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我国高镍三元锂电前驱体材料实现短流程、低成本、绿色化制备

2019-10-02 点击:687
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与传统的火法相比,本项目采用的湿法冶金法具有投资少,成本低,工艺流程短,清洁等优点,无三废排放。新工艺比传统工艺成本低20%。随着世界对镍金属需求的增加,我们可以利用低品位矿石的新技术生产高质量的产品,以保证中国镍金属的供应。”曲敬奎说。

镍是中国重要的战略资源。近年来,需求不断增加,价格持续上涨。但是,中国近一半的镍需求需要依靠进口。随着新能源汽车工业的快速发展,对用于制备动力电池的基本原材料如镍和钴的需求将继续快速增长。

该项目是一项由中国科学院科学技术服务网络计划(STS计划)支持的重点项目。该项目的承担者是中国科学院过程工程研究所。该项目的参与者包括中国科学院兰州化学物理研究所,中国科学院沉阳金属研究所,杭州中浩科技有限公司和河北中科同创路格塞尔新材料技术有限公司。公司。 “该项目使用镍基矿物为原料,并经常进行浸出过程。将获得的镍钴锰溶液制备为NCM三元锂电池的正极前体材料和高纯度镍,硫酸镍,钴硫酸盐,金属钴,氢氧化镍等。”曲敬奎介绍。

中国科学院过程工程研究所与衡水高新区进行了合作。2018年5月以来,镍基新材料项目已完成立项、土建及工艺设计、设备研发及采购、100吨扩建试验。土建、设备安装等,于2019年4月试运行并开通工艺,实现连续稳定运行。生产的金属镍板、金属钴板、三元材料、单晶高温合金等均经国家权威检测机构认证。符合国家有关标准。

本项目采用的湿法冶金工艺与传统火法相比,具有投资少、成本低、流程短、工艺清洁、不产生三废排放等优点,新工艺比传统工艺成本低20%。世界上对镍金属的需求不断增加,用低品位矿石生产优质产品的新工艺可以保证中国镍金属的供应。”屈静奎说。

该中试项目用了26天的时间来打开流程,将反应温度从120最佳化至105,镍的回收率从65%提高至91%,钴的回收率最终达到85%,整个经过两个多月的运行,在成功的试运行之后,该镍基新材料项目的筹资,可行性研究和工艺设计,环境评估和安全评估准备了50万吨镍红土镍矿将开工,预计该产业将在2022年完成。该生产线已实现产值近16亿元,利税5亿元。”曲静奎说。

8月30日,该项目通过了中国科学院科技促进发展局在河北衡水组织的“红土镍矿制备镍基新材料技术及工程示范”项目的现场检查。9月12日,该项目完成了由中国科学院科技促进发展局在北京组织的项目总体验收,由清华大学教授徐盛明、北京科技大学教授冯强、北京有色金属研究总院高级工程师宋永胜、中国化工资产管理有限公司副总经理张皓等8位专家组成的专家组认为:由本项目三元前驱体制备的三元材料性能良好,其0.2C放电容量达到190mAh/g;制备了纯度分别达到99.99%的金属镍和99.98%的金属钴;金属镍用于制备母合金,纯净化冶炼后氧、氮、硫含量分别控制在9ppm、5ppm和小于5ppm;单晶合金在980/248MPa条件下的持久寿命超过45小时。

(责任编辑:DF318)

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