天风华正茂萃取风行离心萃取机亮相北京国际化学工业艺装备备展,让退伍电瓶

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天风华正茂萃取风行离心萃取机亮相北京国际化学工业艺装备备展,让退伍电瓶

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近年来,在国家相关政策的大力推动下,我国新能源汽车产业迎来爆发式增长,已成为全球最大的新能源汽车市场。然而,大量新能源汽车投入市场的同时,动力电池报废量也将急剧增长,从而引发新的行业思考——退役电池该何去何从?

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随着新能源汽车、新能源电池技术不断创新和发展,电池领域的主要原料——硫酸镍,出现了新的需求增长点,金川集团镍盐有限公司面对日益增长的市场需求,原有硫酸镍产能已经无法满足,2017年12年,金川集团镍盐有限公司开始积极筹备扩产扩建,经过长时间的市场调研和考察,最终确定与国内一流液液萃取设备制造商——郑州天一萃取公司合作,采用离心萃取工艺生产硫酸镍产品。

我国新能源汽车市场从2012年开始迅猛增长,到2016年年产量已经突破50万辆,预计2017年销量将突破70万辆。根据新能源汽车动力电池5-8年的报废年限,业内研究机构预测,到2020年报废量将达到24.8万吨,而2016年实际拆解回收不足1万吨。从经济角度出发,废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂、铁和铝等金属所创造的回收市场规模在2018年将超过53亿元,2020年将超过100亿元,2023年废旧动力锂电池市场将达250亿元。

8月23日,第九届中国(上海)国际化工技术装备展览会在上海新国际博览中心盛大举行。本次展会展示了化工装备行业最新技术及设备,来自17个国家和地区的700多家企业应邀而至,齐聚一堂。

据郑州天一萃取该项目负责人孙经理介绍,金川集团硫酸镍萃取项目工艺流程分为五个工段:萃取、酸洗、反萃取、再生,主机设备采用郑州天一CWL-M系列新型离心萃取机为核心设备,该设备完全拥有自主知识产权,是一种新型、安全、环保、节能高效、自动化程度高的萃取设备,萃取后的硫酸镍产品纯度高,溶剂可实现全部循环使用、生产车间环境也大大改善,符合国家节能环保号召。

由于动力电池中正极材料、电解质处理不当会对环境造成巨大污染,同时,我国又必须通过回收利用来缓解对钴等稀缺金属的严重对外依赖。所以,动力电池回收将成为我国新能源汽车发展的关键。为迎接即将来临的电池“报废潮”,先进储能材料国家工程研究中心(以下简称:国家工程中心)从2013年到2017年,利用自建的回收试验平台,采用湿法冶金和火法冶金两种方案,通过多批次中试试验,取得了产业化所需要数据,并进行了技术经济分析,得出这两种工艺均可应用于回收产业化的结论。

作为液液萃取设备知名制造商,郑州天一萃取科技有限公司携新型离心萃取技术及装备亮相本届展会,吸引了众多客商驻足参观交流。

为了使金川集团镍盐硫酸镍扩产项目顺利实施,郑州天萃取公司在第一时间成立了以董事长为领导的项目小组,统筹安排、明确分工、执行落实,推进项目有条不紊进行。2017年12月,在与金川集团镍盐有限公司的紧密配合下,郑州天一萃取顺利完成了CWL50-M型超重力萃取机前期中试联动试验和硫酸镍萃取工艺验证试验和设备选型实验,双方进一步确定了合作关系,计划将于近期完成扩大生产试验。

国家工程中心经国家发改委批准,由科力远联合中南大学、金川集团、湖南瑞翔新材料等单位共同筹建,研究团队由钟发平博士领衔,汇集中国科学院院士2人,中国工程院院士3人,长江学者特聘教授2人,国家级突出贡献专家近20人,是我国在先进储能技术及关键储能材料领域唯一的国家级工程中心。

郑州天一萃取十几年来始终致力于液液混合与分离设备的研发与应用,拥有着丰富的实践经验,其自主研发制造的专利产品(专利号:ZL2014205865573)CWL系列离心萃取机,目前已创新升级至第四代,使用范围已经拓展到精细化工、湿法冶金、制药、环保、植物提取等众多领域。

