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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(qū)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(qū)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(yīng)方程式說明主要原輔料及能耗說明主要原輔料標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)主要設(shè)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(shè)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(jìn)行打料;兩種原材料均進(jìn)行自動(dòng)稱量配料。為保證反應(yīng)的順利進(jìn)行,需對生產(chǎn)所需的硫酸亞鐵用稀磷酸進(jìn)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(nèi)的硫酸亞鐵貯罐貯存?zhèn)溆?;外購的磷酸、雙氧水均通過貯罐貯存?zhèn)溆?。硫酸亞鐵、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(gè)酸液罐內(nèi)配置成酸液。外購的氫氧化鈉投入2個(gè)堿液罐內(nèi),同時(shí)加入純水進(jìn)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(shí)滴加到反應(yīng)罐內(nèi),并進(jìn)行充分混合,在3-5h內(nèi)將反應(yīng)罐加滿為止。③反應(yīng):將混合好的酸液、堿液導(dǎo)入陳化罐內(nèi)并進(jìn)行攪拌,陳化罐夾套升溫,溫度控制在45±5℃,混合液在3-4h內(nèi)充分反應(yīng)完畢,析出磷酸鐵。反應(yīng)方程式如下:2FeSO4?7H2O+2H3PO4+H2O2+4NaOH→2FePO4?2H2O+2NaSO4+16H2O④固液分離:反應(yīng)液通過板框液濾機(jī)進(jìn)行固液分離,分離出來的反應(yīng)母液不能利用,作為廢水排放,分離出的固態(tài)物質(zhì)主要成分為磷酸鐵。⑤洗料:分離出的固態(tài)物質(zhì)送入化漿罐內(nèi),并加入純水進(jìn)行洗料,進(jìn)一步溶解掉其中的Na+、SO42+,洗料后通過板框壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離,洗料工序進(jìn)行6次,洗料液通過洗料罐貯重復(fù)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(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行干燥去除其中的水分及結(jié)晶水,F(xiàn)ePO4?H2O脫去結(jié)晶水生成FePO4,回轉(zhuǎn)窯采用天然氣燃燒加熱方式。閃蒸干燥:閃蒸干燥是以風(fēng)做濕、熱載體,風(fēng)機(jī)做動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)干燥過程的質(zhì)、熱交換,使物料中濕份發(fā)生相變化,達(dá)到物料與濕份的分離,即干燥。干燥采用自然風(fēng),自然風(fēng)經(jīng)過空氣過濾器后,由風(fēng)機(jī)鼓入蒸汽換熱器、燃煤或燃油或燃?xì)鉄犸L(fēng)爐內(nèi)被加熱,加熱后的熱風(fēng)再經(jīng)閃蒸主機(jī)熱風(fēng)分配器,分配成均勻、一定流速、流向的旋風(fēng)。旋風(fēng)與螺旋加料器加入的濕物料接觸、碰撞,開始質(zhì)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(dá)干燥?;剞D(zhuǎn)窯:通過帶傾斜角度的爐管的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)粉體材料在爐管內(nèi)做翻轉(zhuǎn)式螺旋線運(yùn)動(dòng),連續(xù)通過爐體加熱腔內(nèi)設(shè)置的加熱溫控組段,對爐管內(nèi)的物料進(jìn)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(yīng)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(jī)內(nèi)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(dòng)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(jié):研磨好的物料進(jìn)行噴霧干燥,干燥后的物料通過管道輸送,裝缽后進(jìn)入燒結(jié)爐燒結(jié),得到磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品。燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。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?dú)鉃闅庠?,配合閉環(huán)管路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)使用。并使用超聲波振動(dòng)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(yàn)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(diǎn)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(biāo)袋拆包投料,物料進(jìn)入投料料倉(負(fù)壓),對原材料進(jìn)行自動(dòng)配料稱重,下料到高混機(jī)進(jìn)行混合。干混設(shè)備為高速混合機(jī):將物料均勻加入高混機(jī),先低速運(yùn)行一段時(shí)間,使物料達(dá)到宏觀物質(zhì)的均勻混合;再高速運(yùn)行一段時(shí)間,使物料達(dá)到微觀上的混合均勻,同時(shí)利用除鐵器進(jìn)行除鐵。這個(gè)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(gè)對濕度和溫度都有嚴(yán)格要求的密閉空間。投料時(shí)是人工拆包,料斗是負(fù)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(jié)混合后的物料下到緩存料倉,經(jīng)裝缽機(jī)稱量裝缽,裝缽過程中有粉塵產(chǎn)生,但裝料機(jī)密閉,無粉塵逸出。裝缽?fù)瓿珊?,置于輥道爐窯推板上,物料隨推板前行,進(jìn)入窯爐進(jìn)行燒結(jié)。首先按照燒結(jié)工藝設(shè)置好各溫區(qū)燒結(jié)溫度,窯爐經(jīng)升溫區(qū)-恒溫區(qū)-降溫區(qū),前驅(qū)體與氫氧化鋰在高溫環(huán)境下產(chǎn)生固相反應(yīng),得到三元材料中間品,燒結(jié)過程需要在氧氣氛下進(jìn)行。本工藝的主要反應(yīng)原理如下:M(OH)2+LiOH·H2O+O2→LiMO2+H2O↑燒結(jié)后的混料通過風(fēng)冷設(shè)備進(jìn)行冷卻,冷卻后利用粗碎機(jī)將結(jié)塊的混料進(jìn)行粗碎處理(窯爐內(nèi)進(jìn)行,無粉塵外排)。這個(gè)過程會產(chǎn)生燒結(jié)廢氣、廢料缽產(chǎn)生。因燒結(jié)最高溫度為900℃,而鎳、錳、鈷的熔點(diǎn)分別為1455℃、1246℃、1495℃,所以燒結(jié)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(jié)好的物料通過密閉輸送通道送至顎破機(jī)-對輥機(jī)粗破碎至毫米級粉料,粗碎后的物料通過密閉的輸送帶進(jìn)入緩沖倉,再利用粉碎機(jī)對物料進(jìn)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(jìn)入二次燒結(jié)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(jìn)入高混機(jī),進(jìn)行二次混料,再利用氣力輸送的方式將混料送入包覆機(jī)對其進(jìn)行混合包覆,以提高材料效率,進(jìn)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(jié)混合后的物料下到緩存料倉,經(jīng)裝缽機(jī)稱量裝缽,裝缽?fù)瓿珊?,置于輥道爐窯推板上,物料隨推板前行,進(jìn)入窯爐進(jìn)行二次燒結(jié)。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(gè)過程會產(chǎn)生燒結(jié)廢氣、廢料缽。