1 適用范圍
本標準規定了廢鋰離子動(dòng)力蓄電池拆解、焙燒、破碎、分選和材料回收過(guò)程的污染控制技術(shù)要求、運行環(huán)境管理要求和環(huán)境應急管理要求。
本標準適用于廢鋰離子動(dòng)力蓄電池拆解、焙燒、破碎、分選和材料回收過(guò)程的污染控制,并可用于指導廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理企業(yè)建廠(chǎng)選址、工程建設與建成后的運行管理、環(huán)境監測工作,以及開(kāi)展 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理項目環(huán)境影響評價(jià)。
儲能類(lèi)、消費類(lèi)等其他類(lèi)型的廢鋰離子電池,以及鋰離子電池生產(chǎn)廢料處理過(guò)程的污染控制,可參照本標準執行。
2 規范性引用文件
本標準內容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。
GB 3095 環(huán)境空氣質(zhì)量標準
GB 8978 污水綜合排放標準
GB 9078 工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準
GB 12348 工業(yè)企業(yè)廠(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標準
GB 16297 大氣污染物綜合排放標準
GB 18597 危險廢物貯存污染控制標準
GB 18599 一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標準
GB 36600 土壤環(huán)境質(zhì)量建設用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)
GB 37822 揮發(fā)性有機物無(wú)組織排放控制標準
GB/T 14848 地下水質(zhì)量標準
HJ 1034 排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規范廢棄資源加工工業(yè)
3 術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標準。
3.1
鋰離子動(dòng)力蓄電池 power lithium-ion battery
指利用鋰離子作為導電離子,在正極和負極之間移動(dòng),通過(guò)化學(xué)能和電能相互轉化實(shí)現充放電,為車(chē)輛、設備或工具等提供動(dòng)力來(lái)源的蓄電池,包括但不限于組成鋰離子動(dòng)力蓄電池的電池包(組)、電池模塊、單體電池等。
3.2
廢鋰離子動(dòng)力蓄電池 waste power lithium-ion battery
指喪失原有利用價(jià)值,或雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的鋰離子動(dòng)力蓄電池,不包括在保質(zhì)期內返廠(chǎng)故障檢測、維修翻新的鋰離子動(dòng)力蓄電池。
3.3
電池包(組) battery pack
指由多個(gè)電池模塊或單體電池集合而成,包括電池管理系統、電池箱及相應附件(冷卻部件、連接線(xiàn)纜等),用于對外輸出電能的蓄電池。
3.4
電池模塊 battery module
指將多個(gè)單體電池按照串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式組合作為電源使用的組合體。
3.5
單體電池 battery cell
指由電極、隔膜和外殼等在電解質(zhì)環(huán)境下構成的,組成電池包(組)、電池模塊的基本單元。
3.6
電池生產(chǎn)廢料 battery production scrap
指鋰離子動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄正負極片、卷芯,以及廢棄的漿料、粉料、邊角料等。
3.7
處理 treatment
指通過(guò)物理、化學(xué)、生物等方法,使廢鋰離子動(dòng)力蓄電池轉化為適合于運輸、貯存、利用和處置的活動(dòng), 包括但不限于放電、拆解、焙燒、破碎、分選和材料回收等工藝過(guò)程。
3.8
拆解 dismantling
指將廢鋰離子動(dòng)力蓄電池拆卸、解體為單體電池或卷芯的活動(dòng)。
3.9
焙燒 roasting
指把廢鋰離子動(dòng)力蓄電池加熱而又不使其熔化,以改變其化學(xué)組成或物理性質(zhì)的過(guò)程。
3.10
材料回收 material recycling
指通過(guò)浸出、分離、提純或化合物制備等工藝,從廢鋰離子動(dòng)力蓄電池中提取有價(jià)材料組分的過(guò)程。
4 總體要求
