ICS 13.030.50 Z 05 备案号：55299—2016
HG
中华人民共和国化工行业标准
HG/T5019—2016
废电池中镍钻回收方法
Recycling method of nickel and cobalt from wastebatteries
2017-01-01实施
2016-07-11发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T 5019—2016
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国废弃化学品处置标准化技术委员会（SAC/TC294）归口。 本标准起草单位：广东邦普循环科技有限公司、江门市长优实业有限公司、浙江华友钻业股份有
限公司、格林美股份有限公司、兰州金川科技园有限公司、深圳市豪鹏科技有限公司、中海油天津化 T研究设计院。
本标准主要起草人：余海军、谢英豪、王强、张学梅、邓永贵、闫梨、马骞、李文良、郭凤鑫李子枸、闫雅婧。
1 HG/T5019—2016
废电池中镍钻回收方法
1范围
本标准规定了废电池中镍、钻元素回收方法的术语和定义、鉴别方法、原辅料和设备、湿法回收工艺控制条件及要求、环境保护和安全要求，
本标准适用于湿法回收废电池（仅指含镍元素或钴元素的锂离子电池、镍氢电池及电芯）中的镍元素和钻元素的回收过程。其他含镍元素的电池（如镉镍电池、锌镍电池、铁镍电池等）可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池 GB5085.7危险废物鉴别标准通则 GB8978 污水综合排放标准 GB 9078 工业炉窑大气污染物排放标准 GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB 13271 锅炉大气污染物排放标准 GB16297 大气污染物综合排放标准 GB 18597 危险废物贮存污染控制标准 GB18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB 25467 铜、镍、钻工业污染物排放标准 HJ 2025 危险废物收集、贮存、运输技术规范 SB/T10901 废电池分类
3术语和定义
GB/T2900.41界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
湿法回收 wetrecycling 以利用为目的对废电池进行分类、破碎、分选、浸出、除杂、提纯等处理的回收方法。
3. 2
废电池 wastebatteries 失去使用价值被废弃的电池成品和半成品。包括在电池生产、运输、贮存、使用过程中产生的不
合格产品、报废产品、过期产品，以及电池在生产过程中产生的不合格电芯、报废电芯。
1 HG/T5019—2016
4鉴别方法
4.1电池回收企业可根据电池的标签、壳体材料、形状、重量、成分等鉴别电池的种类及是否含有镍元素或钻元素。 4. 2 ：标签残缺或从外形无法确认其种类、成分的废电池应根据以下方法鉴别：
a） 取废电池的正极片，滴加盐酸后溶液呈蓝色，加水过滤后溶液呈粉红色且无杂色，则判断
含钻元素； b）取废电池的正极片，滴加盐酸后溶液呈绿色，加水稀释后仍为绿色且无杂色，则判断含镍
元素； c） 取废电池的正极片，滴加盐酸后溶液呈蓝绿色或蓝绿相间的颜色，则判断同时含钻元素和
镍元素。
4. 3 3鉴别后的废电池应按SB/T10901的要求进行分类。
5原辅料和设备
5
5.1原辅料
原辅料主要包括硫酸、盐酸、硝酸、过氧化氢、氯酸钠、铁粉、氟化钠、氨水、氢氧化钠、磺化煤油、二（2，4，4-三甲基戊基）膦酸（Cyanex272）、5-壬基水杨酸醛（AcorgaM5640）、2-乙基已麟酸单2-乙基已基酯（P507或PC-88A）、磷酸二（2-乙基已）酯（P204）等。 5.2主要设备
主要设备包括热解炉、破碎机、分选机、搅拌机、电池放电设备、压滤机、反应装置、贮存装置、废气处理装置、废水处理装置、废渣收集设备等。
6 湿法回收工艺控制条件及要求
6.1工艺过程简述 6.1.1经鉴别为含镍元素或钻元素的废电池应先放电处理、自然干燥，然后进行热处理，去除隔膜、 电解液、黏结剂等，再通过多级破碎分选回收铁、铝、铜等，剩余的电极材料经浸出、沉淀除杂、萃取提纯得到镍、钻盐纯化液。 6.1.2得到的镍、钴盐纯化液用于生产化T镍盐、钴盐及合成生产电池的原料等。 6.2工艺流程
湿法回收工艺流程见图1。
2 HG/T5019—2016
废电池鉴 别
+
含镍元素或钻元素的废电池
: 放 电
热处理→废气、粉尘
破 碎分 选铜、铝、外壳等
A
浸出溶剂浸 出浸出滤渣
1
酸、铁粉、氯酸钠、氯化钠一沉淀除杂铜、铁、铝、钙、镁等的滤渣
1
酸、藏、萃取剂 萃取提纯 洗涤水
:
→废液
镍、钻盐纯化液一
图1 湿法回收工艺流程图
6.3控制条件及要求
6.3.1热处理控制条件及要求 6.3.1.1热处理温度：500℃～600℃。 6.3.1.2 热处理时间：1h～2h。 6.3.1.3通过热处理除去废电池中的隔膜、电解液、黏结剂等，去除率应不低于99%。计算方法见附录A的A.1。 6. 3.2 破碎、分选要求 6.3.2.1 破碎、分选后电极材料粉粒度应小于1mm。 6.3.2.2 破碎、分选获得铜、铁、铝元素的回收率均应不低于90%。计算方法见附录A的A.2。 6.3. 3 浸出控制条件及要求 6.3.3.1 浸出溶剂为无机酸（硫酸、盐酸等）和助剂（过氧化氢等）的混合溶液，其浓度如下：