因燒結(jié)最高溫度為900℃,而鎳、錳、鈷的熔點(diǎn)分別為1455℃、1246℃、1495℃,所以燒結(jié)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(jié)好的物料通過密閉的輸送帶進(jìn)入緩沖倉,再利用氣流磨對物料進(jìn)行粉碎,超聲波振動(dòng)篩進(jìn)行篩分,篩上料再次粉碎。在破碎和篩分間設(shè)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?dú)鉃闅庠?,配合閉環(huán)管路實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)使用。在回氣管路中設(shè)置兩級除塵,濾筒除塵+餅型過濾器,除塵效率可達(dá)99.99%以上;在供氣管路中還設(shè)置了主管路過濾器+精密過濾器,可確?;赜玫牡?dú)鉂M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(jìn)入螺帶混合機(jī),經(jīng)真空標(biāo)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(yán)格要求,因而包裝也是在一個(gè)對濕度和溫度都有嚴(yán)格要求的密閉空間內(nèi)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(dòng)力電池回收動(dòng)力電池回收線工藝流程圖工藝流程:進(jìn)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(jìn)廠的廢舊電池,對電池進(jìn)行電容量、電壓、內(nèi)阻的檢測。一般在20℃±5℃的條件下,對電池進(jìn)行5個(gè)循環(huán)的充放電測試,放電容量不低于標(biāo)準(zhǔn)容量的60%判為容量可用電池。測試電池直流內(nèi)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(dòng)力鋰電池回收入廠進(jìn)行檢測后,如滿足梯級利用要求,則可作為梯級利用動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品外售給相關(guān)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(jìn)行放電,將電池浸入0.5%的碳酸鈉溶液中持續(xù)48小時(shí),利用水溶液中電解質(zhì)碳酸鈉導(dǎo)電,使電池短路達(dá)到放電目的。放電完畢后的廢舊鋰電池進(jìn)入下一道工序。0.5%的碳酸鈉溶液反復(fù)使用,只需定期補(bǔ)充損耗量即可,不外排。③拆解:拆解方式為半自動(dòng)拆解方式(人工和設(shè)備相結(jié)合)進(jìn)行,拆解后得到鋼殼或鋁殼、隔膜紙、正/負(fù)極片。鋼殼或鋁殼、塑料殼、電路板外賣給相關(guān)回收利用的廠家,正極片則轉(zhuǎn)入熱解干燥工段和粉碎分選工段進(jìn)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(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行熱解(溫度:500℃~800℃),粘接劑為PVDF,PVDF占電池質(zhì)量的3.5%。由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)充滿大量天然氣燃燒產(chǎn)生的水蒸氣和二氧化碳,整個(gè)回轉(zhuǎn)窯處于缺氧狀態(tài),鋰電池各組分在窯內(nèi)發(fā)生熱解反應(yīng),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(jià)鐵離子形式存在,高溫空氣氣氛下,二價(jià)離子氧化成三價(jià)離子。⑤粉碎分選:對熱解后的物料進(jìn)行機(jī)械粉碎和篩分。物料經(jīng)過機(jī)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(fù)極材料分離。金屬鋁、金屬銅外售給相關(guān)企業(yè)綜合利用,粉狀負(fù)極材料作為副產(chǎn)品外售,粉狀正極材料則轉(zhuǎn)入酸浸工序進(jìn)一步處理。⑥酸浸:磷酸鐵鋰粉與硫酸反應(yīng),可將磷酸鐵鋰溶解,而石墨不參與反應(yīng),可將石墨分離開來。其反應(yīng)方程式如下:LiFePO4+3H2SO4=Li2SO4+FeSO4+H3PO4⑦除鐵:采用雙氧水將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)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(yīng)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(yīng)沉淀制備磷酸鋰。其反應(yīng)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(yīng)沉淀制備碳酸鋰。其反應(yīng)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(biāo)袋拆包投料,碳酸鋰、葡萄糖采用負(fù)壓吸附方式進(jìn)入配料間投料倉,對原材料進(jìn)行自動(dòng)稱量配比。投料時(shí)是人工拆包,料斗是負(fù)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(shí)產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-1;同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(jī)進(jìn)行混料,高混機(jī)為密閉設(shè)備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-2,同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(jī),研磨需添加純水,所有加入的純水全部進(jìn)入漿料。該工序主要產(chǎn)生研磨粉塵G1-3,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。噴霧干燥:使用噴霧干燥機(jī)對研磨后所得到的漿料進(jìn)行干燥操作,噴霧干燥機(jī)使用天然氣作為能源,天然氣燃燒產(chǎn)生熱量,通過調(diào)節(jié)干燥機(jī)進(jìn)、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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。一次燒結(jié):干燥后的物料通過管道輸送到自動(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨燒結(jié)爐的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入燒結(jié)爐。燒結(jié)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(jié)爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,采用一步多段(升溫區(qū)、恒溫區(qū))燒結(jié)法,前驅(qū)物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應(yīng),得到鐵酸鋰前驅(qū)體1的燒結(jié)品。反應(yīng)方程式如下:Li2CO3+C→Li2O+2CO燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣G1-5(主要污染物包括燒結(jié)物料粉塵、少量葡萄糖分解產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、臭氣濃度),燒結(jié)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(jī)將鐵酸鋰前驅(qū)體1的燒結(jié)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。一次篩分:粉碎后的物料使用超聲波振動(dòng)篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料,得到鐵酸鋰前驅(qū)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。二次配料:鐵紅采用負(fù)壓吸附方式進(jìn)入配料間,進(jìn)行自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-9;同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(jī)進(jìn)行混料,高混機(jī)為密閉設(shè)備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-10,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。