4.1 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理建設項目的選址和建設應符合當地城市規劃的要求。不應選在國務(wù)院和國務(wù)院有關(guān)主管部門(mén)及省、自治區、直轄市人民政府依法劃定的生態(tài)保護紅線(xiàn)區域、永久基本農田集中區域和其他需要特別保護的區域內。
4.2 從事廢鋰離子動(dòng)力蓄電池貯存、拆解、焙燒、破碎、分選、材料回收等活動(dòng),必須具備與生產(chǎn)規模相匹配的環(huán)境保護設施,產(chǎn)生的廢氣、廢水、噪聲等污染物應達標排放,產(chǎn)生的固體廢物應妥善貯存、利用和處置。
4.3 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理場(chǎng)地應按功能劃分區域,各功能區應有明顯的界限和標識,處理場(chǎng)地應與生活管理區域分隔或建有圍墻。
4.4 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理區(包括但不限于貯存、拆解、焙燒、破碎分選、材料回收場(chǎng)地)的地面必須硬化并采取防滲措施,不得設置雨水直接排放口。
4.5 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理企業(yè)應優(yōu)先采用資源利用率高、污染物排放量少的工藝、設備,減少對環(huán)境的污染;不具備材料回收能力的處理企業(yè)不得拆解廢鋰離子動(dòng)力蓄電池。
4.6 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理企業(yè)應按照國家有關(guān)規定要求,在處理前對廢鋰離子動(dòng)力蓄電池進(jìn)行信息采集和溯源管理。
4.7 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理企業(yè)應按照GB 18597 和GB 18599 設置危險廢物貯存區和一般工業(yè)固體廢物貯存區等,禁止露天存放廢鋰離子動(dòng)力蓄電池及其處理產(chǎn)物。
4.8 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池入廠(chǎng)前應進(jìn)行檢測,發(fā)現存在漏液、冒煙等情形的,應采用專(zhuān)用容器單獨存放 并及時(shí)處理;應控制貯存場(chǎng)所的溫度、光照等環(huán)境條件,避免廢鋰離子動(dòng)力蓄電池高溫自燃等引起的環(huán)境風(fēng)險。
5 污染控制技術(shù)要求
5.1 工藝過(guò)程污染控制技術(shù)要求
5.1.1 拆解
5.1.1.1 根據電池產(chǎn)品信息合理制定拆解流程,分品類(lèi)拆解電池包(組)、電池模塊、單體電池,避免電解質(zhì)、有機溶劑泄漏造成環(huán)境污染;不得人工拆解或解體單體電池,以及任何能夠導致電解質(zhì)、有機溶劑泄漏的人工拆解作業(yè)。
5.1.1.2 拆分配備液體冷卻裝置的電池包(組)前,應采用專(zhuān)用設備收集冷卻液;收集的廢冷卻液應妥善貯存、利用和處置。
5.1.1.3 采用鹽水浸泡法進(jìn)行電池放電時(shí),浸泡池應配備集氣裝置和廢氣處理設施。
5.1.1.4 拆解作業(yè)應在負壓環(huán)境下進(jìn)行,防止電池破損時(shí)電解質(zhì)、有機溶劑泄漏造成環(huán)境污染。
5.1.1.5 拆解時(shí)應清除電池包(組)、電池模塊中塑料連接件、電路板、高壓線(xiàn)束等部件。
5.1.2 焙燒、破碎、分選
5.1.2.1 應選用焙燒、破碎、分選等一種或多種處理工藝,去除廢鋰離子動(dòng)力蓄電池中的電解質(zhì)、有機溶劑。
5.1.2.2 焙燒、破碎、分選等過(guò)程應采用密閉、連續的工藝設備,防止廢氣和煙(粉)塵逸出。
5.1.2.3 未經(jīng)拆解的廢鋰離子動(dòng)力蓄電池電池包(組)不得直接進(jìn)行焙燒處理。
5.1.2.4 采用的破碎、分選工藝,應確保電池電極材料、集流體和外殼等在后續步驟中被分離。
5.1.2.5 不得采用人工方式進(jìn)行破碎、分選作業(yè)。
5.1.3 材料回收
5.1.3.1 可直接采取高溫冶煉工藝(火法處理工藝),或以酸、堿性溶液為轉移媒介,通過(guò)浸出、分離、提純或化合物制備等工藝(濕法處理工藝),提取廢鋰離子動(dòng)力蓄電池中的有價(jià)材料組分。
5.1.3.2 采用濕法處理工藝處理廢鋰離子動(dòng)力蓄電池,必須經(jīng)拆解、焙燒、破碎、分選等一種或多種處理工藝,去除廢鋰離子動(dòng)力蓄電池中的電解質(zhì)、有機溶劑;采用火法處理工藝的可不經(jīng)過(guò)拆解、焙燒、破碎、分選等處理工藝。
5.1.3.3 火法處理工藝過(guò)程應在密閉冶煉設備中進(jìn)行,防止有害氣體和煙(粉)塵逸出。
5.1.3.4 濕法處理工藝過(guò)程浸出、除雜、提純和化合物制備等反應容器通氣口、采樣口應配備集氣裝置和 廢氣處理設施。
5.1.3.5 采用濕法處理工藝處理廢電極材料粉料,鎳、鈷、錳的綜合回收率應不低于 98%。其計算方法如下:
?
