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文末加磷酸铁锂交流群
一、主要产品
二、产品指标
三、主要工艺设备清单（略）
四、原辅材料消耗（单耗）
1、磷酸铁锂极片粉：1.1647t；
2、铝电解质：0.1354t；
3、电池级碳酸锂：0.233t；
4、炭粉：0.057t；
5、98%硫酸：0.6689t；
6、氧化钙（生石灰）：0.1517t；
7、31%盐酸：0.0153t；
8、32%液碱：0.0494t；
9、27.5%双氧水：0.4457t；
10、树脂：0.0001t；
11、尿素：0.0004t；
12、天然气：487m³；
13、水：18t；
14、电：2100kwh
15、生物质燃料：0.2643t；
五、原辅材料成分
六、工艺流程
1、原料预处理生产线
（1）投料、破碎、配料
所生产的富锂材料铝电池级磷酸铁锂需掺杂铝电解质中的铝元素，需要进行破碎预处理的物料为铝电解质（磷酸铁锂极片粉无需破碎磨粉，直接进入打浆工序；硫酸锂溶液直接进入纯化工序），均采用吨袋包装，每批原料由企业检测中心抽检质控，原料用叉车将原料仓库中吨袋包装的原料运输至生产车间，采用吊车将吨袋包装的铝电解质料吊至加料平台，在加料平台上人工将原料从加料仓加料口加入，随后采用料斗计量通过密闭输送带密封输送至投料机中，通过密闭的螺旋输送机，水分小于5%的采用雷蒙磨破碎，大于5%的采用破碎机、球磨机破碎（控制粒径在150目以上，固液比1:2）。注：30%的铝电解质采用雷蒙磨机进行磨粉、破碎，70%的铝电解质采用破碎机进行粗破，再进入球磨机进行湿式磨粉。破碎后的铝电解质粉与磷酸铁锂极片粉按1：8-9的配比混合。
投料、破碎和配料过程会产生磷酸铁锂极片粉备料粉尘G1、铝电解质备料粉尘G2和配料粉尘G3，主要为颗粒物，经集气罩收集+布袋除尘器装置处理后经1根高25m的排气筒（DA001）高空排放；备料过程产生的废包装袋作为一般固废外售处置。本生产过程要求对操作人员进行针对性培训，避免操作失误，减小粉尘的产生，企业应将其纳入风险管控和日常操作制度管理。
（2）打浆
将磷酸铁锂正极粉、铝电解质粉与回用水按照一定比例，进行打浆待用，磷酸铁锂极片粉通过人工袋装加入搅拌槽，铝电解质的料液通过流量计控制泵入搅拌槽，水通过泵流量计计量打入。调浆固液比约1:2，在6~7h时间内加入搅拌槽， 打浆过程过程为常温常压。
2、浸出生产线
（1）浸出、过滤
搅拌槽的料液通过流量计控制泵入浸出槽，投加硫酸（98%）、盐酸（31%）和双氧水（27.5%），同时硫酸和双氧水根据磷酸铁锂反应量的100%~102%投加。温度控制在60度左右，反应时间为6-8h。浸出结束后，将浸出浆进行固液分离和洗涤，使含锂溶液和浸出渣分离。浸出槽采用连续作业，反应完全后料液输送至板式过滤机。
酸浸渣（浸出渣）的过滤性能非常好，可采用压滤机压滤，渣的洗涤可采用逆流洗涤方式。经浸出压滤机过滤除去溶液中的磷酸铁，过滤出的磷酸铁利用冷凝水进行洗涤（固液比为1：1.5。），洗涤后的磷酸铁，检验合格后作为生产电池级磷酸铁原料，未达标的报废处理，磷酸铁洗涤废水直接回用于于浸出工序。