二次燒結(jié):二次混合均勻的物料通過管道輸送到自動(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨燒結(jié)爐的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入燒結(jié)爐。物料在燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,采用一步多段(升溫區(qū)、恒溫區(qū))燒結(jié)法,前驅(qū)物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應(yīng),得到鐵酸鋰前驅(qū)體2的燒結(jié)品。反應(yīng)方程式如下:5Li2O+Fe2O3→2Li5FeO4燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣G1-11(主要污染物包括燒結(jié)物料粉塵)。燒結(jié)過程中還會產(chǎn)生廢氮?dú)?,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。二次粉碎:經(jīng)顎破機(jī)、對輥機(jī)及氣流磨將鐵酸鋰前驅(qū)體2的燒結(jié)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。二次篩分:粉碎后的物料使用超聲波振動(dòng)篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料,得到鐵酸鋰前驅(qū)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。三次配料:Super-P采用負(fù)壓吸附方式進(jìn)入配料間,進(jìn)行自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-14;同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(jī)進(jìn)行混料,混料機(jī)為密閉設(shè)備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-15,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。三次燒結(jié):三次混合均勻的物料通過管道輸送到自動(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨燒結(jié)爐的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入燒結(jié)爐。物料在燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,采用一步多段(升溫區(qū)、恒溫區(qū))燒結(jié)法,前驅(qū)物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應(yīng),得到鐵酸鋰燒結(jié)品。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣G1-16(主要污染物包括燒結(jié)物料粉塵、少量super-P分解產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、臭氣濃度),燒結(jié)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。三次粉碎:經(jīng)顎破機(jī)、對輥機(jī)及氣流磨將鐵酸鋰燒結(jié)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。三次篩分:粉碎后的物料使用超聲波振動(dòng)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。稱量打包:經(jīng)真空包裝后檢驗(yàn)入庫。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣G1-20,同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(nèi)的料倉,磷酸、氨水暫存于車間內(nèi)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲N。投料反應(yīng):原料在反應(yīng)罐內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。攪拌陳化:對物料進(jìn)行攪拌,此過程設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。一次固液分離:反應(yīng)液通過板框液濾機(jī)進(jìn)行固液分離,分離出來的反應(yīng)母液不能利用,作為廢水排放,分離出的固態(tài)物質(zhì)主要成分為磷酸亞錳鐵。此過程主要產(chǎn)生廢水W1-1、同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(zhì)送入化漿罐內(nèi),并加入純水進(jìn)行洗料,進(jìn)一步溶解掉其中的Na+、SO42+,洗料后的物料進(jìn)入固液分離工序。此過程設(shè)備運(yùn)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(jī)進(jìn)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(zhì)主要成分為磷酸亞錳鐵。此過程主要產(chǎn)生廢水W1-2、同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(shè)備,閃蒸機(jī)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(jī)內(nèi)進(jìn)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(shí)設(shè)備運(yùn)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(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨回轉(zhuǎn)窯的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯。回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行熱處理,進(jìn)一步去除結(jié)合水,得到磷酸亞錳鐵。燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣G2-6(主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣、燒結(jié)物料粉塵),燒結(jié)過程中還會產(chǎn)生水蒸氣、廢氮?dú)?,同時(shí)設(shè)備運(yùn)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?dú)鉃闅庠矗浜祥]環(huán)管路系統(tǒng)實(shí)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(shí)設(shè)備運(yùn)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(jī)內(nèi)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(shí)設(shè)備運(yùn)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(fù)壓吸附方式進(jìn)入配料間,對原材料進(jìn)行自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的少量原輔料粉塵G3-1;同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲?;旌希号淞虾玫奈锪贤ㄟ^密閉輸送系統(tǒng)輸送至高混機(jī)進(jìn)行混料,高混機(jī)為密閉設(shè)備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G3-2,同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(jī),研磨需添加純水,所有加入的純水全部進(jìn)入漿料。該工序主要產(chǎn)生研磨粉塵G3-3,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。噴霧干燥:使用噴霧干燥機(jī)對研磨后所得到的漿料進(jìn)行干燥操作,噴霧干燥機(jī)使用天然氣作為能源,天然氣燃燒產(chǎn)生熱量,通過調(diào)節(jié)干燥機(jī)進(jìn)、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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。