文明的演变是以新玩意儿的使用为标志的。八十年代初,当一些先富起来的人们拿着像大砖头一样的“大哥大”在大街上招摇的时候,人们投来的目光不仅仅是羡慕。而今,中国城乡各地的年轻人几乎是人手一部手机,不过随着时光的流逝,手机更加便捷更加普及,中国已经成为全球最大的手机生产和消费国;2010年,我国手机的生产量达10亿台,增长35%。与此同时,全球的手机电池产量最大的国家在哪里?也在中国。巨大的电池消费带来了重大的资源循环利用问题。随着经济持续高增长,促进了高科技领域产品的发展和消费品的升级换代。尤其是中国通讯业的迅猛发展,为其配套产品— ——手机电池提供了广阔的发展空间;而电动助力车及电动汽车的发展,各类家庭电器具的小型化,各类产品的升级换代,人们的环保意识日益增长,又都为新型电池的发展提供了极大的市场空间。
然而,我国新型电池产业化发展离不开多种金属原料的需求,而且随着我国新型电池产业的进一步扩大和材料国产化的进程,这种需求将越来越大。锂离子电池和金属氢化物镍电池特别需要大量的金属钴和镍,其中以钴基原料为主的LiCoO2是锂离子电池的正极材料。2010年,我国共生产锂离子电池24.42亿只,而生产1亿只电池约需LiCoO2材料1 400吨左右;24.42亿只电池需要多少这种材料,大家一算就明白;如果再加上电动自行车、电动汽车、航空飞行器、大规模电站储能设备所需要的锂离子电池,其消耗的金属钴的确是一个相当大的数量。我国2010年矿产钴金属量仅为1500吨左右。2010年国内市场原生钴产量约为3.4万吨,加上回收、进口的钴盐和金属钴等,约为4.1万吨,其中电池的用量占到总消费量的63%;国内电池材料生产用钴量大约为1.3万吨,同比增幅高达25.5%。怎样把大量生产又大量报废的锂离子电池中的稀贵金属——钴、镍等原材料回收利用起来,这是再生金属产业当前的一项十分紧迫的任务。为此,我们在2011年6月来到了专门从事废旧锂离子电池回收利用的常州今创博凡能源新材料有限公司,在公司总经理诸文源先生引导下,来到了废旧锂离子电池回收利用的各个车间,实地考察了这家企业的生产和科研工作的进展情况。以下是本刊主编与他的对话。
《资源再生》:这一次从沪宁高速上下来,一进入常州市区就看到了您的企业——常州今创集团,早就听说这是一家很有名的高新技术企业,“立足轨道交通,多元发展经营”是你们的战略方针,目前,除轨道交通车辆内饰系列产品以外,还涉足电力电子、新能源新材料、工矿机械、核电、进出口贸易、物流、房地产等行业,产品进入英国、法国、德国、比利时、美国、日本、东南亚、香港等10多个国家和地区。那么您能给我们的读者介绍一下你们的常州今创博凡能源新材料有限公司和公司的主要业务吗?你们是从什么时候涉足废旧锂离子电池的回收利用产业的?