浸出工段产生浸出废气G4、浸出渣S1。浸出槽为密封反应容器，酸性废气经密闭管道负压收集后经一级水喷淋+二级碱液喷淋装置吸收后经1根高25m的排气筒（DA002）高空排放。
（2）压滤
向中间贮槽加入液碱调pH至7左右，将浸出液液送入压滤机进行压滤，滤饼为磷酸铁，磷酸铁滤饼含少量的碳、铝等。压滤出的滤液成分主要为硫酸锂、磷酸铁、硫酸钠等，滤液进入MVR浓缩线。
3、磷酸铁生产线
（1）闪蒸干燥
闪蒸干燥利用天然气加热热空气，热空气对物料进行强烈的剪切、吹浮、旋转作用，使物料受到离心、剪切、碰撞摩擦而被微粒化，强化了传质传热。物料由螺旋加料器进入干燥器内，在高速旋转搅拌器的强烈作用下，物料受到撞击、摩擦及剪切的作用下得到分散，块状物料迅速粉碎，与热空气充分接触、受热、干燥。脱水后的干粉料随热气上升，分级环将大颗粒截留，小颗粒从环中心排出干燥器外，由旋风分离器回收未干透或大块物料受离心力作用甩向壁器，重新落到底部被粉碎干燥。干燥好的物料被气流携带进入收尘系统进行收集处理，符合环保要求，尾气由引风机排空，完成整个干燥过程。
此过程产生设备噪声以及闪蒸干燥废气G5（主要污染物为颗粒物、二氧化硫、氮氧化物），同焙烧工艺废气经一套两级碱液喷淋+布袋除尘器系统处理后经1根高25m的排气筒（DA003）高空排放。
（2）焙烧
磷酸铁锂极片粉浸出浸出过程产生的浸出渣主要含有大量磷酸铁和碳粉，磷酸铁作为电子材料，需要采用焙烧工艺（回转窑）去除磷酸铁中的碳粉、水（含结晶水），通过高温（控制在600℃焙烧），焙烧时间5-6h，通过高温燃烧碳粉和水，并使得磷酸铁晶体形状改变，形状变化为类橄榄性，提高产品品质，便于后续加工。本使用清洁能源天然气作为内燃式回转窑燃料。
此工段产生焙烧废气G6，主要污染物为颗粒物、二氧化硫、氮氧化物，经一套两级碱液喷淋+布袋除尘器系统处理后经1根高25m的排气筒（DA003）高空排放。
（2）磷酸铁破碎
气流粉碎的工作原理为压缩空气经喷嘴加速成超音速气流后射入粉碎区使物料呈流态化，被加速的颗粒相互对撞粉碎。焙烧后的物料经密闭正压管道输送至粉碎机缓存料仓中，经初步筛分后靠重力落入粉碎机计量仓，打开压缩空气进气阀门，开启气流粉碎机自动粉碎程序将物料粒度粉碎合格。粉碎后的物料经密闭正压管道输送至卧式螺带混合机缓存仓内。卧式螺带混合机缓存仓内的物料通过重力落入设备内，通过机械搅拌的方式使物料混合均匀，形成均一材料。最终得到中间产品磷酸铁，磷酸铁再进入下游磷酸铁锂生产线。
产污环节：生产过程中会有气流破碎粉尘G7产生，主要为颗粒物，经集气罩+布袋除尘处理后经1根高25m的排气筒（DA004）高空排放。
4、副产硫酸锂溶液生产线
（1）MVR浓缩
对压滤后的滤液锂离子浓度进行检测，滤液泵入MVR蒸发浓缩设备，将滤液中的水分蒸发浓缩锂含量，浓缩后的滤液即为副产品硫酸锂溶液。蒸发产生的水蒸气冷凝回收后回用生产。尾气经一根34m高排气筒（DA010）排放。硫酸锂溶液送包装工序。
5、磷酸铁锂生产线
本采用磷酸铁工艺生产磷酸铁锂正极材料。磷酸铁工艺是用磷酸铁作为前驱体，与锂源、碳源经湿法研磨混合，通过高温烧结制备磷酸铁锂调正极材料。该工艺合成路线较短，容易包覆和混合均匀，成本较低，碳源在高温煅烧中可以将Fe3+还原为Fe2+，避免了反应过程中Fe2+变成Fe3+，使合成过程更加合理。原料磷酸铁可以同时提供铁源和磷源，配料过程中只需要加入锂源和碳源即可。