二次配料:葡萄糖、PEG采用負(fù)壓吸附方式進(jìn)入配料間,進(jìn)行自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的少量原輔料粉塵G3-5;同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。燒結(jié):干燥后的物料通過管道輸送到自動(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨燒結(jié)爐的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入燒結(jié)爐。燒結(jié)爐使用電作為能源,物料在燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,采用一步多段(升溫區(qū)、恒溫區(qū))燒結(jié)法,前驅(qū)物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應(yīng),得到磷酸錳鐵鋰的燒結(jié)品。燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣G3-6(主要污染物包括燒結(jié)物料粉塵、少量葡萄糖分解產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、臭氣濃度),燒結(jié)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(jié)過程中還會產(chǎn)生水蒸氣、廢氮?dú)?,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。粉碎:經(jīng)氣流粉碎機(jī)將鐵酸鋰前驅(qū)體1的燒結(jié)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。篩分:粉碎后的物料使用超聲波振動(dòng)篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料,得到鐵酸鋰前驅(qū)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。稱量打包:經(jīng)真空包裝后檢驗(yàn)入庫。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣G3-10,同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。過濾:溶解液經(jīng)壓濾機(jī)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。磷酸預(yù)處理:外購的工業(yè)級磷酸在磷酸預(yù)處理車間進(jìn)行預(yù)處理,得到磷酸溶液。此工序設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。酸化:在酸化車間內(nèi),向硫酸亞鐵溶液內(nèi)加入雙氧水、預(yù)處理后的磷酸溶液進(jìn)行酸化,得到酸液。此工序設(shè)備運(yùn)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(jìn)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(shí)產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-1;同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。一次混合:配料好的物料輸送至高混機(jī)進(jìn)行混料,高混機(jī)為密閉設(shè)備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-2,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。研磨:混合好的物料輸送至研磨機(jī),研磨需添加純水,所有加入的純水全部進(jìn)入漿料。該工序主要產(chǎn)生研磨粉塵G1-3,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。噴霧干燥:使用噴霧干燥機(jī)對研磨后所得到的漿料進(jìn)行干燥操作,噴霧干燥機(jī)使用天然氣作為能源,天然氣燃燒產(chǎn)生熱量,通過調(diào)節(jié)干燥機(jī)進(jìn)、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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。一次燒結(jié):干燥后的物料通過管道輸送到自動(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨燒結(jié)爐的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入燒結(jié)爐。燒結(jié)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(jié)爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,采用一步多段(升溫區(qū)、恒溫區(qū))燒結(jié)法,前驅(qū)物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應(yīng),得到鐵酸鋰前驅(qū)體1的燒結(jié)品。反應(yīng)方程式如下:Li2CO3+C→Li2O+2CO燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣G1-5(主要污染物包括燒結(jié)物料粉塵、少量葡萄糖分解產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、臭氣濃度),燒結(jié)廢氣經(jīng)預(yù)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(jī)將鐵酸鋰前驅(qū)體1的燒結(jié)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。一次篩分:粉碎后的物料使用超聲波振動(dòng)篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料,得到鐵酸鋰前驅(qū)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。二次配料:鐵紅采用負(fù)壓吸附方式進(jìn)入配料間,進(jìn)行自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-8;同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(jī)進(jìn)行混料,高混機(jī)為密閉設(shè)備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-9,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。二次燒結(jié):二次混合均勻的物料通過管道輸送到自動(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨燒結(jié)爐的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入燒結(jié)爐。物料在燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,采用一步多段(升溫區(qū)、恒溫區(qū))燒結(jié)法,前驅(qū)物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應(yīng),得到鐵酸鋰前驅(qū)體2的燒結(jié)品。反應(yīng)方程式如下:5Li2O+Fe2O3→2Li5FeO4燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣G1-10(主要污染物包括燒結(jié)物料粉塵)。燒結(jié)過程中還會產(chǎn)生廢氮?dú)?,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。二次粉碎:經(jīng)顎破機(jī)、對輥機(jī)及氣流磨將鐵酸鋰前驅(qū)體2的燒結(jié)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。二次篩分:粉碎后的物料使用超聲波振動(dòng)篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料,得到鐵酸鋰前驅(qū)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。