰電池與極片回收處理方法5.1廢舊鋰電池回收處理方法工藝流程圖1廢舊鋰電池拆解分離回收工藝流程5.1.1帶電破碎：帶電電池破碎應(yīng)在充氮保護(hù)，氧含量宜控制在安全線5%以下，進(jìn)行對(duì)電池破碎到18mm~50mm之間片狀。5.1.2熱解：破碎后的物料中包括隔膜、粘結(jié)劑均在熱解爐中在460℃以上熱解，熱解率宜在99%以上。5.1.3物料篩分：通過不同篩網(wǎng)孔徑，篩分上道工序處理后的材料使集流體與正負(fù)極材料粉分離。5.1.4物料分選：經(jīng)過重選、風(fēng)選、磁選等分選技術(shù)將經(jīng)破碎的集流體按不同組分分離，得到銅粉、鋁粉和鎳、鐵。5T/CIECCPA015-20245.2極片回收工藝流程圖2廢舊鋰電池極片材料分離回收工藝流程5.2.1破碎：使極片材料分布均勻，尺寸宜控制在≤30mm。5.2.2篩分1：篩分上道工序處理后的材料，使集流體與正負(fù)極材料粉分離。5.2.3磁選：破碎極片材料在磁力和其他機(jī)械力(如重力、離心力、摩擦力、介質(zhì)阻力等)的共同作用下，其中鎳、鐵等磁性顆粒所受磁力作用，非磁性銅、鋁等非磁性顆粒主要受機(jī)械力的作用下各沿不同路徑運(yùn)動(dòng)得到分選。5.2.4摩擦脫粉：對(duì)物料再次細(xì)化脫粉，集流體粒度宜控制在0.43mm~1mm之間。5.2.5集流體與正負(fù)極粉料最終分離。（目前主流仍采取物理法脫粉工藝）6T/CIECCPA015-2024（資料性）計(jì)算方法A.1正極材料粉回收率的計(jì)算正極材料粉回收率以r1計(jì)，按式（A.1）計(jì)算：×100%.............................式中：m1——1kg廢舊鋰電池正極片經(jīng)破碎、分選，回收的正極材料粉的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克（gm2——1kg廢舊鋰電池正極片中正極材料粉的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克（g）。A.2鋁?；厥章实挠?jì)算鋁粒回收率以R1計(jì)，按式（A.2）計(jì)算：×100%.............................式中：m3——1kg廢舊鋰電池正極片經(jīng)破碎、分選，回收的鋁元素的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克（gm4——1kg廢舊鋰電池正極片中金屬鋁的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克（g）。A.3鎳、鈷、錳、鋰回收率的計(jì)算回收率×100%.............................式中：m1——鋰離子電池材料廢棄物破碎分選，回收后黑粉中的鎳、鈷、錳、鋰元素的質(zhì)量的數(shù)值m2————鋰離子電池材料廢棄物破碎前元素的鎳、鈷、錳、鋰元素質(zhì)量的數(shù)值A(chǔ).4銅、鋁回收率的計(jì)算回收率×100%.............................式中：m1——鋰離子電池材料廢棄物破碎分選，回收后銅、鋁元素的質(zhì)量的數(shù)值m2——鋰離子電池材料廢棄物破碎前銅、鋁元素質(zhì)量的數(shù)值T/CIECCPA015-2024參考文獻(xiàn)[1]GBZ188職業(yè)健康技術(shù)規(guī)范[2]GB/T11651-2008個(gè)體防護(hù)裝備選用規(guī)范[3]T/SPSTS004-2018鋰離子電池負(fù)極材料回收技術(shù)規(guī)范[4]GB3096-2008聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[5]GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[6]GB16297-2017大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[7]GB18597-2001（2013修訂）危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)[