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在SMM主办的 2024 SMM第十九届铅锌大会暨铅锌技术创新论坛 —— 铅酸蓄电池技术论坛 上,南京千探储能科技有限公司总经理侯国友对储能市场进行了回顾,讲解了中国铅电池现状,针对储能铅炭电池技术进行了探讨,并对储能铅炭电池技术发展前景进行了展望。 储能市场回顾 2023年储能市场 截至2023年底,已投运锂离子电池储能占比97.4%,铅炭电池储能占比0.5%,压缩空气储能占比0.5%,液流电池储能占比0.4%,其他新型储能技术占比1.2%。 2023年,国家能源局认真贯彻落实“ 四个革命、一个合作 ”能源安全新战略,锚定“双碳”目标,推动新型储能多元化高质量发展取得显著成效。新型储能日益成为我国建设 新型能源体系和新型电力系统 的关键技术,培育新兴产业的重要方向及推动能源生产消费绿色低碳转型的重要抓手。 新型储能发展迅速,已投运装机超3000万千瓦。截至2023年底,全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达 3139万千瓦/6687万千瓦时 , 平均储能时长2.1小时 。 2023年新增装机规模约2260万千瓦/4870万千瓦时 ,较2022年底增长超过260%,近10倍于“十三五”末装机规模。从投资规模来看,“十四五”以来,新增新型储能装机直接推动经济投资超1千亿元,带动产业链上下游进一步拓展,成为我国经济发展“新动能”。 多地加快新型储能发展, 11省(区)装机规模超百万千瓦。 截至2023年底,新型储能累计装机规模排名前5的省区分别是 山东、内蒙古、新疆、甘肃、湖南,装机规模均超过200万千瓦, 宁夏、贵州、广东、湖北、安徽、广西等6省区装机规模超过100万千瓦。分区域看,华北、西北地区新型储能发展较快,装机占比超过全国50%,其中西北地区占29%,华北地区占27%。 截至2023年底, 新能源配建储能装机规模约1236万千瓦, 主要分布在内蒙古、新疆、甘肃等新能源发展较快的省区。二是提高系统安全稳定运行水平,独立储能、共享储能装机规模达1539万千瓦,占比呈上升趋势,主要分布在山东、湖南、宁夏等系统调节需求较大的省区。三是服务用户灵活高效用能,广东、浙江等省工商业用户储能迅速发展。 锂离子电池仍占据已投运电化学储能技术应用主导地位, 截止2023年底,累计投运的锂离子电池项目总能量48.77GWh,占比95.89%(其中99.9%为磷酸铁锂),其次为 铅酸/铅炭电池(2.26%) 、液流电池(1.02%),其他电池类型0.83%。 2023年电化学储能利用情况整体上基本平稳,平均运行系数0.13( 日均运行小时3.12h 、年均运行小时1139h),平均利用率指数27%;平均等效充放电次数162次,平均出力系数0.54,平均备用系数0.84。 中国铅电池现状 2023年中国蓄电池进出口情况 中国蓄电池进出口情况: 根据中国海关数据显示2023年12月中国蓄电池进口数量为0.84亿个,同比增长36.6%,进口金额为2.93亿美元,同比增长17.5%,2023年12月中国蓄电池出口数量为3.52亿个,同比下降1%,出口金额为55.77亿美元,同比下降10.6%;2023年1-12月中国蓄电池进口数量为8.34亿个,进口金额为26.09亿美元,出口数量为42.65亿个,出口金额为684.96亿美元。 中国铅酸蓄电池产量及出口情况: 2023年中国铅酸蓄电池产量为24500kVAh,同比增长3.6%;中国铅酸蓄电池市场规模预计为1750亿元,同比增长3.9%。 2023年铅酸蓄电池出口量有较大提升: 据海关数据显示,2023年11月铅蓄电池出口量为1954.09万只,环比上升7.26%,同比上升15.16%;2023年1-11月出口量累计2.22亿只,同比上升13.14%。 东南亚地区铅酸蓄电池企业: 从出资方来看,中国企业占比约29%,日本企业占比约27%,东南亚本地企业占比约42%,而建设的工厂大多分布在印尼、越南、泰国等地。东南亚地区的铅酸蓄电池生产以汽车启动电池为主,摩托车电池为辅,仅有PBI和日立化学两家企业从事全系列的铅蓄电池生产销售。 储能铅炭电池技术探讨 储能铅炭电池定义 铅炭电池: 将不对称电容器和铅酸电池复合在同一电池体系内,在负极直接加入碳材料,既解决了负极硫酸盐化,又保持了电池的高能量密度,具有超级电容器高功率、快速充放、长循环寿命的特点。 铅炭电池的研发需加快材料和工艺的研发,提高电池的循环寿命、HRPSoC性能、一致性型等。 储能铅炭电池机理 铅炭电池:将铅酸电池和超级电容器有效地结合在一起。既保持了电池的高能量密度,又具有超级电容器高功率、快速充放、长循环寿命的特点,同时具有HPSoC性能。不是添加了含碳元素的材料(如石墨、炭黑、普通活性炭等)的铅酸电池都是铅炭电池。 储能铅炭电池研究方向 研究目标:提高铅炭电池的能量密度、功率密度、循环寿命和降低成本为目标 研究基础:储能铅炭电池失效机理;恒功率应用模式下充放电策略对铅炭电池性能的影响;碳材料对性能的影响;负极、正极和电解质的整体匹配性;电池内部及电池簇内部电压、容量、内阻一致性等。 储能铅炭电池技术研究 材料技术方面: 正极耐腐蚀合金研究及应用;负极添加剂研究及应用;石墨烯隔板研究与应用。 结构技术方面: 电池内部直连结构设计;储能系统串并联算法及液冷结构设计;热仿真、应力仿真设计。 制造技术方面: 全自动化生产制造技术;数智化制造管理技术。 应用技术方面: 电池BMS管理策略技术;电池模块化管理技术。 运维技术方面: 智能远程运维云技术;大数据分析和预测技术。 回收技术方面: 废旧电池的更换处理技术、安全运输技术、回收处理技术和资源再利用技术。 储能铅电池研究最新动态 储能铅炭电池展望 新型储能技术路线 新型储能主要包括储电(电化学储能、机械储能、电磁储能)、储氢、储热三大类技术路径。其中电化学储能相较于抽水蓄能,具有建设周期短、选址简单灵活、调节能力强等优势,与新能源开发消纳的匹配性更好,优势明显。 政策引导储能铅炭电池技术发展 2022年初,国家《“十四五”新型储能发展实施方案》也明确,开展包括铅炭电池、钠离子电池、新型锂离子电池、液流电池、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究与应用落地,支撑构建新型电力系统,加快推动新型储能高质量规模化发展。 2023年8月22日,工信部、国家发改委、商务部三部门印发《轻工业稳增长工作方案(2023—2024年)》,方案要求大力发展高安全性锂电池、铅炭电池、钠电池等产品,扩大在新能源汽车、储能、通信等领域应用。 长时储能助推铅电池技术升级及应用 大型新能源配储要求、长时储能政策、多省份电价政策助推长时储能发展,铅电池适合一充一放,具有储能应用优势。 铅炭储能削峰填谷+备电将广泛应用 储能铅炭电池采用无机电解质、能量密度相对低、循环再生达99.8%、回收体系已逐步完善,在目前电化学储能领域具有安全性高、残值高、度电成本低等优势。 工商业用户侧:储能削峰填谷+备电+虚拟电厂调度; 5G基站:储能削峰填谷+备电模式+虚拟电厂调度; 电源侧、电网侧共享储能:容量租赁+市场化交易(调峰、调频)。