三次配料:Super-P采用負(fù)壓吸附方式進(jìn)入配料間,進(jìn)行自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的少量配料粉塵G1-14;同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(jī)進(jìn)行混料,混料機(jī)為密閉設(shè)備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G1-13,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。三次燒結(jié):三次混合均勻的物料通過管道輸送到自動(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨燒結(jié)爐的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入燒結(jié)爐。物料在燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,采用一步多段(升溫區(qū)、恒溫區(qū))燒結(jié)法,前驅(qū)物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應(yīng),得到鐵酸鋰燒結(jié)品。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣G1-15(主要污染物包括燒結(jié)物料粉塵、少量super-P分解產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、臭氣濃度),燒結(jié)廢氣經(jīng)預(yù)過濾段+二級活性炭吸附處理后15m高排氣筒排放,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。三次粉碎:經(jīng)顎破機(jī)、對輥機(jī)及氣流磨將鐵酸鋰燒結(jié)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。三次篩分:粉碎后的物料使用超聲波振動(dòng)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。稱量打包:經(jīng)真空包裝后檢驗(yàn)入庫。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣G1-18,同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(gè)工段,分別為前驅(qū)體(磷酸亞錳鐵)研發(fā)、磷酸錳鐵鋰研發(fā)。前驅(qū)體研發(fā)前驅(qū)體研發(fā)工藝流程圖1、投料反應(yīng)原料在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。2、攪拌陳化對物料進(jìn)行攪拌。3、一次固液分離反應(yīng)液通過板框液濾機(jī)進(jìn)行固液分離,分離出來的反應(yīng)母液不能利用,作為廢水排放,分離出的固態(tài)物質(zhì)主要成分為磷酸亞錳鐵。此過程主要產(chǎn)生廢水W1-1、同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(zhì)送入化漿罐內(nèi),并加入純水進(jìn)行洗料,進(jìn)一步溶解掉其中的Na+、SO42+,洗料后的物料進(jìn)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(jī)進(jìn)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(zhì)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(shè)備,閃蒸機(jī)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(jī)內(nèi)進(jìn)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(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨回轉(zhuǎn)窯的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯?;剞D(zhuǎn)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(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行熱處理,進(jìn)一步去除結(jié)合水,得到磷酸亞錳鐵。燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣(主要污染物包含天然氣燃燒產(chǎn)生廢氣、燒結(jié)物料粉塵),燒結(jié)過程中還會產(chǎn)生水蒸氣、廢氮?dú)狻?、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?dú)鉃闅庠?,配合閉環(huán)管路系統(tǒng)實(shí)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(jī)內(nèi)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(fù)壓吸附方式進(jìn)入配料間,對原材料進(jìn)行自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的少量原輔料粉塵G3-6;同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲?;旌希号淞虾玫奈锪贤ㄟ^密閉輸送系統(tǒng)輸送至高混機(jī)進(jìn)行混料,高混機(jī)為密閉設(shè)備。此過程產(chǎn)生少量混合粉塵G3-7,同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(jī),研磨需添加純水,所有加入的純水全部進(jìn)入漿料。該工序主要產(chǎn)生研磨粉塵G3-8,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。噴霧干燥:使用噴霧干燥機(jī)對研磨后所得到的漿料進(jìn)行干燥操作,噴霧干燥機(jī)使用天然氣作為能源,天然氣燃燒產(chǎn)生熱量,通過調(diào)節(jié)干燥機(jī)進(jìn)、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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生N噪聲。二次配料:葡萄糖、PEG采用負(fù)壓吸附方式進(jìn)入配料間,進(jìn)行自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的少量原輔料粉塵G3-1;同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。燒結(jié):干燥后的物料通過管道輸送到自動(dòng)上料裝置的料倉中,再通過自動(dòng)上料機(jī)管道定量加到匣缽中,匣缽隨燒結(jié)爐的密閉自動(dòng)輸送線進(jìn)入燒結(jié)爐。燒結(jié)爐使用電作為能源,物料在燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行熱處理,采用一步多段(升溫區(qū)、恒溫區(qū))燒結(jié)法,前驅(qū)物粉體發(fā)生固相碳熱還原反應(yīng),得到磷酸錳鐵鋰的燒結(jié)品。燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。此過程主要產(chǎn)生燒結(jié)廢氣G3-2(主要污染物包括燒結(jié)物料粉塵、少量葡萄糖分解產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、臭氣濃度),燒結(jié)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(jié)過程中還會產(chǎn)生水蒸氣、廢氮?dú)?,同時(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。粉碎:經(jīng)氣流粉碎機(jī)將鐵酸鋰前驅(qū)體1的燒結(jié)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。篩分:粉碎后的物料使用超聲波振動(dòng)篩除去產(chǎn)品中的大顆粒死料,得到鐵酸鋰前驅(qū)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(shí)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生噪聲。稱量打包:經(jīng)真空包裝后檢驗(yàn)入庫。此過程主要產(chǎn)生包裝廢氣G3-5,同時(shí)設(shè)備運(yùn)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(yīng)的順利進(jìn)行,需對生產(chǎn)所需的硫酸亞鐵用稀磷酸進(jìn)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(shí)滴加到反應(yīng)斧內(nèi),并進(jìn)行充分混合,在3-5h內(nèi)將反應(yīng)斧加滿為止。