据悉,金川集团是以矿业和金属为主业,采、选、冶、化、深加工联合配套,相关产业共同发展工贸并举产融结合的跨国集团,主要生产镍、铜、钴、稀贵金属、羰化冶金、化工等传统产品,其中镍产量占全球第三。该集团公司能从众多设备厂商中选择与郑州天一萃取公司合作,有力证明了郑州天一萃取公司在湿法冶金萃取技术领域强大实力水平和优质服务水平。郑州天一萃取将始终致力于离心萃取技术发展,不断开拓创新,为我国液液分离萃取领域技术的进步贡献自己的力量。

湿法冶金方案通过拆解、浸出—萃取等工艺流程使废旧电池“物尽其用”。

据郑州天一萃取萃取应用研究中心负责人张总介绍,CWL-M系列离心萃取机与其他液液萃取设备相比,具有明显的优势。首先是其节能降耗效果极为显著,同等处理量情况下,功耗只有传统环隙式机型的10%~30%,这对化工、环保、湿法冶金、制造等众多行业推进技术革新,做好节能减排工作极为重要;其次,离心萃取机可采用全氟高分子材料构造,可耐浓硫酸、盐酸、混合酸及有机溶剂的腐蚀;再次,面对现代工业规模化、大型化的生产需求,天一萃取拥有世界上最大处理量的离心萃取机CWL850-M型,其处理量可达150m³/h。

国家工程中心从电池拆解设备入手,集中多方优势开发了高效安全的全自动电池拆解设备(电池脱壳机、破碎机、分选机),申请拆解设备发明专利4件,并参与起草有色行标《废旧电池破碎分选回收技术规范》。

亚洲第一、世界第二乳酸企业年产12万吨有机酸萃取设备,就采用了郑州天一萃取33级CWL-650-M型离心萃取机,后期运行效果良好。

经拆解设备处理,圆形电池可拆解为钢壳、铁材料、活性物质粉、镍材料、隔膜五类材料,方形电池经可拆解为铁材料、活性物质粉、镍材料、隔膜、塑料外壳五类材料。其中钢壳、铁材料可直接外售,活性物质粉、镍材料等为浸出-萃取的原材料。在效率上,拆解设备产能为300kg/h,拆解过程中,镍、钴、稀土的综合回收率超过了99.7%,并极大地节约了回收成本。

值得一提的是,整合十几年的发展成果,郑州天一已经开始从单一的设备制造商转变成为一流的综合服务商,目前,公司已经形成了“一站式”服务的发展体系,即可为客户提供小试中试、工艺改造、工艺研发、设备选型、设备制造、规划布局、安装调试、人员培训到稳定运行的“一站式”服务,让客户省事、省时、省心,没有后顾之忧。

在浸出-萃取技术上,国家工程中心已建成浸出-萃取中试线,并在工艺上已申请湿法工艺发明专利6件。经拆解获得的镍材料、活性物质粉及隔膜等电芯材料,在通过浸出-萃取线工艺后,镍、钴、稀土得到进一步的回收利用。

参加此次国家化工装备展,使天一萃取新型离心萃取机在世界范围备受瞩目,天一萃取新型、高效离心萃取机定能为客户带去更多的价值,闪耀中国,闪耀世界。

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回收品质值得信赖,经过中试线多次50Kg/批的中试规模验证,湿法回收制备的硫酸镍满足国标GBT/26524-2011-II类产品要求及国内标杆企业要求;氯化钴符合国标GB/T26525-2011一等品要求;稀土盐满足包钢稀土企业标准,均可直接外售。

火法冶金方案是对湿法冶金方案的有利补充。

国家工程中心通过对预处理方式、电池低冰镍配比、熔炼温度、保温时间等条件摸索,确定了挤压破壳-造锍熔炼的火法冶金工艺方案,完成镍、钴金属的综合回收率大于97%,并申请了4件火法工艺发明专利。经过金川镍钴研究院80KVA电弧炉的验证,低镍硫和废旧镍氢电池经处理后产生的新低镍锍,可作为造锍吹炼原料,吹炼产生高钴镍锍,经过湿法冶金可处理成镍产品和钴产品。

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造锍吹炼

电池报废量的急剧上升并不是“末日”,反而更像是一种契机。动力电池回收产业作为新能源市场的一块“香饽饽”,势必引起新的市场竞争。国家工程中心将继续以技术突破为核心,不断完善动力电池回收体系,让退役电池“有家可回”,在抢占电池回收领域“制高点”的同时,更为中国环保事业做出应有的贡献。

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