在SMM主办的 2024 SMM第十九届铅锌大会暨铅锌技术创新论坛 —— 锌基材料论坛 上,保定奥琦圣新型金属材料制造有限公司董事长卢坤鹏讲述了“热镀锌铝镁合金材料开发与智能化生产”的相关话题。 热镀锌铝镁新材料的发展 Zn-Al-Mg镀层钢板的发展 纯Zn镀层→Zn-Al合金镀层→Zn-Al-Mg系合金镀层 韩国POSCO的PosMAC®锌铝镁系列涂层 POSCO开发PosMAC的Zn-Al-Mg镀层钢板 PosMAC®1.5 Zn-1.5%Mg-1.5%Al 耐蚀性是GI板的3~5倍,优于GL镀层切边保护性优良;主要面向汽车、家电应用。 PosMAC®3.0 Zn-3.0%Mg-2.5%Al,耐蚀性是GI板的5倍以上,主要面向基建应用。 PosMAC® Super Zn-5.0%Mg-12%Al,耐蚀性是PosMAC®3.0 板的2倍以上。 日本锌铝镁涂层的发展 SuperZinc---Zn-4.5%A1-0.1%Mg合金镀层 日新制钢在1985年研制的Zn-4.5%A1-0.1%Mg镀层钢板,在大气中经过十个月的暴露实验得到的结果表明,热镀锌镁合金钢板比普通的热镀锌钢板耐蚀性提高一倍以上。 Dymazinc---Zn-0.5%Mg合金镀层 日本新日铁公司开发的成份为Zn-0.5%Mg的镀层钢板,比传统镀锌板具有更高的耐蚀性,且成本和生产工艺均无大的变化。 ZAM---Zn-6%A1-3%Mg合金镀层、 日新制钢公司在20世纪90年代开发成功Zn-6%A1-3%Mg镀层,该镀层耐蚀性为纯锌镀层(Zn-0.2%Al)的18倍,为Galfan合金的5倍。被称为继第三代高耐蚀镀层Galvalume、Galfan以后的第四代高耐腐蚀镀层材料。 Super Dyma---Zn-11%A1-3%Mg-0.2%Si合金镀层 2000年,日本新日铁公司又开发出高耐蚀性新型热镀合金钢板,其成份为Zn-11%A1-3%Mg-0.2%Si,产品耐蚀性为镀锌板的15倍以上,为Galfan镀层板的5~8倍,切口耐蚀性优于Galvalume镀层,且涂漆性及耐黑变性也均优于Zn-5%A1-0.1%Mg镀层钢板。 ZEXEED日本制铁成功商品化,具有极高耐蚀性能的镀层钢板。 ZEXEED的主要成分Zn-19%A1-6%Mg微量Si。 ZEXEED比热镀锌镀层钢板GI高约10倍、比传统的高耐蚀镀层钢板高约2倍的平面部耐蚀性。 锌铝镁合金镀层体系 高铝系锌铝镁镀层由于加工性能差,主要应用于建筑用彩涂钢板,因此在光伏支架领域主要应用低铝和中铝系锌铝镁镀层。 锌铝镁合金镀层性能汇总 1.涂装性能 2.冲压摩擦系数 3.抗拉毛与划伤性能 4.平板与变形耐蚀性 5.抗切口腐蚀性能 6.点焊性能 7.激光拼焊性能 8.胶粘性能。 热镀锌铝镁新产品的应用 此外,还可应用于光伏支架、墙壁板、波纹管、仪表壳、畜牧设备以及电机壳等方面。
在由SMM主办的 2024 SMM第十九届铅锌大会暨铅锌技术创新论坛 —— 锌再生行业沙龙 上,河钢集团首席专家/博士/教授金永龙现场讲解了钢铁含锌固废的特点、处置工艺、 改进研究与实践等方面内容,并针对钢铁企业含锌固废处置行业的未来发展趋势进行了展望。 钢铁含锌固废特点和处置工艺 1.1 含锌固废特点 钢铁企业含锌尘泥的主要来源 钢铁生产过程锌的变化趋势 原燃料更复杂多样,入炉锌负荷增加。 很多企业采用了锌含量较高、价格相对便宜的铁矿,同时电炉、转炉废钢采用了各类镀锌或含锌的废钢,导致了高炉锌负荷的大幅提升。 废钢比增加, 尤其是社会废钢供应量增加,锌可控度下降。 在碳达峰碳中和发展过程,发展短流程炼钢是实现绿色低碳发展的必然趋势。随着 电炉比例增加 ,导致的电炉灰将增多。 1.2 含锌固废处置工艺 国内外针对含锌固废的资源化进行了大量的技术研究与工程实践,主体思路是综合回收利用含锌固废中的锌和铁,以及其它有用元素,包括融态分离(DK高炉、OxyCup等)、固态分离(回转窑、转底炉等)和湿法分离等工艺。 湿法工艺主要包括酸法、碱法,适用于电炉灰等含锌很高的尘泥。 火法工艺投入成本低,有价金属获得率高,其中回转窑和转底炉是当前工业生产中两种主流工艺。 含锌固废处置工艺改进研究与实践 2.1处置工艺的选择 能耗分析: 转底炉:设计总能耗在390~430 kgce/t之间,实际生产比设计值要高50kgce/t左右;其中由煤气或天然气带入的能耗在220~260 kgce/t之间,约占总能耗的59%;而固体碳是锌还原所必须的,配加量为配料总量的10%~12%,还原剂的碳素消耗折合约为150kgce/t,占总能源消耗的约37%;其余为风水电气等消耗 以脱锌、含铁物料全部回用为目的的回转窑总能耗可以和转底炉媲美! 操作制度的转变: 传统回转窑: 以回收高含锌固废的次氧化锌为主要目的与盈利点;而剩余含铁部分被称之为“窑渣”,经细磨磁选后分离,含铁量少的尾渣仍存在二次固废风险;若再加上某些企业环保欠缺、能耗偏高,造成了社会对回转窑处置含锌固废的印象不佳,在大型钢铁企业内推广受到限制。 改进型回转窑: 以脱除锌、最大限度回收含铁物料为目的;入窑锌含量已经不再作为限制的主要条件;在确保脱锌率为90%的条件下,操作制度合理调整;配料的前提是含铁物料能够在钢铁流程内全部再利用,不造成二次污染。 传统回转窑改进方向: 在选择含锌固废再利用的工艺和操作制度时,高脱锌率与铁的金属化率相比,高脱锌率应作为主要目标,在保持较高生产效率前提下,尽可能降低能源消耗。 •环保达标 •能效最佳 •全面处置钢铁企业含锌固废 •锌脱除率达到90%以上 •含铁物料满足钢铁生产主流程要求(TFe、Zn含量、粒度等),无二次固废污染 •投资和生产运营成本优于转底炉 •智能可控 2.2回转窑改进实践——①原料的合理搭配 处置工艺的适应性要求较高 高炉二次灰的特点是含有大量的碳元素,这是重要的还原剂和热量来源;有的企业高炉二次灰的含锌量达到8%~10%,直接回收利用受到严重制约。 转炉灰的特点是碱性氧化物(CaO、MgO)高,TFe含量比高炉二次灰高。 电炉灰的锌含量最高,波动也最大,有的企业可达到20%以上,甚至可作为等级较低的次氧化锌直接外售,但铁素的损失在所难免。 合理配料,保证补热 碳素资源。考虑充分利用含锌固废中的碳素资源,可减少高热值煤气的使用,用焦粉作为补充还原剂和补热剂。 铁素资源与锌含量合理搭配。不仅仅是回收锌元素,高含锌的次氧化锌可作为产品外售,而另一个更重要的目的是充分回收铁元素,实现“固废零排放”。所以,配料过程需要加一些含铁高的物料,使脱锌后的富铁料不会成为钢铁企业各工序再利用的障碍,如品位、强度和粒度等指标在高炉、转炉和电炉都有不同的要求。为此,有的企业直接配加部分精矿粉,而有的企业还是以高含铁的除尘灰为主,如高炉出铁场灰,TFe可达56%。 2.2回转窑改进实践——②无组织排放控制 封闭或密闭的转运和储存系统 钢铁厂除尘灰除尘灰均采用吸排罐车气力输送方式入仓,仓下设螺旋给料机配料,各除尘灰经定量给料,环保效果好,配料均匀。 采用干湿预混合技术,可有效降低原料预处理能耗和成本。 2.3智能可控的回转窑操作系统 硬件:在线气体分析传感器、在线测温传感器、控制电脑及相关耗材 软件:回转窑生产关键数据在线监测系统 •窑体温度测量分析子系统; •窑尾气体温度和成分分析子系统; •预警事件记录及提示子系统; •数据采集子系统; •数据库管理子系统。 基于该系统设计的基本理念,开发了相关软件,并实现了离线调试和运行,可以安装到新设计或改造的回转窑上,实现在线监测,为操作参数调整提供定量的依据。 如图,窑尾气体温度和成分分析子系统运行的画面。该子系统可有效反应出不同条件下炉窑内部的生产状态变化情况,同时根据系统给出的相应事件提示和解决措施,可以有针对性的调整生产参数,达到最佳的生产状态。 效果: (1)减少粘结在窑壁上的结圈物掉落或塌陷的风险,相应减少窑壁损坏的可能性;降低结圈物中物质在高温下与耐火材料发生化学反应的几率,提高耐材寿命;减少因结圈物的形成阻碍窑内物料和气流运动,导致物料在回转窑停滞堆积的现象。 (2)减少因回转窑内结圈物的产生阻碍物料和煤气流的运动,使物料在窑内不能被煅烧完全,降低含铁二次资源品质的现象,提高了成品质量和回转窑生产效率。 (3)提高了能源利用效率。若回转窑结圈严重,物料的运动将会严重受阻导致无法正常生产,此时必须停窑对窑中结圈物进行处理,等结圈物被彻底清理干净后才能重新开窑、点火、升温、投料。若频繁发生结圈现象导致生产无法正常进行,将会造成能源的浪费。 (4)回转窑运行过程不需要额外高热值的高阶的燃气,利用自身配碳、协同处置含油或含碳污泥和还原产生的CO,或少量低阶煤气补热即能达到炉内温度区域控制要求。 2.4 全量化资源回收与净化系统 含铁料的回收 窑头封闭设计。回转窑窑头设置还原脱锌后含铁二次资源收集装置。为了避免产生水气(冷却水蒸发)和粉尘,采用特殊的窑头密封设计。 净化系统 烟气经余热锅炉(选择设置)或其它余热装置回收热量,经布袋后进行烟气脱硫(可根据实际原燃料条件选择是否脱硝)后排放; 锌产品的回收 回转窑窑尾烟气经氧化沉降室,将大颗粒粉尘沉降,经专门的提升系统回回转窑;余热装置和布袋下部设置回收次氧化锌的装置,按氧化锌含量分类收集、外售。 2.5 改进型回转窑应用效果 在大量调研和实验研究基础上,借鉴本钢、南钢等专门处置钢铁企业内部含锌固废回转窑的成功经验,充分比较回转窑和转底炉的优缺点,结合河钢集团舞钢实际,利用铁鳞隧道窑生产保留的厂房和空地,建设回转窑系统。 改进型回转窑工艺产线技术设备已于2019年10月在河钢舞钢实业公司投产,经多次调整和优化,至今回转窑稳定运行,每年仅年修一次。入炉含锌量达4%左右,配碳15%左右,含锌物料脱锌率达92%,含铁二次资源TFe达到62%、含锌量0.3%左右。 很好的解决钢铁企业含锌固废处置困难的问题,可实现高效回收含锌产品、富含铁的二次资源,工艺简洁、运行成本低、高效率脱锌、无二次固废污染。 思考与展望 1.针对钢铁企业含锌固废处置的未来趋势是:能耗低&能效高、环保达标、工艺简洁、运行成本低,投资成本低; 2.改进型回转窑亦可作为企业含油污泥、城市飞灰等固废或危废的协同处理,充分利用其中的可燃物质,但需要设计控制二噁茵排放的二次燃烧子系统等补充设施。
正极板栅的腐蚀寿命较短,是限制铅酸蓄电池寿命的重要因素,也是整个行业共同面临的难题。在SMM主办的 2024 SMM第十九届铅锌大会暨铅锌技术创新论坛 —— 铅酸蓄电池技术论坛 上,易德维能源科技(江苏)有限公司总经理张正东科普了铅酸电池的三大失效机制,解析了正极板栅腐蚀原因,并介绍了延缓正极板栅腐蚀的方法。 铅酸电池三大失效机制 铅酸蓄电池是一个复杂的电化学体系,其主要失效机制有三大项:正极板栅的氧化腐蚀、正极活性物质的脱落、负极板不可逆的硫酸盐化。其中正极板栅的氧化腐蚀是铅酸蓄电池失效的重要原因 。 板栅在铅酸蓄电池中主要起到骨架支撑及电子传导的作用,正极板栅需要具有: 良好的耐腐蚀性:减缓腐蚀造成的板栅断裂、界面电阻增加和导电性降低; 良好的机械性能:缓解电池在充放电过程中的板栅生长和腐蚀蠕变。 正极板栅腐蚀原因 板栅被用作蓄电池的电子集流体,所以在铅酸蓄电池充电和放电的过程中因为电池温度过高、电解液密度过大,及电解液中含有腐蚀作用的酸类或有机物盐类均会造成正极板栅明显腐蚀。 已经确定,在栅极和PbO2之间总是形成氧化程度较低的PbOx(主要是PbO)层的薄层。当PbO层与电解质中的H 2 SO 4 接触时,会形成PbSO 4 并变为绝缘体。板栅腐蚀是铅酸电池在恒压充电的最初10-15个循环中过早失效的主要原因。 Ball 等人利用光学显微镜对正极板栅腐蚀层进行分析后,发现硫酸的渗入会使正极板栅产生微小的裂缝,如图1所示。分析认为此裂缝常见于板栅边界与横纵筋条的交界位置,产生裂缝的原因可主要归结为 PbO2 转化为PbSO4 后,晶体体积发生变化、工作时温度改变导致的热循环和析氧腐蚀产生气体破坏了板栅的微观结构。 延缓正极板栅腐蚀的方法 改善板栅制造工艺 Sakai 等通过更改板栅制造工艺,采用粉末轧制工艺,以铅钙锡和铅锡粉末制作板栅合金,并通过耐腐蚀性能测试可知,相对于传统浇铸工艺,重结晶现象得到缓解,合金的耐腐蚀性得到提高,合金无明显腐蚀生长情况,这有助于抑制合金发生晶间腐蚀。 