反應(yīng):將混合好的酸液、堿液導(dǎo)入陳化罐內(nèi)并進(jìn)行攪拌,陳化罐夾套升溫,溫度控制在45±5℃,混合液在3-4h內(nèi)充分反應(yīng)完畢,析出磷酸鐵。反應(yīng)方程式如下:2FeSO4?7H2O+2H3PO4+H2O2+4NaOH→2FePO4?2H2O+2Na2SO4+16H2O固液分離:反應(yīng)液通過板框壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離,分離出來的反應(yīng)母液不能利用,作為廢水排放,分離出的固態(tài)物質(zhì)主要成分為磷酸鐵。洗料:分離出的固態(tài)物質(zhì)送入化漿罐內(nèi),并加入純水進(jìn)行洗料,進(jìn)一步溶解掉其中的Na+、SO42+,洗料后通過板框壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離,洗料工序進(jìn)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(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行干燥去除其中的水分及結(jié)晶水,F(xiàn)ePO4?H2O脫去結(jié)晶水生成FePO4,干燥爐采用電加熱方式,回轉(zhuǎn)窯采用天然氣燃燒加熱方式。閃蒸干燥:閃蒸干燥是以風(fēng)做濕、熱載體,風(fēng)機(jī)做動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)干燥過程的質(zhì)、熱交換,使物料中濕份發(fā)生相變化,達(dá)到物料與濕份的分離,即干燥。干燥采用自然風(fēng),自然風(fēng)經(jīng)過空氣過濾器后,由風(fēng)機(jī)鼓入蒸汽換熱器、燃煤或燃油或燃?xì)鉄犸L(fēng)爐內(nèi)被加熱,加熱后的熱風(fēng)再經(jīng)閃蒸主機(jī)熱風(fēng)分配器,分配成均勻、一定流速、流向的旋風(fēng)。旋風(fēng)與螺旋加料器加入的濕物料接觸、碰撞,開始質(zhì)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(dá)干燥。回轉(zhuǎn)窯:通過帶傾斜角度的爐管的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)粉體材料在爐管內(nèi)做翻轉(zhuǎn)式螺旋線運(yùn)動(dòng),連續(xù)通過爐體加熱腔內(nèi)設(shè)置的加熱溫控組段,對爐管內(nèi)的物料進(jìn)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(yīng)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(jī)內(nèi)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(dòng)稱量配料混合,再加入純水研磨,此過程還要除鐵。干燥燒結(jié):研磨好的物料進(jìn)行噴霧干燥,干燥后的物料通過管道輸送,裝缽后進(jìn)入燒結(jié)爐燒結(jié),得到磷酸鐵鋰粗產(chǎn)品。燒結(jié)時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)。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?dú)鉃闅庠?,配合閉環(huán)管路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)使用。并使用超聲波振動(dòng)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(yàn)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(jìn)入投料料倉(負(fù)壓),對原材料進(jìn)行自動(dòng)配料稱重,下料到高混機(jī)進(jìn)行混合。干混設(shè)備為高速混合機(jī):將物料均勻加入高混機(jī),先低速運(yùn)行一段時(shí)間,使物料達(dá)到宏觀物質(zhì)的均勻混合;再高速運(yùn)行一段時(shí)間,使物料達(dá)到微觀上的混合均勻,同時(shí)利用除鐵器進(jìn)行除鐵。這個(gè)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(gè)對濕度和溫度都有嚴(yán)格要求的密閉空間。投料時(shí)是人工拆包,料斗是負(fù)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(jié):混合后的物料下到緩存料倉,經(jīng)裝缽機(jī)稱量裝缽,裝缽過程中有粉塵產(chǎn)生,但裝料機(jī)密閉,無粉塵逸出。裝缽?fù)瓿珊?,置于輥道爐窯推板上,物料隨推板前行,進(jìn)入窯爐進(jìn)行燒結(jié)。首先按照燒結(jié)工藝設(shè)置好各溫區(qū)燒結(jié)溫度,窯爐經(jīng)升溫區(qū)-恒溫區(qū)-降溫區(qū),前驅(qū)體與氫氧化鋰在高溫環(huán)境下產(chǎn)生固相反應(yīng),得到三元材料中間品,燒結(jié)過程需要在氧氣氛下進(jìn)行。本工藝的主要反應(yīng)原理如下:M(OH)2+LiOH·H2O+O2→LiMO2+H2O↑燒結(jié)后的混料通過風(fēng)冷設(shè)備進(jìn)行冷卻,冷卻后利用粗碎機(jī)將結(jié)塊的混料進(jìn)行粗碎處理(窯爐內(nèi)進(jìn)行,無粉塵外排)。這個(gè)過程會產(chǎn)生燒結(jié)廢氣、廢料缽產(chǎn)生。因燒結(jié)最高溫度為900℃,而鎳、錳、鈷的熔點(diǎn)分別為1455℃、1246℃、1495℃,所以燒結(jié)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(jié)好的物料通過密閉輸送通道送至顎破機(jī)-對輥機(jī)粗破碎至毫米級粉料,粗碎后的物料通過密閉的輸送帶進(jìn)入緩沖倉,再利用粉碎機(jī)對物料進(jìn)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(jìn)入二次燒結(jié)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(jìn)入高混機(jī),進(jìn)行二次混料,再利用氣力輸送的方式將混料送入包覆機(jī)對其進(jìn)行混合包覆,以提高材料效率,進(jìn)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(jié):混合后的物料下到緩存料倉,經(jīng)裝缽機(jī)稱量裝缽,裝缽?fù)瓿珊?,置于輥道爐窯推板上,物料隨推板前行,進(jìn)入窯爐進(jìn)行二次燒結(jié)。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(gè)過程會產(chǎn)生燒結(jié)廢氣、廢料缽。因燒結(jié)最高溫度為900℃,而鎳、錳、鈷的熔點(diǎn)分別為1455℃、1246℃、1495℃,所以燒結(jié)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(jié)好的物料通過密閉的輸送帶進(jìn)入緩沖倉,再利用氣流磨對物料進(jìn)行粉碎,超聲波振動(dòng)篩進(jìn)行篩分,篩上料再次粉碎。在破碎和篩分間設(shè)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(jìn)入螺帶混合機(jī),經(jīng)真空標(biāo)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(yán)格要求,因而包裝也是在一個(gè)對濕度和溫度都有嚴(yán)格要求的密閉空間內(nèi)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(dòng)力電池回收動(dòng)力電池回收研發(fā)工藝流程圖工藝流程簡述:檢測:進(jìn)廠的廢舊電池,對電池進(jìn)行電容量、電壓、內(nèi)阻的檢測。一般在20℃±5℃的條件下,對電池進(jìn)行5個(gè)循環(huán)的充放電測試,放電容量不低于標(biāo)準(zhǔn)容量的60%判為容量可用電池。測試電池直流內(nèi)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(dòng)力鋰電池回收入廠進(jìn)行檢測后,如滿足梯級利用要求,則可作為梯級利用動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品外售給相關(guān)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(jìn)行放電,將電池浸入0.5%的碳酸鈉溶液中持續(xù)48小時(shí),利用水溶液中電解質(zhì)碳酸鈉導(dǎo)電,使電池短路達(dá)到放電目的。放電完畢后的廢舊鋰電池進(jìn)入下一道工序。