诸文源:今创博凡能源新材料有限公司是常州今创集团下属子公司,总投资额约1.5亿元人民币。现在您所看到的这个生产过程的各个车间共占地15000米,公司以拥有自主知识产权的生产工艺为基础,我们建设了比较先进的生产设备,现有员工180人,技术力量比较强,我们的宗旨是用科学的生产管理,实施严格品质控制,形成了比较完备的湿法冶金流程和装备体系,目前主要生产电积钴,电池级四氧化三钴以及硫酸钴、碳酸钴、氯化钴等钴盐系列产品,年产量达到1 200吨钴金属量。此外还有副产品1500吨电积铜。这些产品的原料来源就是废旧的锂离子电池。我国的手机产量和消费量居世界第一位,同时也是全球锂离子电池的主要生产国。每年退役和报废的各种锂离子电池是相当大的一类宝贵资源。怎样把这些报废的电子产品投入到资源大循环中,这是一个全社会的重大问题。正是出于资源循环利用和集团公司整体的战略定位考虑,我们在2009年5月成立这家以废旧锂离子电池为主要原料生产钴产品的企业。集团公司从那个时候就申报了“年产锂离子电池3 000万支,锂离子电池材料5000吨的项目。今天你来到这里,可以实地看看项目的进展情况。
《资源再生》:在我国电池生产中,钴的用量很大,回收废旧电池中的钴和镍、铜资源是一个湿法冶金过程,在这过程中如何实现电池中的各种有价成分的回收是一个关键问题,另外,湿法冶金也是一个需要消耗大量的水、化学物品的过程,特别是电池中的镍钴分离应当说还是有一定难度的工艺,应当说,解决整个工艺流程中的诸多问题还是有一定难度的,但是你们成功地解决了这些问题,而且我看整个生产厂区环境十分整洁,没有化工生产厂区常见的问题,你们在这两年的时间里是如何做的呢?
诸文源:废旧锂离子电池的回收处理生产过程大致有以下几个工序:原料预处理,铜的萃取电积、化学净化除杂、钴萃杂萃钴、钴酸锂制备、电池生产工段等。在湿法处理废旧锂离子电池的过程中,我们采取的是全封闭清洁回收环保技术,对生产过程产生的废水大部分实现了循环再利用,大大减少了处理外排废水的总量,整个生产区离居民区并不远,但是没有废气酸雾逸出,这正是我们在设计和建设的时候就充分考虑到的。
从公司开始创建之日起,我们就十分注重与高等院校、科研单位的密切合作,我们的主攻方向就是:瞄准国内外同行的先进水平,努力建设一个高起点、高水平、高效益的废旧锂离子电池综合利用生产线。去年6月26日,我们公司8000吨废锂电池金属全封闭清洁回收工艺及其应用科技成果鉴定会召开。这项科技成果是由我们公司与江苏技术师范学院共同合作完成的。在中国工程院邱定蕃院士的主持下,来自于南京大学、中国环境科学院、江苏省固废管理中心、常州市环境监测中心站、安徽绿能科技开发院、南京师范大学的七名专家组成的鉴定委员会成员仔细考察了生产现场,并对生产的各个环节进行认真仔细的观察和研究,经过技术答辩和讨论,鉴定委员会一致认为:这个项目成功开发了年处理8000吨废锂离子电池回收金属生产线,对废锂离子电池进行高值化、清洁回收,年生产能力为钴1500吨、铜1 200吨、和镍420吨。该工艺先进,钴、铜、镍回收率高,有利于环境保护。鉴定委员会认为,该项目成果将废锂电池进行资源化处理,实现了资源循环利用,工艺达到了国际先进水平。
这两年来,公司钴产品的化学成分和物理性能主要针对二次充电电池的严格要求设计、生产和检验的,完全满足合金产品的质量要求,不仅可以在我们集团公司内实现资源的循环,用来生产锂离子电池,还广泛应用在了诸多工业领域。大家知道,钴作为一种稀贵金属,其价值相当高,尽管这两年国际市场古价格处在低位,但仍然是35万元1吨,特别是我们这样一个制造业大国,对钴的需求十分强劲,但是我国仅仅靠国产的原生矿产资源是远远满足不了需求的,因此,我们的钴资源循环利用所显现的经济效益、社会效益和环保效益就显得更加突出了。今天你来到这里,看到了整个生产流程,这只是我们今后更大发展的一个起点。随着我国经济与社会得更快发展,电子废弃物的数量和种类越来越多,资源循环利用的空间更加广阔。全体员工想到此,更有一种使命感和自豪感。今后,我们将继续以科技创新为先导,以质量为核心,把生产环节的清洁化、无害化放在首位,在不断加大资源循环利用力度的同时,着力提高企业在市场上的核心竞争力,努力把今创博凡打造成国内钴回收和综合利用的一流企业,把资源循环利用事业不断推向新的高度。