Naresh等采用恒电位聚合的方式,向正极板栅上沉积Ppy,并与常规板栅进行对比测试。通过 CV、EIS、SEM、腐蚀测试、电池充放电测试等方法,发现当涂层的厚度在 200 μm 时,板栅比表面积特性较好,这能够促进板栅/活性物质结合。改性后的正极板栅,涂层能够减缓腐蚀产物的生长,进而提升正极板栅的耐腐蚀性。 通过FT-IR分析证实了铅合金正极网格在175个循环后表面上存在ppy。通过SEM分析证实了175个循环后ppy的存在。发现ppy由于连续循环而具有非晶化粒子特征,并且循环后与活性物质一起存在。获得的FT-IR和SEM图像证实了ppy的稳定性,即使经过175个循环也是如此。 经Ppy涂层的铅合金电池显示出更多的PbSO4和PbO2转化率,而常规铅合金网格电池的PbSO4转化为PbO2形成的转化率较低。这是常规铅酸电池在电池深度放电期间容量下降缓慢的主要原因。 Ppy涂层的存在显著增强了板栅的耐腐蚀性并抑制了氧气的释放速率。与传统铅酸电池相比,在低充放电速率下,容量提高了约15–20%。 3.2 电解液添加剂 3.2.1磷酸可以显着减少了正极活性物质的脱落,防止在PbO2电极上形成致密的硫酸铅,从而抑制了栅极材料的阳极腐蚀并减少了自放电。 Saminathan等研究了电解液添加剂的影响。研究表明,通过向电解液中添加磷酸,能够抑制正极板栅中 PbO2的生成,且能够提高析氧过电势,降低氧气的析出速率。 3.2.2六偏磷酸钠(SHMP)作为铅酸电池的电解质添加剂。它是一种无毒,无色的聚合物,对细菌没有遗传毒性,对环境没有危害。 通过添加SHMP,氧化峰和还原峰的电流密度会降低, C2峰值电流进一步降低,这意味着在SHMP存在下形成较小的PbSO 4 ,抑制较大的PbSO 4 颗粒的形成。 3.2.2 六偏磷酸钠(SHMP)作为铅酸电池的电解质添加剂。 空白样电极表面上残留有的大颗粒PbSO4颗粒,将在循环中积聚在电极表面上,钝化电极;添加SHMP可显着降低生成的PbSO4颗粒的尺寸,可以完全被还原。 3.2.2 离子液体,具有电导率良好、挥发性低的特点,向电解液中添加离子液体,能够增加电解液的电化学稳定性。 3.3合金成分 向铅钙合金中添加 Ag、Sn、Ba、Li及稀土等元素,均能够在一定程度上改善正极板栅的理化性能。 3.3.1 Sn 的加入能够提升正极板栅的机械性能和电化学性能, 使得析氧反应和析氢反应得到抑制,并且能够抑制腐蚀层中导电性较差的 PbO的生成,从而提高了板栅腐蚀层的导电性。 以 Pb-Ca合金为例,通过对四种Sn电沉积情况的H2SO4腐蚀失重与时间的关系图来看,板栅通过电沉积涂覆有锡。根据以下沉积时间,在指定范围内生产出具有三种不同涂层厚度的栅格:一分钟,两分钟和三分钟。增加Sn涂层的量可以显着降低材料的重量损失和腐蚀速率,从而提高耐蚀性。 3.3.2 Li的加入可以明显提高了铅钙合金的耐蚀性,并且能够有效抑制腐蚀膜的生长,提高电池的使用寿命。 研究显示,在Pb-Ca-Sn中添加锂会导致Pb-Ca-Sn-Li合金的形成,使合金的腐蚀速率降低2.65倍(从134.2 mpy降至50.3 mpy)。 3.3.3 向合金中加入适量的 Ba能够抑制传统铅钙合金的过时效,可以使机械特性保持在较高和稳定的水平 ,可以减少板栅面积的长大,促使产生均衡腐蚀,从而提升板栅的耐腐性。 3.3.3 Ag能够提升正极板栅的耐腐蚀性和抗蠕变性能。 以Pb-Ca合金作为研究对象,通过将锡和银隔离到亚晶界(放大500倍),在电池网格的表面上形成隔离单元。 事实证明,适中的锡含量和高的银合金含量偏析于晶粒和枝晶间的亚晶界,因此显着降低了腐蚀速率。但是在浇铸过程中,由于Ag 的凝固点较低,这就可能会导致其在浇铸时首先凝固,造成合金出现裂纹。并且由于 Ag 合金的高耐腐蚀性,可能会导致板栅表面生成的腐蚀层不足,使得板栅和活性物质之间的结合较差,进而导致电池在循环测试过程中,活性物质出现脱落现象,造成电池寿命的降低。 3.3.4 在正极板栅合金中添加稀土元素,可以在合金凝固的过程中,沉积在晶界表面,能够抑制晶粒的生长 ,从而细化晶粒,能够改善正极板栅的机械性能、耐腐蚀性和导电性,对于提高铅碳电池的性能具有一定的促进作用。 添加 Ce ,能够提高正极板栅合金的耐腐蚀性,抑制 Pb(II)的生长,提高腐蚀膜的孔隙率,增加腐蚀层的导电性。其原理为稀土元素 Ce 可以使阻抗层中的颗粒分布更均匀,防止了合金的进一步腐蚀,稀土具有较大的原子半径,易于占据合金中的空位,阻滞其它元素的扩散,细化了晶粒,能保证形成一层致密的保护性膜,可以使晶间夹层处于化学惰性,减缓腐蚀的发生; 添加 La ,La 的添加量在 0.006 wt.%和 0.054 wt.%时,能够抑制电极的析氧反应,并且抑制导电性较差的氧化物的生成,同时增加腐蚀层的导电性。 添加 Sm ,能够抑制腐蚀层的生长,并促进 PbSO4向 PbO2的转化,腐蚀层的阻抗得到降低。添加了 Sm 和 Yb,随着 Sm 和 Yb 的加入,能够抑制腐蚀层中PbO 的生长,并且提高腐蚀层的导电性,缓解析氢和析氧反应。 3.4 板栅结构 板栅筋条的结构、极耳的位置和数量、板栅的高宽比对极板等电位线的分布和电位降有直接影响。 等电位线之间的区域面积大小反映了电位变化的速度,相邻等电位线之间的区域面积越大,电位变化越慢,单位面积上的内阻越低,电流分布越均匀。 多极耳板栅能够显著减小极板电位降,降低内阻,电池充放电温升降低,延长板栅腐蚀寿命;在用铅量相同的情况下,纵筋变截面有助于纵筋截面上电流密度均匀化,延长板栅腐蚀寿命。 总结 通过优化合金材料、优选电解液添加剂和优化生产工艺,提高酸蓄电池正极板栅的耐腐性能,进而实现提高铅酸蓄电池寿命的目的; 在提高正极板栅合金耐腐蚀性能的研究基础上,对正极极板制备工艺进行优化,研究正极板栅/活性物质界面腐蚀生长规律,探究正极电势对合金腐蚀速率的动力学影响规律,最终可以通过合理的工艺设计可以达到降低板栅腐蚀速率、提高电池循环寿命的结果。