0.5%的碳酸鈉溶液反復(fù)使用,只需定期補(bǔ)充損耗量即可,不外排。拆解:拆解方式為半自動(dòng)拆解方式(人工和設(shè)備相結(jié)合)進(jìn)行,拆解后得到鋼殼或鋁殼、隔膜紙、正/負(fù)極片。鋼殼或鋁殼、塑料殼、電路板外賣給相關(guān)回收利用的廠家,正極片則轉(zhuǎn)入熱解干燥工段和粉碎分選工段進(jìn)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(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行熱解(溫度:500℃~800℃),粘接劑為PVDF,PVDF占電池質(zhì)量的3.5%。由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)充滿大量天然氣燃燒產(chǎn)生的水蒸氣和二氧化碳,整個(gè)回轉(zhuǎn)窯處于缺氧狀態(tài),鋰電池各組分在窯內(nèi)發(fā)生熱解反應(yīng),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(jià)鐵離子形式存在,高溫空氣氣氛下,二價(jià)離子氧化成三價(jià)離子。粉碎分選:對熱解后的物料進(jìn)行機(jī)械粉碎和篩分。物料經(jīng)過機(jī)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(fù)極材料分離。金屬鋁、金屬銅外售給相關(guān)企業(yè)綜合利用,粉狀負(fù)極材料作為副產(chǎn)品外售,粉狀正極材料則轉(zhuǎn)入酸浸工序進(jìn)一步處理。酸浸:磷酸鐵鋰粉與硫酸反應(yīng),可將磷酸鐵鋰溶解,而石墨不參與反應(yīng),可將石墨分離開來。其反應(yīng)方程式如下:LiFePO4+3H2SO4=Li2SO4+FeSO4+H3PO4除鐵:采用雙氧水將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)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(yīng)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(yīng)沉淀制備磷酸鋰。其反應(yīng)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(yīng)沉淀制備碳酸鋰。其反應(yīng)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(shè)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(zhì)一覽表工藝流程及產(chǎn)污節(jié)點(diǎn)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(biāo)袋拆包投料,物料進(jìn)入投料料倉(負(fù)壓收集),對原材料進(jìn)行自動(dòng)配料稱重,下料到高混機(jī)進(jìn)行混合。干混設(shè)備為高速混合機(jī):將物料均勻加入高混機(jī),先低速運(yùn)行一段時(shí)間,使物料達(dá)到宏觀物質(zhì)的均勻混合;再高速運(yùn)行一段時(shí)間,使物料達(dá)到微觀上的混合均勻,同時(shí)利用除鐵器進(jìn)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(gè)對濕度和溫度都有嚴(yán)格要求的密閉空間。投料時(shí)是人工拆包,料斗是負(fù)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(jié)混合后的物料下到緩存料倉,經(jīng)裝缽機(jī)稱量裝缽,裝缽過程中有粉塵產(chǎn)生,但裝料機(jī)密閉,無粉塵逸出。裝缽?fù)瓿珊?,置于輥道爐窯推板上,物料隨推板前行,進(jìn)入窯爐進(jìn)行燒結(jié)(爐窯能源使用電)。首先按照燒結(jié)工藝設(shè)置好各溫區(qū)燒結(jié)溫度,窯爐經(jīng)升溫區(qū)-恒溫區(qū)-降溫區(qū),前驅(qū)體與氫氧化鋰在高溫環(huán)境下產(chǎn)生固相反應(yīng),得到鈉離子層狀化合物中間品,燒結(jié)過程需要在氧氣氛下進(jìn)行。燒結(jié)后的混料通過風(fēng)冷設(shè)備進(jìn)行冷卻,冷卻后利用粗碎機(jī)將結(jié)塊的混料進(jìn)行粗碎處理(窯爐內(nèi)進(jìn)行,無粉塵外排)。這個(gè)過程會產(chǎn)生燒結(jié)廢氣、廢料缽產(chǎn)生。因燒結(jié)最高溫度為900℃,而鎳、錳、鈷的熔點(diǎn)分別為1455℃、1246℃、1495℃,所以燒結(jié)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(jié)好的物料通過密閉輸送通道送至顎破機(jī)-對輥機(jī)粗破碎至毫米級粉料,粗碎后的物料通過密閉的輸送帶進(jìn)入緩沖倉,再利用粉碎機(jī)對物料進(jìn)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(jìn)入二次燒結(jié)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(jìn)入高混機(jī),進(jìn)行二次混料,再利用氣力輸送的方式將混料送入包覆機(jī)對其進(jìn)行混合包覆,以提高材料效率,進(jìn)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(jié)混合后的物料下到緩存料倉,經(jīng)裝缽機(jī)稱量裝缽,裝缽?fù)瓿珊螅糜谳伒罓t窯推板上,物料隨推板前行,進(jìn)入窯爐進(jìn)行二次燒結(jié)。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(gè)過程會產(chǎn)生燒結(jié)廢氣、廢料缽。因燒結(jié)最高溫度為900℃,而鎳、錳、鈷的熔點(diǎn)分別為1455℃、1246℃、1495℃,所以燒結(jié)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(jié)好的物料通過密閉的輸送帶進(jìn)入緩沖倉,再利用氣流磨對物料進(jìn)行粉碎,超聲波振動(dòng)篩進(jìn)行篩分,篩上料再次粉碎。在破碎和篩分間設(shè)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?dú)鉃闅庠?,配合閉環(huán)管路實(shí)現(xiàn)氣體循環(huán)使用。在回氣管路中設(shè)置兩級除塵,濾筒除塵+餅型過濾器,除塵效率可達(dá)99.99%以上;在供氣管路中還設(shè)置了主管路過濾器+精密過濾器,可確?;赜玫牡?dú)鉂M足生產(chǎn)工藝要求。7)包裝粉碎好的篩下物料進(jìn)入螺帶混合機(jī),經(jīng)真空標(biāo)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(yán)格要求,因而包裝也是在一個(gè)對濕度和溫度都有嚴(yán)格要求的密閉空間內(nèi)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(jìn)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(yīng)釜中,加入完成后反應(yīng)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(yīng)釜內(nèi)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(yīng)1.5h,使二價(jià)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(yīng)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(yīng)釜內(nèi)加入磷酸二氫銨溶液,控制滴加速度,滴加時(shí)間>2h,滴加完成后,反應(yīng)一段時(shí)間,析出磷酸焦磷酸鐵鈉前驅(qū)體。4)陳化加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值并沉淀一段時(shí)間,使得磷酸焦磷酸鐵鈉前驅(qū)體析出達(dá)到最大值,此過程會揮發(fā)部分氨氣。5)壓濾&洗滌漿料轉(zhuǎn)入壓濾機(jī)緩存罐,立式壓濾機(jī)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(jìn)料漏斗。其中,未反應(yīng)的磷酸二氫銨與反應(yīng)生成的硫酸氨鹽均溶于反應(yīng)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(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)來除掉游離態(tài)的水,得到干燥狀態(tài)的物料,以待進(jìn)入燒結(jié)爐。閃蒸干燥系統(tǒng)設(shè)置燃?xì)鉄犸L(fēng)爐,每臺熱風(fēng)爐對應(yīng)1臺閃蒸干燥主塔。