（1）投料称重
将碳酸锂、磷酸铁、碳粉固体粉末状的物料等转运至投料平台后，人工采用行吊将原材料(吨袋装) 吊装至投料仓顶部自动拆包投料口，再将包装袋内外层套至投料口外壁，拆包机构夹紧包装袋内外层，最后进行人工拆包，原材料依靠重力落入投料仓，投料过程中设备呈密闭负压状态。投料仓根据系统投料指令开启底部下料阀，原材料依靠重力落入计量仓，待计量仓中物料充足后自动关闭下料阀。计量仓根据系统设定的配料重量对各种物料进行计量后，将其用密闭管道输送至缓存仓缓存待用。
产排污环节分析：投料过程中磷酸铁等粉料会产生一定的投料粉尘G8， 该粉尘经密闭负压设备抽风收集后，通入布袋除尘器进行处理后经1根高25m的排气筒（DA005）高空排放。
（2） 配料混合(打浆)
向预混罐内泵入定量的纯水，开启预混罐搅拌和加料口，通过螺旋给料系统将计量仓及缓存仓中物料按比例通过密闭管道重力加入到预混罐中， 然后关闭预混罐进料口，开启搅拌设施，将混合均匀的浆料在常温下进一步均质分散成均匀的浆料。
产排污环节分析：该工序为湿法配料混合，湿式搅拌混料时在密闭设备内进行，无污染物产生；
(3) 湿法研磨
a. 浆料粗磨(湿式)
将均质完成的浆料通过密闭管道重力输送至粗磨砂磨机内，开启搅拌磨和机械隔膜泵， 高速搅拌球磨1.5小时(在搅拌的同时搅拌磨的夹套和换热器中通入进水温度约25℃的循环冷却水，对物料进行降温)，使物料达到1-2 μm。产排污环节分析：该工序加工过程为湿式研磨，且在密闭设备内进行，无污染物产生。
b. 浆料精磨(湿式)
将粗磨后的浆料通过密闭管道泵送至精磨分散罐内，开启精磨分散罐出料阀 和砂磨机，循环研磨至浆料粒度合格，开启冷冻水机组，保证物料研磨过程中循环冷却水进水水温不超过10℃ (约7℃) 。将物料循环研磨2.5小时后，通过闭管道用泵把物料打入待除铁的抽屉式除铁器中，使物料达到 0.2- 1.0 μm。
产排污环节分析：该工序加工过程为湿式研磨，且在密闭设备内进行，无污染物产生。
(4)浆料除铁
开启抽屉式除铁器进料阀，浆料通过密闭管道泵送至除铁器内，经电磁除铁后进入喷雾干燥系统。除铁器是利用铁氧体磁铁或钕铁硼磁铁，通过海尔贝克的排列方式产生强大的磁场，一般外壳会用不锈钢包裹，当物料流过时， 铁磁性杂质会吸附到不锈钢外壳之上。
产排污环节分析：该工序主要为除铁产生的铁磁性固体废物S2，由原材料供应厂家回收。
(5)喷雾干燥：
喷雾干燥系统设置1台喷雾干燥机，采用天然气加热空气。热空气由热封器进入喷雾塔内对物料进行直接加热。
经除铁后的浆料由密闭管道泵入离心雾化器内，采用离心雾化工艺给与浆料以离心力，使其高速甩出，形成雾滴。雾化浆料由雾化器出口进入喷雾主塔，雾状微粒与塔内的热空气直接接触，使水分迅速气化，浆料从乳浊液干燥成粉状和颗粒状的制品，以达到快速烘干物料的目的。
喷雾干燥热空气进风温度约220℃，喷雾干燥废气经高效布袋除尘器处理和换热器换热后的排放温度为80~100℃。喷雾干燥后的物料经布袋除尘器和物料 输送系统，经密闭负压管道输送至喷雾干燥系统缓存料仓待用。
产排污环节分析：该工序将产生喷雾干燥废气G9(颗粒物及天然气燃烧产生的 SO2、NOx 和烟尘)。其中喷雾干燥废气经布袋除尘器处理后经1根高25m的排气筒（DA006）高空排放。