式中:
ε ——鎳、鈷、錳元素的綜合回收率;
mNi、mco、mMn——單位質(zhì)量廢電極材料粉料經(jīng)回收后獲得 Ni、Co、Mn 元素的質(zhì)量,單位為千克(kg);
MNi、Mco、MMn——單位質(zhì)量廢電極材料粉料中 Ni、Co、Mn 元素的質(zhì)量,單位為千克(kg)。
5.2 末端污染控制技術(shù)要求
5.2.1 廢氣污染控制
5.2.1.1 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池拆解、破碎、分選和材料回收處理過(guò)程中有組織氣體排放應滿(mǎn)足 GB 16297 的規定;無(wú)組織揮發(fā)性有機物排放應滿(mǎn)足 GB 37822 的規定。監測因子包括但不限于二氧化硫、顆粒物、非甲烷總烴、氟化物、鎳及其化合物、硫酸霧、氯化氫等。
5.2.1.2 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池焙燒過(guò)程中的煙塵、二氧化硫、氟及其化合物等廢氣排放應滿(mǎn)足 GB 9078的規定,鎳及其化合物排放應滿(mǎn)足 GB 16297 的規定。
5.2.1.3 濕法處理工藝前處理焙燒過(guò)程產(chǎn)生的廢氣、火法處理工藝過(guò)程產(chǎn)生的廢氣,必須經(jīng)過(guò)二次燃燒處理,燃燒溫度應不低于 1100℃,煙氣停留應不小于 2 秒。
5.2.1.4 在處理工藝設計時(shí),物料應采用負壓密封管道輸送,生產(chǎn)車(chē)間產(chǎn)生的廢氣等污染物應有效收集并導入廢氣處理裝置。
5.2.1.5 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池,以及經(jīng)焙燒、破碎、分選等工藝過(guò)程處理得到的物料,收集的含氟化物廢氣排放應滿(mǎn)足 GB 16297 的規定。
5.2.2 廢水污染控制
5.2.2.1 從事廢鋰離子動(dòng)力蓄電池焙燒、破碎、分選和材料回收的企業(yè),必須建有廢水處理設施,用于處理生產(chǎn)廢水、廢氣吸收廢水、初期雨水等。
5.2.2.2 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理企業(yè)廢水總排放口、車(chē)間或生產(chǎn)設施廢水排放口,按照 GB 8978 的要求執行。監測因子包括但不限于 pH 值、化學(xué)需氧量、懸浮物、氨氮、氟化物、總銅、總錳、總鎳、總磷等。
5.2.2.3 采用濕法處理工藝,生產(chǎn)廢水應在其生產(chǎn)車(chē)間或設施進(jìn)行處理或回用,實(shí)現一類(lèi)污染物總鎳在車(chē)間排放口穩定達標排放。
5.2.2.4 廠(chǎng)內廢水收集輸送應雨污分流,生產(chǎn)區內的初期雨水應進(jìn)行單獨收集并處理。
5.2.3 固體廢物污染控制
5.2.3.1 廢鋰離子動(dòng)力蓄電池拆解產(chǎn)生的廢電路板、廢塑料、廢金屬等固體廢物,以及廢鋰離子動(dòng)力蓄電池處理過(guò)程產(chǎn)生的廢冷卻液、火法冶煉殘渣、廢活性炭、廢氣凈化灰渣、生產(chǎn)廢水處理污泥應分類(lèi)收集、貯存、利用和處置;屬于危險廢物的應交由有資質(zhì)的企業(yè)處理。
5.2.3.2 破碎、分選除塵工藝收集的含重金屬煙(粉)塵,應返回火法冶煉過(guò)程或直接采用濕法工藝提取有價(jià)金屬。
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