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1、失效锂离子电池多元素综合利用及循环利用项目环境影响报告书青海快驴电动汽车科技有限公司失效锂离子电池多元素综合利用及循环利用项目环境影响报告书建设单位：青海快驴电动汽车科技有限公司评价单位：北京矿冶研究总院证书编号：国环评证甲字第1014号2018年3月1失效锂离子电池多元素综合利用及循环利用项目环境影响报告书目 录1概述11.1企业概况11.2建设项目特点11.3评价工作过程21.3建设项目初筛结论21.4关注的主要环境问题101.5主要环评主要结论102总则112.1编制依据112.2评价目的和指导思想142.3区域环境功能区划及相关规划152.4评价标准162.5评价因子212.7评价工作
2、等级与评价范围212.8环境保护目标262.9评价技术路线图283拟建工程分析293.1基本概况293.2主要原辅材料423.3生产工艺453.4公用工程和辅助工程523.5平衡计算603.6污染源分析763.7清洁生产分析903.8非正常工况与事故工况1033.9依托工程分析1043.10产业政策及选址合理性分析1054环境现状调查与评价1104.1区域自然环境概况1104.2大气环境质量现状调查与评价1194.3地表水环境质量现状调查与评价1244.4地下水环境质量现状调查与评价1324.5声环境质量现状调查与评价1404.6生态环境现状调查与评价1415环境影响预测与评价1525.1环境
3、空气影响预测与评价1525.2地表水环境影响评价1705.3地下水环境影响预测与评价1725.4生态环境影响分析1925.5固体废物影响分析1945.6声环境质量影响预测与评价1995.7环境风险评价2036环境保护措施及其可行性论证2226.1施工期污染防治对策2226.2运行期环境空气的防治措施及可行性分析2286.3运行期废水的防治措施及可行性分析2346.4运行期噪声的防治措施及可行性分析2416.5运行期固体废物的防治措施及可行性分析2426.6地下水环境污染预防、监测及管理措施2447环境影响经济损益分析2507.1工程的经济效益及社会效益2507.2环保投资及效益分析2508环境
4、管理及环境监测计划2538.1环境管理2538.2环境监测计划2618.3污染物排放清单2638.4“三同时”验收一览表2649污染物排放总量控制分析2679.1污染源分析2679.2总量分析26710结论及建议26910.1工程概况26910.2环保规划的符合性26910.3环境质量现状26910.4污染物排放情况27110.5环境影响预测分析27310.6公众参与27510.7总量控制27510.8总结论275301概述1.1企业概况青海快驴电动汽车科技有限公司（以下简称青海快驴公司）成立于2015年，是一家以蓄电池及电动汽车研发、租赁、运营管理、软件开发及服务、动力锂离子电池材料研发及生
5、产为主的企业。工商注册号91633000MA7520RA9C。青海快驴公司位于西宁经济技术开发区甘河工业园区西区经二路，总占地面积12hm2，厂区内现建有年产9000吨镍钴锰酸锂三元正极材料生产线，青海快驴电动汽车科技有限公司动力锂电子电池正极材料生产项目（一期）环境影响报告书由西安中地环境科技有限公司于2016年9月编制完成。青海快驴公司为了响应青海省千亿元锂电产业发展规划、青海省新能源汽车推广应用实施方案，在西宁经济技术开发区甘河工业园区西区经二路规划建设失效锂离子电池多元素综合利用及循环利用项目，计划投资79895.2万元，采用火法和湿法相结合的还原焙烧酸浸生产工艺，建设处理3万t/a失