熱空氣由燃?xì)鉄犸L(fēng)爐(天然氣燃燒加熱)進(jìn)入閃蒸干燥塔內(nèi)對物料進(jìn)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(jié)燒結(jié)轉(zhuǎn)晶過程發(fā)生在回轉(zhuǎn)窯和輥道窯中,前驅(qū)體導(dǎo)熱差,可能存在燒結(jié)不完全、不均一的現(xiàn)象。脫水溫度在300~600℃時(shí),回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)時(shí)間在3-3.5h。高溫條件下也會除去部分硫酸根,利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓將爐內(nèi)產(chǎn)生的SO2排出。此過程會產(chǎn)生天然氣燃燒廢氣、燒結(jié)粉塵、SO2、噪聲、除塵器收集粉塵。8)粉碎燒結(jié)過程中會導(dǎo)致顆粒之間的聚集,因此要經(jīng)過機(jī)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(jī)械磨粉碎,破碎好的物料被送入螺帶混合機(jī)中進(jìn)行批混,提高批次之間的均一性,混合時(shí)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(jī)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(zhì)量檢測)成品包裝前,擬在成品檢測中心對成品進(jìn)行粒徑、比表面積、碳含量、振實(shí)密度、水分等物理指標(biāo)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(dòng)包裝系統(tǒng),同時(shí)自動(dòng)包裝機(jī)啟動(dòng),將定量的物料投入到包裝袋內(nèi)后自動(dòng)封口。包裝好的磷酸焦磷酸鐵鈉材料用叉車轉(zhuǎn)運(yùn)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(dòng)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(zhuǎn)運(yùn)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(dòng)拆包投料口,再將包裝袋內(nèi)外層套至投料口外壁,拆包機(jī)構(gòu)夾緊包裝袋內(nèi)外層,最后進(jìn)行人工拆包,原材料依靠重力落入投料倉,投料過程中設(shè)備呈密閉負(fù)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(jì)量倉,待計(jì)量倉中物料充足后自動(dòng)關(guān)閉下料閥。計(jì)量倉根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的配料重量對各種物料進(jìn)行計(jì)量后,將其用密閉管道輸送至緩存?zhèn)}緩存待用。向預(yù)混罐內(nèi)泵入定量的純水,開啟預(yù)混罐攪拌和加料口,通過螺旋給料系統(tǒng)將計(jì)量倉及緩存?zhèn)}中物料按比例通過密閉管道重力加入預(yù)混罐中,然后關(guān)閉預(yù)混罐進(jìn)料口,開啟攪拌設(shè)施,將混合均勻的漿料在常溫下進(jìn)一步均質(zhì)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(zhì)完成的漿料通過密閉管道重力輸送至粗磨球磨機(jī)內(nèi),開啟攪拌磨和機(jī)械隔膜泵,高速攪拌球磨1.5小時(shí)(在攪拌的同時(shí)攪拌磨的夾套和換熱器中通入進(jìn)水溫度約25℃的循環(huán)冷卻水,對物料進(jìn)行降溫),使物料達(dá)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(nèi),開啟精磨分散罐出料閥和砂磨機(jī),循環(huán)研磨至漿料粒度合格,開啟冷凍水機(jī)組,保證物料研磨過程中循環(huán)冷卻水進(jìn)水水溫不超過10℃(約7℃)。將物料循環(huán)研磨2.5小時(shí)后,使物料達(dá)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(shè)置燃?xì)鉄犸L(fēng)爐,每臺熱風(fēng)爐對應(yīng)1臺噴霧主塔。熱空氣由燃?xì)鉄犸L(fēng)爐(天然氣燃燒加熱)進(jìn)入噴霧塔內(nèi)對物料進(jìn)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(nèi),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(jìn)入噴霧主塔,霧狀微粒與塔內(nèi)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(dá)到快速烘干物料的目的。噴霧干燥熱空氣進(jìn)風(fēng)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(fù)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(jié)高溫?zé)Y(jié)在輥道窯中進(jìn)行,物料均裝在匣缽(匣缽加蓋)中進(jìn)行燒結(jié)。因此燒結(jié)工序?qū)⑸婕把b缽、燒結(jié)、倒缽以及缽體清掃,詳細(xì)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(fù)壓輸送至窯爐裝缽工位上部緩存?zhèn)},該緩存?zhèn)}內(nèi)的物料依靠重力落入下部計(jì)量倉,通過自動(dòng)裝缽系統(tǒng)將干燥料按要求裝入到匣缽內(nèi)。b.燒結(jié):裝入到匣缽內(nèi)的物料通過自動(dòng)傳送帶送入輥道窯中,輥道窯采用電加熱的方式加熱窯內(nèi)溫度,同時(shí)采用氮?dú)獗Wo(hù)的方式在常壓下進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)溫度為在500℃~550℃,持續(xù)時(shí)間20~30h。高溫?zé)Y(jié)化學(xué)反應(yīng)方程式如下:葡萄糖高溫分解:C6H12O6→C+CO2+H2O+有機(jī)廢氣(碳?xì)浠衔铮〤:CO2:H2O:有機(jī)廢氣(碳?xì)浠衔铮?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(zhì)C、水、二氧化碳以及有機(jī)廢氣(碳?xì)浠衔铮?,有機(jī)廢氣通燃燒裝置處理后有組織排放。醋酸鈉(CH3COONa)及前驅(qū)體(Fe3(HPO4)4)發(fā)生反應(yīng)生成磷酸焦磷酸鐵鈉(Na4Fe3(PO4)P2O7)和碳(C),反應(yīng)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(jié)后的物料通過自動(dòng)卸缽系統(tǒng)從匣缽內(nèi)倒出。同時(shí),由于匣缽內(nèi)存在一定殘留的燒結(jié)殘?jiān)姿峤沽姿徼F鈉粉塵),因此需要匣缽進(jìn)行自動(dòng)清掃,清掃過程密閉設(shè)備,啟動(dòng)自動(dòng)清掃刷,將殘留在匣缽內(nèi)的少量粉末材料清掃干凈。此過程會產(chǎn)生燒結(jié)粉塵、燃燒裝置產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、燒結(jié)殘?jiān)⒉即龎m器收集粉塵、噪聲。6)破碎采用氣流粉碎對燒結(jié)料進(jìn)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(jié)后的物料經(jīng)密閉正壓管道輸送至粉碎機(jī)緩存料倉中,經(jīng)初步篩分后靠重力落入粉碎機(jī)計(jì)量倉,打開壓縮空氣進(jìn)氣閥門,開啟氣流粉碎機(jī)自動(dòng)粉碎程序?qū)⑽锪狭6确鬯楹细瘛7鬯楹蟮奈锪辖?jīng)密閉正壓管道輸送至臥式螺帶混合機(jī)緩存?zhèn)}內(nèi)。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(jī)緩存?zhèn)}內(nèi)的物料通過重力落入設(shè)備內(nèi),通過機(jī)械攪拌的方式使物料混合均勻,形成均一材料?;炫蟮奈锪辖?jīng)密閉正壓管道輸送至超聲波振動(dòng)篩緩存?zhèn)}內(nèi)。超聲波振動(dòng)篩緩存?zhèn)}內(nèi)的物料通過重力落入密閉的超聲波振動(dòng)篩內(nèi),經(jīng)超聲波振動(dòng)篩分去除異物。振篩機(jī)為全密閉設(shè)備,由于振動(dòng)篩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)存在振動(dòng)位移,故進(jìn)料管道與振篩機(jī)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
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