》查看SMM铅产品报价、数据、行情分析 在 2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会-铅资源综合利用论坛 上,SMM高级分析师夏闻鸣在供应转型背景下对2023铅市场进行了展望。谈到供需背景的转变,她对原生铅和再生铅的政策发展按照时间轴进行了梳理。从铅锭近年来的供需平衡关系表来看,今年到目前为止,铅的供应和消费整体差异不大,整体处于紧平衡状态。考虑到3-4季度的铅消费传统旺季,我们依然对下半年的铅消费保有乐观的期待。在铅市没有大的供需矛盾变化之际,SMM预计铅价或将在目前的价格重心范围内进行区间震荡。 2023铅市场供需格局转变-供应 原生铅产业发展-时间轴-原料端 近年铅精矿产量接连下降,加工费走低挤压冶炼成本,副产品定位模式确立,高银矿使用比例上升 进入2016年,铅精矿的进口量和产量开始大幅下降,产量由原来的200万吨左右,降到现在的每年大约100万吨左右,随之而来的是冶炼加工费的的下降,进而使得利润空间缩窄,逐渐走弱。 这两年铅的产量没有下降反而有上升的趋势,是因为原料结构从原来的纯矿格局发生了改变。 原料结构转变,含铅废料加入,2023年原生铅新增产能集中释放,其产量预计同比增7-8% 进入2023年,现在市场原料原生和再生占比基本上可以看作各占一半。 从2022年原生铅产量分布图来看,河南、湖南和云南的产量依然排在前列。排在首位的河南,2022-2023年的新增产能预计将超36万吨。 再生铅产业发展-时间轴-成品端 2023-2024年再生铅新增产能仍有约230万吨,2023年实际落地产能预计超100万吨 其从河南、广西、河北以及山东等全国多家企业调研的2023-2024年国内再生铅新扩建与复产产能情况得出了上述结论。 废电瓶回收与处理能力逐年递增 而电池报废量远不及需求增速 再生的利润整体依然是呈现下降的趋势。2022年的再生铅行业利润呈现上升趋势。主要是环保等政策的出台使得2022年再生铅产量有一点负增长,以及企业对多金属综合利用使得2022年再生利润出现上涨。现在越来越多的企业进行多金属综合利用开发。 再生铅市场:环保推进产业升级,新增产能释放中遭遇废料供应瓶颈,产业利润收窄,多金属综合利用为王,电解工艺加持 2023铅市场供需格局转变-需求 2023-2024年铅蓄电池企业预计新增产能 一方面是因为蓄电池企业存在新扩建产能;另一方面终端市场有以下几个板块的增长点 电动自行车超标车进入淘汰期 政策红利至少可延续至2025年 传统燃油汽车政策退坡 新能源汽车延续 2023年汽车消费或增速放缓 2023年延续新能源汽车免征车辆购置税政策,列入《目录》的纯电动汽车、插电式混合动力(含增程式)汽车、燃料电池汽车,属于符合免税条件的新能源汽车。 2023年3月1号-3月31日,湖北省联合多家车企推出了政企购车补贴,最开始是“东风系”;另自4月1日至4月31日,上湖北牌照,东风本田全系车享受补贴最高达6.8万。 根据海南省人民政府印发《海南省碳达峰实施方案》:到2025年,公共服务领域和社会运营领域新增和更换车辆使用清洁能源比例达100%。到2030年,全岛全面禁止销售燃油汽车。 5G高速发展 梯次利用降低 或助力储能电池需求上升 从铅蓄电池企业月度综合开工率趋势、动力型铅蓄电池企业月度开工率以及2021-2023年铅蓄电池出口量对比等数据变化可以看出,2023年一季度,铅蓄电池市场内销与外销业务温和上升。 考虑到3-4季度的铅消费传统旺季,我们依然对下半年的铅消费保有乐观的期待。 沪伦比值及贸易关系建立 2023年铅锭出口或延续增势,视作内外铅价的调节器 2017年以后,有一个比价大的铅进口需求出现。受原生产量下降,再生受环保影响产量也下降。随着2020年许多企业的新建产能的投产,2021年铅锭社库暴增至20万吨以上,出现了大幅累库。海外铅企受到疫情和天然气价格高昂等因素影响,国外铅锭出现了减产,使得这两年国内铅锭获得了明显的出口去库机会,最近铅库存又回到了3万吨左右的正常范围。未来,铅的进出口可以当作一个铅价的调节器来看,需关注有没有出现明显的出口机会进而带动铅价的变动。 2018-2023E铅锭供需平衡 从铅锭近年来的供需平衡关系表来看,今年到目前为止,铅的供应和消费整体差异不大,整体处于紧平衡状态。 2023年铅价预测 在铅市没有大的供需矛盾变化之际,SMM预计铅价或将在目前的价格重心范围内进行区间震荡。铅价下方需关注原生铅以及再铅生的成本对铅价的支撑力度。上方需关注后市消费增长的空间变化对铅价的影响。此外,从铅价预估角度来看,铅锭进出口数据也是一个重要的参考因素,值得关注。 》查看2023 SMM (第十八届) 国际铅锌峰会专题报道 》在线观看SMM (第十八届) 国际铅锌峰会视频直播
》查看SMM铅产品报价、数据、行情分析 在 2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会-锌市场高质量发展论坛 上,SMM锌行业分析师韩珍围绕“中国锌原料市场的机遇与挑战”展开深度剖析,她表示,SMM预计上半年国内冶炼厂维持高产,5月预计出现将近56万吨的高位,检修基本集中在8-9月份,预计届时矿产量将下降明显。而再生锌方面,虽然目前原料供应紧张,利润表现也不佳,但是考虑到未来钢灰产量的增加和绿色产业循环,预计未来再生锌的重视程度会逐年增加。 长周期来看 国内矿供应紧缺延续 长周期看全球锌精矿储量逐年下降 据美国地质调查局公布的全球锌精矿储量走势来看,自2020年到2022年,全球锌精矿矿山储量下滑明显,处于逐步萎缩的状态中。 且据SMM了解,自2021年到2022年间,矿山产量下滑除了矿山自身的原因,品位下滑也是影响矿山产量的重要因素。 国内锌精矿产能集中 小型矿山占比过高 据SMM调研了解到的国内矿山各省份产能分布情况来看,锌精矿的产能主要还是集中在云南、内蒙、湖南三个地区,产业集中度高,但是从矿山的数量上来看,年产能1万吨以下的小型企业的矿山数量占比过高,基本占到一半的情况,在这一背景下,整体矿山的成本压力较大。 国内锌精矿进口依赖度提高 从SMM整理的沪伦比值和矿进口盈亏情况来看,随着沪伦比值的走高,锌精矿进口窗口间歇性开启,为进口提供契机。 众所周知,原本国内矿便对进口有所依赖,而SMM了解到,自2020年依赖,国内进口依赖度增加明显,主要是国内精炼锌产量由584万吨增加至610万吨,且进口窗口开启,给冶炼厂锁价机会。 考虑到国内冶炼厂的备货情绪和4月锌精矿进口窗口陆续开启,SMM预计5-7月国内锌精矿进口量明显增加,全年进口依赖度延续34%的高位。 国内再生冶炼厂 新增产能占比提高 2023年进口矿补充 冶炼厂产量增量预期逐步兑现 考虑到此前国内锌精矿进口的依赖度延续高位,对于国内的冶炼厂来说,原料采购的国内自给率下降,海外加工费的变化会直接影响国内加工费的变化,2022年出现过冶炼厂因为海外矿原料不足而出现减产的情况,今年随着进口矿的补充,冶炼厂产量增量预期逐步兑现。 