6、效锂离子电池项目，主要产品为碳酸锂、五水硫酸铜、镍钴锰锂材料（NCM）前驱体等。拟建工程由北京科技大学设计编制了失效锂离子电池多元素综合利用及循环利用项目可行性研究报告，于2017年7月得到了青海省经济和信息化委员会备案通知书（青经信投备案201715号）。1.2建设项目特点（1）拟建工程是一个资源综合利用项目。失效锂离子电池中含有镍、钴等多种有色金属，建设单位立足于国内锂离子电池回收、处理的前沿，采用先进工艺技术回收锂离子电池中的镍、钴等有价金属，对于弥补我国矿产资源紧缺、开发“城市矿山”，打造锂离子电池循环经济示范生产线具有重要的示范作用。（2）本项目的主体工艺采用 “还原焙烧酸浸技术”，
7、不仅从根本上保证了Co、Cu、Ni、Li、Mn、Fe、Al等主要有价金属的高效回收和低成本分离与利用，而且大大简化了电池的预处理，降低了处理成本。（3）本项目位于青海西宁甘河工业园区内，项目的建设符合园区环保管理的要求，充分利用工业园区的基础设施、环保设施，有利于企业的规范化管理。（4）本项目符合新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件和新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法的要求，失效锂离子电池中含有的碳可以作为还原剂返回还原窑使用，处理1t原料综合能耗约360.6kgce，折合NCM产品能耗约784kgce/t。1.3评价工作过程按照中华人民共和国环境影响评价法、建设
8、项目环境影响评价分类管理名录的有关规定，2017年1月5日，建设单位委托北京矿冶研究总院承担该项目的环境影响评价工作。接受委托后，我单位组建项目组，查阅相关资料，踏勘项目拟建厂址及评价区周边环境，完成环境质量现状监测，依据拟建工程的建设内容，按照国家相关产业政策、地方相关规划、环境影响评价的相关导则要求，完成工程分析、环境质量现状评价、环境影响预测、污染治理措施可行性论证，编制完成了本报告书。2017年12月8日，青海省环境规划和环保技术中心在西宁主持召开了青海快驴电动汽车科技有限公司失效锂离子电池多元素综合利用及循环利用项目环境影响报告书技术评估会，与会领导、专家对报告书修改给出了专家意见。
9、根据专家评估意见，对原报告书进行了修改完善，完成了青海快驴电动汽车科技有限公司失效锂离子电池多元素综合利用及循环利用项目环境影响报告书（报批版），上报省厅审批。报告书编制过程中得到了青海省环保厅、西宁市环保局、甘河工业园区管委会及相关政府部门的大力支持和帮助，在此一并表示感谢。1.3建设项目初筛结论1.3.1项目选址、规模、性质和工艺路线（一）项目选址、规模、性质本工程选址位于甘河工业园区，与动力锂离子电池正极材料生产项目（一期）紧邻，本工程用地66600m2，属于企业现有的预留工业用地。本工程的公辅设施尽量依托现有工程，以减少工程新增投资，并节省建设时间。拟建工程符合新能源汽车废旧动力蓄电池
10、综合利用行业规范条件、新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法的相关要求。（二）工艺路线选择对失效锂离子电池的处理，目前主要有化学法和机械法（物理方法）。化学处理方法中比较典型的流程为：破碎、电解液处理、焙烧、磁选、细磨、分类和筛分、熔炼，产出高品位的钴合金，再经湿法处理，产出金属钴、镍、锰或碳酸锂等产品。机械法（物理方法）比较典型的流程为：破碎、电解液处理、热处理、磁选、细磨，再经分类筛分和分离，产出含铁富集物。（1）机械法电池经立式剪碎机破碎-风力摇床-振动筛处理后，得到轻产品（隔膜）、金属产品（铁、铝、铜等）和电极材料（锂钴氧化物和石墨混合粉末）。该方法能有效分离锂钴氧化
