行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
粗碳酸镍钴
建议项目名称
(英文)
Crude nickel-cobalt carbonate
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.060.50
中国标准分类号
G 12
牵头单位
广东邦普循环科技有限公司
体系编号
01-063-01-02-02
参与单位
湖南邦普循环科技有限公司、中海油天津化工研究设计院有限公司等
计划起止时间
2019~2021
目的、意义
或必要性

1)、符合国家政策鼓励发展方向,为贯彻落实资源再生利用政策提供执行依据。

随着有限资源的消耗,为了鼓励资源再生利用,促进回收行业发展,我国陆续发布了多项相关政策。例如,国务院印发了《循环经济发展战略及近期行动计划》(国发〔20135号),要建立健全再生利用产品的标准体系,完善资源综合利用产品标准;要加强再生资源规范管理,建立健全再生产品的推广应用,加强共伴生矿产资源及尾矿的综合利用、废物资源化利用、可回收利用材料、再生资源高值利用等关键技术推广。

商务部发布的《再生资源回收体系建设中长期规划(2015-2020)》(商流通发[2015]21号),要求以回收、分拣环节为重点,同时,着眼于再生资源回收全程和全产业链管理,鼓励回收企业与国家城市矿产示范基地等利用企业建立战略合作,将分拣和加工的再生资源直接配送给利用企业和国家城市矿产示范基地,减少中间环节,满足下游利用企业的需求,促进回收与利用的有效衔接。

工信部发布的《有色金属工业发展规划(20162020年)》(工信部规〔2016316号),要求十三五期间,国内新增资源储量镍矿80万吨,健全废旧有色金属回收体系,再生金属供应比例提高。《关于加快推进再生资源产业发展的指导意见》(工信部联节〔2016440号)规定以产生量大、战略性强、易于回收利用的再生资源品种为重点,确保再生产品质量安全,修订完善再生资源产品相关标准体系。

《废电池污染防治技术政策》(公告 2016 82号)要求遵循闭环与绿色回收、资源利用优先、合理安全处置的综合防治原则,对废锂离子电池等进行管理规范。

“国务院办公厅关于印发<禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案的通知>”(国办发〔201770号)为坚持供给侧结构性改革、加强固体废物回收利用管理、发展循环经济,要求提高国内固体废物回收利用率,提升固体废物资源化利用装备技术水平。《关于扩大进口促进对外贸易平衡发展的意见》(国办发〔201853号),要求优化进口结构促进生产消费升级,鼓励国内有需求的资源性产品进口,其中镍、钴中间品是国内急需战略性和稀缺性资源,国家通过减免进口关税加大相关产品的进口。

2)实现再生资源中镍钴的高效资源化利用,避免镍钴废料对生态环境及人体健康造成伤害,解决我国经济发展和镍钴资源约束之间的矛盾。

据美国地质调查局(USGS)公布的2015年最新统计数据显示,我国已探明的镍、钴资源量分别占全球资源的3.70%1.14%,且独立矿床尤少、伴生矿多、品位低,其中钴主要是伴生于铁、镍、铜等矿产中。矿石生产过程中钴金属回收率低、工艺复杂、成本高,且我国自产的镍、钴金属长期远不能满足市场需求,随着工业的快速发展,对镍、钴的需求量急速增加,国内企业只能通过大量进口镍钴原料,以弥补国内镍、钴供应缺口。钴、镍金属属于稀缺矿种,又是战略矿种,有限的天然资源日益枯竭,完全依赖进口,工业发展受制于人,为解决这种局面,大力发展再生镍钴资源的循环经济已经上升到我国国家战略层面。

2006年以来,电池行业一直是最大的钴消费领域,在全球范围内,电池占钴消费量的 44%,而我国则高达77%,钴在电池行业主要应用于锂离子电池。在我国政府的大力支持下,国内新能源汽车实现了产业化和规模化的飞跃式发展,产量从2009年的 0.5万辆跃升到 2018年的 127万辆。在全球范围内,新能源汽车也进入了快速发展期,截至2018年底,全球新能源汽车销量突破550万辆,中国占比超过了53%。随着新能源汽车快速的发展,直接带动了动力电池的增长,仅近三年我国的动力电池装机总容量超过了121 GWh,根据中国汽车技术研究中心的预测,结合汽车报废年限、动力电池寿命等因素,2018-2020年,国内累计报废动力电池将达12-20万吨;到2025年动力电池年报废量或达35万吨的规模。

废锂离子电池虽然未归为危险废物,但含有的主要金属镍、钴对水体、土壤和人体的危害还是很大,通过对废锂离子电池的回收再生利用,生产粗碳酸镍钴,能够避免镍钴废料对生态环境及人体健康造成伤害,解决我国经济发展和镍钴资源约束之间的矛盾。

3)、满足再生利用行业需求,规范粗碳酸镍钴产品质量,为产品在上下游间的流通和检测提供参考依据,促进回收利用和资源再生的有效衔接。

废锂离子电池中含有的主要金属有镍、钴、锰、锂、铝、铜等,可通过放电、(拆解)、粗破、热解、细破、分选得到含有金属的电极材料和集流体上的金属铜箔、铝箔,再通过酸浸将电极材料中的金属元素转化为溶解态,然后对溶液进行除杂、沉淀得到粗产品。