全年来看,SMM预计上半年国内冶炼厂维持高产,5月预计出现将近56万吨的高位,检修基本集中在8-9月份,预计届时矿产量将下降明显。 国内冶炼厂新增产能 SMM整理了国内冶炼厂新增产能情况,从其中可以看出,企业对再生锌的重视度逐步提升。实际新增产能投产时间在2023年年底之前。 国内平衡 从SMM做出的2021~2023年国内平衡情况来看, 2023年随着国内冶炼产量的释放,矿山方面或将处于相对紧缺的情况。 中国再生锌市场 再生锌工艺流程 下图为再生锌的供应流程,再生锌的主要原料是钢厂的电炉烟灰、高卢瓦斯灰和锌渣锌灰等。 再生锌主要原料:次氧化锌、锌焙砂(高炉瓦斯灰、钢灰)、锌渣、锌灰等 下图对再生锌的原料做出更为细致的分类,从中可以看出,主要原料依旧是集中在钢厂的钢灰和高炉瓦斯灰上,譬如钢厂的电炉灰锌含量基本在15%以上,高炉瓦斯灰锌含量偏低,基本在3%以上,其他的比如镀锌厂的锌渣锌灰基本锌含量较高,另外的废黄铜、干电池在再生冶炼方面的应用相对偏少。而钢灰、高卢瓦斯灰这些也是作为次氧化锌、锌焙砂的主要原料。 虽然目前国内钢灰供应偏紧,但政策支持下远期原料供应紧张情况有望缓解 据SMM了解到,进入2023年以来,SMM高炉开工率和电炉开工率相比往年同期均有不同程度的下滑,而虽然高炉开工率还维持在不错的水平,但是高炉瓦斯灰的品质下滑比较严重,这也就造成了钢灰采购偏紧的局面。 不过政策方面,2022年7月,工业和信息化部、国家发展改革委、生态环境部印发的《工业领域碳达峰实施方案》中提到,2025 年,废钢铁加工准入企业年加工能力超过1.8 亿吨,短流程炼钢占比达 15%以上。到2030 年,富氢碳循环高炉冶炼、氢基竖炉直接还原铁、碳捕集利用封存等技术取得突破应用,短流程炼钢占比达 20%以上。 据此,SMM预计2025年钢灰供应量有望缓解。 中国次氧化锌产能以河南和湖南为首 此前提到,再生锌行业的主要原材料为次氧化锌、锌焙砂、锌渣和锌灰,其中次氧化锌又为锌焙砂的原料,所以次氧化锌的供给对再生锌行业的影响比较大。据了解,国内次氧化锌的企业在200多家, 据SMM调研了解到,次氧化锌大厂基本分布在河南和湖南,其中河南靠近原料地即钢厂的主产区,基本可以覆盖河北、山西、山东江苏等省份,锌渣、锌灰、钢灰的采购更方便,而湖南靠近再生锌企业,更接近销售市场。 国内锌焙砂、锌渣锌灰供应 据SMM测算,国内锌焙砂企业数量较少,企业数量不足70家,全国锌焙砂生产线不足80条。 2022年,中国锌焙砂总产能为116万吨,总产量为73万吨,行业整体开工率为62.9%。 受2022年12月底国家出台的禁止破碎锌进口的影响,破碎锌价格抬升,实际成交价格一般是锌价*88、89折,破碎锌与锌渣的价差由之前的1000元/吨以上缩窄至700元/吨左右,同时破碎锌挑选铅等其他杂质金属所耗费的人工较多,亦要承担杂质挑选不清所要承担的风险,压铸合金企业逐步开始采购锌渣来代替破碎锌。 再生锌供应紧张情况延续,未来有望缓解 据SMM对主要含锌废料供应情况以及含利用率含锌废料供应情况的预估量来看,目前钢灰的供应延续紧缺的状态,这也与钢厂的电炉开工情况吻合,但是考虑到前面提到的短流程炼钢政策上的扶持,SMM预计未来再生锌整体供应情况有望缓解。 次氧化锌、锌焙砂计价方式 下图是SMM对次氧化锌和锌焙砂的相关计价方式: 需要注意的是,氯含量对于做锌焙砂的企业来说,氯含量越高会影响它的浸出率,进而影响锌焙砂的销售价格;对于电解的再生锌厂来说,氯含量会腐蚀阳极板。铅的含量高对于再生锌厂而言,可以回收再利用。 再生锌产量占比逐年提高 但目前产能利用率偏低 据SMM统计,国内再生锌企业总计70余家,行业杂乱且中小企业规模占比较高的特点,造成再生锌企业实际开工率在50%~60%,整体产能利用率偏低。 不过产能方面,中国再生锌产能呈现逐年上涨态势,遵循靠近原材料+水电能耗成本较低的原则,云南、湖南、四川、广西等四地总产能占比高达75%。 值得一提的是,2021年再生锌产量占比下降,主因2021年之前原料钢灰库存富余,库存消化殆尽后新产出钢灰供应不足,再生锌产量下降。 再生锌VS矿产锌利润 利润方面,考虑到再生锌产能主要集中在云南、四川、湖南和广西等地,SMM分别针对这四个地区做了利润测算,从中可以看出,湖南地区利润倒挂比较明显,主因电价比较高导致。 整体来看,虽然再生锌目前原料供应紧张,利润表现也不佳,但是考虑到未来钢灰产量的增加和绿色产业循环,预计再生锌的重视程度会逐年增加。 》查看2023 SMM (第十八届) 国际铅锌峰会专题报道 》在线观看SMM (第十八届) 国际铅锌峰会视频直播
》查看SMM铅产品报价、数据、行情分析 工信部发布的《“十四五”工业绿色发展规划》)提出,“十四五”期间工业绿色发展的总体思路,要求以碳达峰碳中和目标为引领,统筹发展与绿色低碳转型,深入实施绿色制造,大力推进工业节能降碳,全面提高资源利用效率,积极推行清洁生产改造,提升绿色低碳技术、产品和服务供给能力。 同时,我国陆续出台了《关于加快废旧物资循环利用体系建设的指导意见》、《生产者责任延伸制度推行方案》和《关于完善资源综合利用增值税收政策》等相关政策,提倡再生循环利用,并明确了废铅酸蓄电池回收方式,完善了废铅酸蓄电池的税务机制,进一步推动资源综合利用行业持续健康发展。 在政策及市场发展的推动下,再生铅行业规模急剧扩张,其废料处理能力超过千万吨级别,回收行业的从业人员更是数目庞大。与此同时,回收行业竞争激烈,且回收乱象频发,那么如何引导废铅酸蓄电池流向正规回收渠道以及如何使“带票”交易规范化等问题较为迫切。2022年,SMM组织废铅蓄电池回收企业代表共同召开了废铅蓄电池回收行业联盟筹备会,会议初步讨论了联盟成立的背景和初衷,以及联盟筹备的前期准备事项。 在 2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会 期间, 全国废铅蓄电池回收行业联盟正式成立 ,SMM特邀废铅蓄电池回收行业各大企业代表见证联盟成立,同时进一步商讨当前回收行业的漏洞,以及后续联盟如何更好的解决回收行业的疑难杂症,为企业发声,约束行业不规范回收,衔接政府做好上传下达工作,助力企业可持续发展。 