(6)高温烧结
高温烧结在辊道窑中进行， 物料均装在匣钵(匣钵加盖)中进行烧结。因此烧结工序将涉及装钵、烧结、倒钵以及钵体清扫，详细情况如下：
a.装钵：喷雾干燥系统的缓存料仓根据窑炉指令， 将干燥料通过压缩空气负压输送至窑炉装钵工位上部缓存仓，该缓存仓内的物料依靠重力落入下部计量仓，通过自动装钵系统将干燥料按要求装入到匣钵内。
b.烧结：装入到匣钵内的磷酸铁锂半成品通过自动传送带送入辊道窑中， 辊道窑采用电加热的方式加热窑内温度， 同时采用氮气保护的方式进行烧结。烧结温度为在 750℃~800℃，持续时间 20~30h。
高温烧结主要化学反应方程式如下：
2Li2CO3+4FePO4+C=4LiFePO4+3CO2
c.倒钵及匣钵清扫：烧结后的物料通过自动卸钵系统从匣钵内倒出。同时，由于匣钵内存在一定残留的磷酸铁锂极片粉尘 因此需要匣钵进行自动清扫，清扫过程密闭设备，启动自动清扫刷，将残留在匣钵内的少量粉末材料清扫干净。
产污环节分析： 烧结过程中会产生烧结废气G10；同时，装钵、倒钵及匣钵清扫过程均为产生一定量的粉尘， 因为会产生装钵、倒钵及匣钵清扫粉尘(颗粒物)G11 。其中高温烧结尾气经管道直接进入布袋除尘处理后通过一根25m高排气筒(DA007)高空排放；装钵、倒钵及匣钵清扫经布袋除尘器处理后与破碎筛分、包装粉尘合并通过1根H25m排气筒（DA008）排放。
（7）气流粉碎筛分
气流粉碎的工作原理为压缩空气经喷嘴加速成超音速气流后射入粉碎区使物料呈流态化，被加速的颗粒相互对撞粉碎。烧结后的物料经密闭正压管道输送至粉碎机缓存料仓中，经初步筛分后靠重力落入粉碎机计量仓，打开压缩空气进气阀门，开启气流粉碎机自动粉碎程序将物料粒度粉碎合格。粉碎后的物料经密闭正压管道输送至卧式螺带混合机缓存仓内。卧式螺带混合机缓存仓内的物料通过重力落入设备内，通过机械搅拌的方式使物料混合均匀，形成均一材料。混批后的物料经密闭正压管道输送至超声波振动筛缓存仓内。超声波振动筛缓存仓内的物料通过重力落入密闭的超声波振动筛内， 经超声波振动筛分去除异物。振筛机为全密闭设备，由于振筛机运转时存在振动位移，故进料管道与振筛机之间采用密封塑料膜软连接，在振筛过程中，软连接部分无粉尘溢出。
产污环节分析：该工序为在密闭设备内进行，将产生粉碎筛分粉尘G12，该过程产生的含尘废气经布袋除尘器处理后通过1根H25m排气筒（DA008）排放。
（8）粉料除铁
过筛后的物料通过密闭管道落入电磁除铁器内，除铁器可产生强大的磁场，将混杂在物料中的铁磁性杂质(主要为含铁的微小磁性杂质颗粒) 清除， 利用电磁吸附原理将磁性异物的颗粒吸附到筛网上，并定时自动清理，以达到粉料除铁的目的。
产污环节分析：由于该工序为管道密闭连接，无废气污染物产生；该工序将产生的铁磁杂物固体废物。
（9）包装入库
除铁后的物料经密闭管道重力输送至自动包装系统，同时自动包装机启动，将定量的物料投入到包装袋内后自动封口。包装好的磷酸铁锂材料用叉车转运至产品仓库区域暂存待售。产污环节分析：包装过程卸料口和装袋产生包装粉尘G13，该过程产生的含尘废气经布袋除尘器处理后通过1根H25m排气筒（DA008）排放。
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