11、物-石墨混合粉末，钴回收率为92%。问题是回收的锂钴氧化物混有石墨等杂质，需要进一步湿法处理和分离。（2）湿法处理英国Culham Laboratory的Michael J.Lain等研究了建立在萃取、溶解（粘合剂溶解，用合适的溶剂加热到约50溶解电极材料中的粘合剂PVDF）和电化学等方法上的AEA工艺，有效地实现了锂、钴、镍、铜、铝、铁和塑料、碳粉以及电解质的回收。其工艺过程为机械破碎、萃取、粘合剂溶解、电化学还原法使LiCoO2和碳粉分离。AEA工艺虽然实现了锂离子电池中几乎所有元素的综合利用，但主要生产指标如金属回收率及生产成本等未见说明，其工业示范情况也没有进一步的报导。韩国矿产资源科
12、学研究院回收研究所研究开发了非晶型柠檬酸盐沉淀法再生钴酸锂的湿法工艺，工艺过程为：失效锂离子电池热预处理（电池解离、硬化塑料）1次破碎1次筛分2次热处理2次筛分高温焙烧硝酸介质还原浸出净化除杂柠檬酸沉淀高温焙烧氧化钴。由于筛分分离不彻底，钴酸锂机械夹带损失严重，全电池有价金属钴、铜、锂的综合回收率只有50%。（3）火法熔炼采用高温熔融还原技术，采用SiO2-CaO-Al2O3系渣并添加8%的还原焦碳，在1600熔炼1.5h，只有78.6%的钴和81.5%的铜被富集在合金熔体中，其余的铜、钴主要以球形机械夹杂存在于熔渣中，损失约20%。火法还原熔炼过程中，电池中的Li约60%进入熔渣（熔渣锂含量
13、约2.2%），其余随烟尘排出。（4）火法-湿法联合工艺瑞士Recytec公司开发了火法-湿法联合处理工艺，主要工艺过程为：失效电池负压热处理，废气冷凝、冷凝液离心分离、废水铝粉置换沉汞、蒸发生产氯化铵，固体物料破碎、水洗溶解锂钠钾盐、洗水沉淀除锰、蒸发回收碱金属盐，水洗物料磁选、磁选尾矿电化学浸出-分离和回收多种金属。此工艺整个过程没有二次废物产生，水和酸闭路循环，失效电池组分的95%被回收。日本的今村圣志提出了另一种火法-湿法联合流程：失效电池放电处理后剥离外壳，将电芯与焦炭、石灰石混合，投入焙烧炉中还原焙烧。有机物燃烧分解为二氧化碳及其它气体，钴酸锂被还原为金属钴和氧化锂，氟和磷元素大部分
14、被固定在炉渣中，铝被氧化为炉渣，大部分氧化锂以蒸汽形式逸出后用水吸收，金属铜、钴等形成含碳合金。合金再溶于适当浓度的硝酸和硫酸的混合酸中，或将合金溶于碳铵溶液中，使金属转化为金属离子（Cu2+、Co2+、Ni2+）进入溶液，调整溶液的pH值，沉淀除铜、铁，再进一步加钴粉或活性硫处理，脱出溶液中的铜，产出钴/镍溶液。在经溶剂萃取分离，得到纯度较高的钴盐、镍盐。（5）还原焙烧-破碎-磁选失效钴酸锂电池在600下还原焙烧脱出有机物等，破碎后在2000GS下磁选。钴回收率仅75.78%，非磁性物中仍然有大量钴存在，磁选分离效果有限。（6）富钴物料酸浸以还原焙烧-破碎-筛分产出的-2mm富钴物料为对象，
15、酸浸钴平均浸出率达95.3%，铜为0.37%。（7）酸浸方案选用硫酸浸出技术可能的方案有三种：破碎-分选后直接还原浸出，破碎-还原焙烧-分选浸出、破碎-分选-直接碱浸出铝-再还原酸浸，破碎-分选-直接碱浸出铝-再还原酸浸。1）破碎-分选后还原浸出，电池需要二次细碎，并需要先磁选除铁、筛分除塑料隔膜。由于没有经过焙烧，集流体上的粘结剂没有脱除，分选产出的铁、塑料隔膜、铜铝富集物会夹带一定量的正极材料，直接导致有价金属的分散损失。由于没有经过还原焙烧，锂并不能直接通过CO2水浸回收，只能在酸浸液中再另行回收。少量电解液会残留在正极材料富集物中，对溶液的后续净化带来困难。正极材料富集物中含有一定量的铁、铜、铝，含有少量铜、铁、铝、氟、磷的镍/钴/锰混合液的净化比较繁杂（硫化沉铜、氧化水解除铁/铝，氟/磷脱除尚无好办法），能否直接生产出符合前驱体要求的纯净的镍/钴/锰混合液尚未可知。2）破