在此次会议上,SMM CEO范昕讲述了全国废铅蓄电池回收行业联盟的成立初衷,浙江超威废旧电池回收利用有限公司董事长朱文龙阐述了全国废铅蓄电池白名单政策的进展,天津东邦铅资源再生有限公司常务董事吴小云对废铅蓄电池简易征收的相关案例做出分享,最后,由中国再生资源产业技术创新战略联盟理事长李士龙作会议总结。 全国废铅蓄电池回收行业联盟正式成立! 全国废铅蓄电池回收行业联盟章程 第一章 总 则 第一条 全国废铅蓄电池回收行业联盟(以下称“联盟”),英文名称为" China Waste Lead Battery Recycling Industry Alliance "。 第二条 联盟的性质:联盟由在境内从事废铅酸蓄电池回收、利用、技术研究的知名企业、第三方机构等自愿组成,是一个集联合性、专业性和行业性于一体的行业性组织。 第三条 联盟的目标:营建绿色、有序、健康、可持续的产业环境,提升行业整体市场形象。 第四条 联盟的宗旨:凝聚联盟内各成员的共识,为行业共同利益服务。 打造以产、学、研、工程多赢的产业平台,整合优质资源,积极开展技术交流,不断完善业内技术标准,提高行业整体能力,加强行业内外的广泛合作,提升行业在中国乃至全球市场的总体竞争力。 第二章 联盟的主要任务 第五条 向政府有关部门反映、呼吁联盟成员的意见和建议,争取稳定的生存空间和更广阔的发展空间、维护成员的正当合法权益,担任政府和行业企业之间的纽带和协调职能。 第六条 营建行业文化,建立联盟内成员之间相互尊重、公平竞争、长短互补、共同发展的环境。 第七条 不断完善和成熟产业发展所需的相关技术标准,定期举办联盟内的信息交流、研讨、服务等活动。积极开展信息咨询、技术服务、人才服务等项工作。 第八条 配合政府宣教工作,并开展校企合作,邀请知名学者讲座,培养产业发展急需的各类人才、开展联盟内外的资源整合和优势互补的合作。 第九条 通过上海有色网信息科技股份有限公司及相关媒体平台,提高联盟影响力,向社会推荐联盟企业,在联盟成员内优先采购和选用的合作。营造成员沟通、学习的平台,提升联盟成员在企业运营、研究开发、生产制造的整体水平;促进联盟成员单位与行业外资源支持企业在产品、技术、方案、服务的合作,推动产业链和产业发展环境进步。 第十条 保护联盟内各企业的专利、着作权、商标、商业秘密等知识产权,对外解决贸易摩擦和贸易壁垒。 第三章 组织机构和职责 第十一条 联盟发起单位: 上海有色网信息科技股份有限公司、中国再生资源产业技术创新战略联盟、河南豫光金铅股份有限公司、浙江天能资源循环科技有限公司、江苏新春兴再生资源有限责任公司、骆驼集团股份有限公司、上海鑫云贵稀金属再生有限公司、浙江超威废旧电池回收利用有限公司、广东绿循能源科技有限公司、安徽超威环保科技有限公司、安徽华铂再生资源科技有限公司、安徽凯铂环保科技有限公司、安徽省华鑫铅业集团有限公司、安徽天畅金属材料有限公司、安康绿铅废金属回收有限公司西安分公司、太和县大华能源科技有限公司、风帆有限责任公司保定再生资源分公司、广东鸿星环保科技有限公司、广西震宇环保科技有限公司、广西铸锋新能源有限公司、贵州鲁控环保科技有限公司、贵州麒臻实业集团有限公司、河北松赫再生资源股份有限公司、河北雄泰再生资源有限公司、湖南康泽环保科技有限公司、济源市鸿达资源综合利用有限公司、济源市聚鑫资源综合利用有限公司、江西丰日冶金科技有限公司、江西齐劲材料有限公司、林西县森润再生金属制品有限公司、灵宝市新凌铅业有限责任公司、岷山环能高科股份公司、内蒙古兴安银铅再生资源有限公司、青岛泉恩环保科技有限公司、衢州欧宏环保科技有限公司、山东中庆环保科技有限公司、陕西德姆赛特环保科技有限公司、陕西绿树环保科技有限公司、陕西天酬勤环保科技有限公司、苏州蓝港环保科技有限公司、天津杰士电池有限公司、通辽泰鼎有色金属加工有限公司、闻喜县金山实业有限公司、英德市新裕有色金属再生资源制品有限公司、张家口山安驰新能源有限公司、遵义富桥金属回收有限责任公司。 第十二条 联盟执行单位:上海有色网信息科技股份有限公司 第十三条 联盟组织架构: 会长单位:上海有色网信息科技股份有限公司 范昕 名誉会长单位:中国再生资源产业技术创新战略联盟 李士龙 名誉副会长单位:上海鑫云贵稀金属再生有限公司 吴小云 副会长单位:河南豫光金铅股份有限公司 高富娥 浙江天能资源循环科技有限公司 张春强 江苏新春兴再生资源有限责任公司 陈建芳 骆驼集团股份有限公司 陈世海 秘书长单位:浙江超威废旧电池回收利用有限公司 朱文龙 副秘书长单位:广东绿循能源科技有限公司 郑秋华 1.联盟大会为联盟的最高决策机构,指导联盟开展工作,决定联盟重大事务。联盟大会设常务理事会。常务理事会每年召开一次会议,情况特殊的可采用通讯形式召开。 2.联盟秘书处负责日常工作,对常务理事会负责。秘书处设秘书长1名,副秘书长若干名。 第十四条 联盟秘书长行使下列职权: 1.主持联盟秘书处日常工作,组织实施工作计划,监督工作进展情况; 2.提名副秘书长报常务理事会审议。 3.召集和主持联盟常务理事会会议; 4.代表本联盟签署有关重要文件和参加各种重大活动。 第四章 加盟条件 第十五条 申请加入联盟的成员,必须具备下列条件: 1.诚信经营的独立法人单位,在行业内处于领先位置。 2.热衷于推动废铅蓄电池回收产业及技术标准的发展。 3.拥护本联盟的章程,履行本联盟的各项义务。 第五章 加盟程序 第十六条 申请加入联盟的程序如下: 1.填写《加盟申请表》,提交营业执照、机构组织代码证和法人身份证明的复印件; 2.秘书处初审后报常务理事会议审议; 3.经主席团授权,秘书处可审批新会员并报请下次常务理事会议确认。 第六章 联盟成员的权利 第十七条 联盟成员平等享有联盟章程规定的各项权利: 1.享受联盟网站所提供的相关信息免费发布服务(发布内容要以联盟成员共享的版块和栏目主题内容为准); 2.对联盟秘书处工作提出建议、意见并进行监督; 第七章 联盟成员的义务 第十八条 联盟成员应履行联盟章程规定的各项义务: 1.遵守《全国废铅蓄电池回收行业联盟》,执行联盟决议,遵守行规行约; 2.承担联盟委托的工作,支持和积极参加联盟举办的各项活动; 3.推荐联盟新成员。 第八章 退出和除名 第十九条 对于背离《全国废铅蓄电池回收行业联盟》宗旨,违反本章程中的义务规定条款并协商无效的成员,本联盟将做除名处理,通报联盟所有成员,停止其一切联盟内部活动。 第九章 其 它 第二十六条 本章程未尽事宜或有关条款,经主席团通过,可对本章程进行补充或修正; 第二十七条 本章程由联盟成立大会讨论通过后生效。 第二十八条 本章程解释权归联盟秘书处所有。 在 2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会 现场,SMM举行了盛大的揭牌仪式, 中国再生资源产业技术创新战略联盟 理事长 李士龙 李会长、安徽华铂再生资源科技有限公司 董事长朱桂贤、京津冀蓄电池环保产业联盟 轮值会长 吴小云以及SMM CEO 范昕 为全国废铅酸蓄电池回收行业联盟揭牌。 》【直播】2023SMM(第十八届)国际铅锌峰会今日正式开幕! 》查看2023 SMM (第十八届) 国际铅锌峰会专题报道 》在线观看SMM (第十八届) 国际铅锌峰会视频直播