a） 无机酸（以H计）浓度1.5mol/L~3mol/L； b） 助剂（以H（)2计）浓度2mol/L~5mol/L。
6.3.3.2 浸出时间：6h～12h。 6.3.3.3 浸出温度：70℃～90℃。 6.3.3. 4 固液比：（1：5）～（1：10）。 6.3.3.5 搅拌速率：80r/min~150r/min。 6.3.3.6 镍、钻元素的浸出率均应不低于99%。计算方法见附录A的A.3。 6.3.4 除杂控制条件及要求 6.3.4.1 pH:1.5~5.0。
3 HG/T5019—2016 6.3.4.2除杂温度：60℃~95℃。 6.3.4.3除杂时间：2h~6h。 6.3.4.4沉淀除杂T艺中，滤渣中镍、钻元素含量均应不高于0.5%，铜、铁、铝元素的去除率均应不低于99%，钙、镁元素的去除率均应不低于95%。计算方法见附录A的A.4。 6.3.4.5萃取、反萃T艺中，镍、钴元素的损失率均应不高于1%。计算方法见附录A的A.5。 6.4回收率及计算 6.4.1利用湿法回收工艺处理废电池回收镍、钻元素，其中镍元素的回收率应不低于95%，钴元素的回收率应不低于90%。 6.4.2镍、钻元素的回收率计算见附录A的A.6。 6.4.3废电池、废电极材料中金属元素含量的测定方法参见附录B。
7环境保护和安全要求
7.1企业在回收利用过程中产生的废水经处理后，钻离子排放浓度应符合GB25467的要求，其他离子排放浓度应符合GB8978的要求 7.2回收利用过程中产生的固体废物应按GB5085.7的规定进行鉴别，并符合下列规定：
a) 经鉴别属于危险废物，应按GB18597和HJ2025的要求进行收集、贮存、运输，并交由
有资质单位进行处理； b） 经鉴别属于一般固体废物，应按GB18599的要求执行。
7.3回收利用过程中产生的废气和粉尘经处理后应符合GB9078、GB13271和GB16297的要求。 7.4回收处理企业厂界噪声应符合GB12348的要求。 7.5回收处理作业区应在配备通风管道、排气、吸尘和贮存装置的厂房内进行。 7.6处理设备和容器应具有安全防护措施。
4 HG/T 5019—2016
附录A （资料性附录）计算方法
A.1热处理隔膜、电解液、黏结剂等去除率的计算
热处理隔膜、电解液、黏结剂等去除率以r1计，按公式（A.1）计算：
1×100%
(A. 1)
r m12
式中： mI 热处理后废电池经500℃～600℃灼烧后的质量的数值，单位为克（g）； m? 热处理后废电池未经灼烧的质量的数值，单位为克（g）。
A.2铜、铁、铝元素回收率的计算
铜、铁、铝元素回收率以R，计，按公式（A.2）计算：
ini m; 1
R; = =×100%
....(A.2)
式中： m;- -11废电池经破碎、分选，回收的金属元素i的质量的数值，单位为克（g）； mil- -1t废电池中金属元素i的质量的数值，单位为克（g）。 注：i代表铜元素、铁元素、铝元素。
A.3镍、钴元素浸出率的计算
镍、钴元素浸出率以e；计，按公式（A.3）计算：
-Piiv
X100 %
(A. 3)
Q：
mj
式中： pj1 -1t分选后废电极材料经酸溶浸出液中金属元素j的浓度的数值，单位为克每升（g/L）； V- -1t分选后废电极材料经酸溶浸出液的体积的数值，单位为升（L)； mj -1t分选后废电极材料中金属元素的质量的数值，单位为克（g）。 注：j代表镍元素、钴元素。
A.4浸出液中铜、铁、铝、钙、镁元素去除率的计算
浸出液中铜、铁、铝、钙、镁元素去除率以r计，按公式（A.4）或公式（A.5）计算：
PkVI 0h2XV mk
X100 %
(A.4)
rk
(A.5)
或
PhV X100 %
5 HG/T 5019—2016
式中： PI——11分选后废电极材料经酸溶后浸出液除杂后溶液中金属元素k的浓度的数值，单位为克
每升（g/L）；
pk2 -11分选后废电极材料经酸溶后浸出液中金属元素k的浓度的数值，单位为克每升（g/L)； V1——1t分选后废电极材料经酸溶后浸出液除杂后溶液的体积的数值，单位为升（L)； V—11分选后废电极材料经酸溶后浸出液的体积的数值，单位为升（I)； m--1t分选后废电极材料经酸溶后浸出液除杂后废渣中金属元素k的质量的数值，单位为克
(g)。
注：代表铜元素、铁元素、铝元素、钙元素、镁元素。
A.5 5镍、钻元素损失率的计算
镍、钴元素损失率以L，计，按公式（A.6）计算：
L,-(1-eV)×100 %
（A.6)
jrv
式中： Pi2——11分选后废电极材料经除杂、提纯处理后溶液中金属元素与的浓度的数值，单位为克每
升（g/L);
βjl——1t分选后废电极材料经酸溶后浸出液中金属元素j的浓度的数值，单位为克每升（g/L)； V2—11分选后废电极材料经除杂、提纯处理后得到的纯化液的体积的数值，单位为升（I.）； V——1t分选后废电极材料经酸溶后浸出液的体积的数值，单位为升（L）。 注：j代表镍元素、钻元素。
A.6 镍、钴元素回收率的计算
镍、钴元素回收率以R，计，按公式（A.7）计算：
R; =PrV×100 %
(A.7)
mj
式中： Pj2——1t分选后废电极材料经除杂、提纯处理后溶液中金属元素讠的浓度的数值，单位为克每
升(g/L);
V?—11分选后废电极材料经除杂、提纯处理后得到的纯化液的体积的数值，单位为升（I.)； m一—1t分选后废电极材料中金属元素j的质量的数值，单位为克（g）。 注：i代表镍元素、钴元素。
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