目前市场上的锂离子电池类型主要有钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、镍钴酸锂、三元材料,以2018年为例,三元材料的动力电池装机容量占比达54%,根据新能源汽车产业的发展方向,三元材料已成为并将持续成为主导的动力电池正极材料。三元锂离子电池的正极材料是由镍钴锰酸锂按照不同比例组成的化合物,主流的三元锂离子电池型号(镍钴锰摩尔比)包括333型、523型、622型和811型等,三元锂离子电池中含有的主要金属为镍、钴占总电池含量的50%以上,同天然矿石、尾矿等原料相比,具有镍钴含量高、相对集中、杂质含量低等优点。通过回收处理废锂离子电池,不仅能够防止废电池对环境的污染,还能够确保废电池中镍钴等有价资源的高效利用。由于三元锂离子电池中同时含有镍、钴,回收利用过程中若生产单一、工业级别的钴盐和镍盐,需要增加镍、钴分离工艺,深度沉淀或萃取除杂等工艺,该工艺技术要求严格、成本高,导致国内极少的资源再生利用企业能够达到标准,为了确保有价金属的综合回收,提高废锂离子电池中镍钴的回收利用率,因此大部分的资源再生利用企业生产粗碳酸镍钴复合产品。使用粗碳酸镍钴的下游企业多为钴盐、镍盐、镍钴锰氢氧化物、碳酸镍钴锰、镍钴锰酸锂等材料制备企业,这类型企业具有较高的提纯工艺和设备,能够直接采用粗碳酸镍钴进行湿法冶炼制备成相应的产品。因此,对于同时含有镍、钴的废离子电池的资源再生利用可直接制备成粗碳酸镍钴。

不同的资源再生利用企业的技术水平参差不同,生产的粗碳酸镍钴产品化学成分、含量也不相同,随着粗碳酸镍钴产品贸易量的持续增加,供需双方时有争议,目前在流通和检测过程中尚无相关标准可参考,因此急需制定。本标准是资源综合利用产品标准,标准的制定符合政策要求,完善了再生利用产品的标准体系,也能够确保不同回收处理工艺制得碳酸镍钴产品满足下游行业的质量要求,促进废弃动力电池的资源化循环利用,推动新能源汽车产业的绿色健康发展。


范围和主要
技术内容

本标准规定了粗碳酸镍钴的要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输和贮存。

本标准适用于废锂离子电池经预处理、酸浸、除杂、沉淀等工艺制得的粗碳酸镍钴,主要用于镍钴锰氢氧化物、碳酸镍钴锰、镍钴锰酸锂等原料。

本标准为推荐性行业标准。

主要技术内容

1、规定了粗碳酸镍钴的技术指标,涉及产品外观质量、干燥减量、总有机碳、化学成分(包括主元素镍(Ni)、钴(Co),杂质元素铜(Cu)、铝(Al)、铁(Fe)、氟(F)、磷(P)、酸不溶物)等指标。

2、根据产品中化学成分给出了各成分的分析方法。

3、规定产品检验规则,涉及出厂检验、检验结果判定等。

4、规定了产品标志、标签、包装、运输和贮存。


国内外情况
简要说明

1. 国内外对该技术研究情况简要说明:

国内的资源再生利用企业主要有湖南邦普循环科技有限公司、赣州市豪鹏科技有限公司、格林美股份有限公司、衢州华友资源再生科技有限公司、龙南金泰阁钴业有限公司等。处理废锂离子电池的企业通常采用预处理工艺,包括放电、(拆解)、粗破、热解、细破、分选得到含有金属的电极材料和集流体中的金属铜箔、铝箔,再通过酸浸将电极材料中的金属元素转化为溶解态,然后对溶液进行除杂、沉淀得到粗产品。该技术较成熟,运行稳定,生产的产品质量较稳定,有稳定、合理的市场空间,是生产镍钴锰氢氧化物、碳酸镍钴锰、镍钴锰酸锂等材料的原料。

2. 项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑:无;

3. 与国内相关标准间的关系:

经查,目前,我国并未发布有关粗碳酸镍钴的产品标准,已经立项正在制定的相关产品标准有、粗碳酸镍(立项号 2018-1877T-HG)、粗碳酸钴(立项号 2018-1876T-HG)。 与粗碳酸镍、粗碳酸钴相比,虽都属于粗制碳酸盐产品,但粗碳酸镍主要由高镍含量的废料处理得到,以镍为主,其他金属作为杂质存在,其中钴含量可有可无不影响产品质量;同理,粗碳酸钴主要由高钴含量的废料处理得到,以钴为主,其他金属作为杂质存在,其中镍含量可有可无不影响产品质量;本标准提出的粗碳酸镍钴产品是以同时含有镍钴的废锂离子电池为原料,生产的产品为二元复合粗产品,要求产品以镍、钴为主元素,且同时含有并满足一定的指标。因此标准之间无交叉重复。

标准项目是首次制定;与其他国内标准无冲突,起到相互补充的作用。同时是对现有资源再生利用产品和无机化工产品标准体系的完善和补充。

4. 指出是否发现有知识产权的问题:无知识产权问题。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
附表2:《 粗碳酸镍钴》行业标准项目建议书.doc (57KB)任务书(建议书)