》查看SMM铅产品报价、数据、行情分析 》【峰会直播中】大咖谈:2023年铅锌、储能市场前景 双碳下铅锌企业的思考 回收现状及污染控制对策 SMM5月18日讯:在 2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会-铅资源综合利用论坛 上 , 昆明理工大学教授李兴彬围绕“赤铁矿法除铁炼锌工艺及锌冶炼技术创新”的话题作出分享。 赤铁矿法除铁炼锌工艺介绍 锌冶炼国内外发展现状 数据显示,2022全球精炼锌总产量约1200万吨,2022年中国精炼锌产量597.8万吨。 中国锌冶炼发展现状 中国锌冶炼方式主要有两种,分别为湿法炼锌和火法炼锌。其中湿法炼锌占比在85%左右,火法炼锌占比在15%左右。 具体来看, 湿法炼锌 工艺流程包括: 沸腾焙烧——中性浸出—弱酸浸出——浸出渣回转窑(烟化炉)处置流程 沸腾焙烧——中性浸出——浸出渣热酸浸出(黄钾铁矾法除铁、针铁矿法除铁、赤铁矿法沉铁)流程 硫化锌精矿氧压浸出流程 需要改进的方面: 渣产量大,约500万吨锌浸出渣; 有价金属的综合回收率较低; 能源消耗大。 火法炼锌: 工艺流程包括: ISP密闭鼓风炉;电炉炼锌;竖罐炼锌 需要改进的方面: 粉尘、烟气污染治理;降低能耗;装备大型化智能化。 湿法炼锌工艺及渣处理方式分析比较(以10万吨金属锌/a冶炼厂为例) 与常规工艺相比,赤铁矿湿法炼锌工艺新增的经济效益 = 锌回收率提高1~2%新增2000万元+渣处理节约煤/焦6000万元=7000万元。 若是以22~24万吨硫化锌精矿做原料,通过还原浸出—赤铁矿法除铁为核心的湿法炼锌工艺,预计将得到10万吨锌锭,30万吨左右的硫酸以及3~5万吨的赤铁矿等产品,具体工艺流程如下: 硫化矿焙烧余热回收+高温尾气洗涤余热利用为湿法炼锌系统供热,避免燃料消耗。 全冶炼系统(精矿-锌锭)能效降至700kgce以下。 低碳/零碳锌冶炼,浸出渣、铁渣均资源化利用; 危废渣库的建设负担小,环保压力小,环保投入及维护成本低。 赤铁矿法除铁炼锌工艺 赤铁矿法除铁炼锌工艺具有“绿色低碳、资源节约、能耗低、综合回收率高、渣资源化、装备自动化”的显著优势,达到国际领先水平。 其副产品氧化铁达到行业标准要求,作为产品外售。 下图为锌冶炼工艺技术指标对比: 赤铁矿除铁炼锌工艺入选《有色金属冶炼行业节能降碳改造升级实施指南》推广应用的先进适用技术,成为《有色金属行业碳达峰实施方案》重点推广的绿色低碳技术。 《有色金属冶炼行业节能降碳改造升级实施指南》中提到: (一)加强先进技术开发,培育标杆示范企业。 锌湿法冶金多金属回收、浸出渣资源化利用新技术共性关键技术的研发应用。 (二)稳妥推进改造升级,提升行业能效水平。 推广应用先进适用技术:高效湿法锌冶炼技术、锌精矿大型化焙烧技术、赤铁矿法除铁炼锌工艺; 合理压减终端排放:锌浸出渣无害化处置。 赤铁矿法除铁炼锌工艺产业化应用实例:3家 分别为, 日本秋田饭岛冶炼厂:日本秋田饭岛冶炼厂。 德国鲁尔锌厂:1979-1990采用赤铁矿除铁工艺;1991-1994改为氧压浸出工艺。 中国云锡文山锌铟冶炼有限公司:2018.08-至今,中国首家赤铁矿法除铁炼锌工厂,电锌产量12万吨/a,利润2~3亿/年。 总结 赤铁矿法除铁炼锌工艺具有绿色低碳、浸出渣资源化利用、多金属综合回收率高等优势,为锌冶炼行业绿色低碳发展提供了新的工艺技术和思路。 赤铁矿除铁炼锌工艺入选《有色金属冶炼行业节能降碳改造升级实施指南》推广应用的先进适用技术。入选《有色金属行业碳达峰实施方案》重点推广的绿色低碳技术。 昆明理工大学锌冶炼研究团队积极与广大锌冶炼同行共同研发、共同攻关,致力于“低碳/零碳锌冶炼、无废渣锌冶炼、低成本无污染锌冶炼”工艺技术的研发、科技攻关和产业化应用,为我国锌冶炼绿色低碳发展贡献力量。 》查看2023 SMM (第十八届) 国际铅锌峰会专题报道 》在线观看SMM (第十八届) 国际铅锌峰会视频直播
》查看SMM铅产品报价、数据、行情分析 》【峰会直播中】大咖谈:2023年铅锌、储能市场前景 “双碳”下铅锌企业的思考 回收现状及污染控制对策 在 2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会-锌绿色循环及技术创新论坛 上 , 广东华鑫原点科技有限公司总工程师、总经理申鸿志分享了氨法炼锌及其污染物控制技术研究现状及进展。其主要从氨法炼锌工艺、氨法炼锌的优势以及氨法炼锌污染物来源及防控进行了详细地分析与阐述。 氨法炼锌工艺 再生锌市场背景 ►矿山资源紧缺 国际铅锌研究小组数据显示,2022年1—10月份,全球锌精矿产量1024.3万吨,同比减少约32.6万吨 2022年,国内锌精矿产量约331.5万吨,同比下降9.39% ►再生原料充足 镀锌过程中产生的热镀锌渣和锌灰、锌合金生产过程中产生的新废料、报废的锌合金、钢铁行业电弧炉烟尘和瓦斯泥、瓦斯灰、铜铅等行业冶炼产生的含锌烟尘等。 ►政策支持力好 关于印发有色金属行业碳达峰实施方案的通知 工信部联原〔2022〕153号明确提出鼓励氨法练锌。 再生资源回收利用符合国家建设资源友好型社会,实现碳达峰目标政策方向。 氨法工艺优势 氨法练锌技术优势 原料适用广泛 高氟原料 高氯原料 高铁原料 高炉瓦斯灰、锌灰、锌渣等 生产利润提高 电解相比现有工艺电耗降低5%-21% 专用净化分离器代替锌粉净化 其他有价金属回收率高(铅、铜等) 新技术解决痛点 氨法练锌存在已久,因工作环境恶劣及氯开路问题未能解决一直不被重视,我司针对氨法弊端进行技术公关,力求利用氨法的优势解决其弊端,主要做了以下工作: 原料中氟、铝、铁等元素均不被浸出,原材料适用范围广泛,杂质去除简单; 特有的氯开路设计,完美解决高氯原料的利用率问题; 工况条件友好,避免气体污染物导致的现场环境恶化等问题; 净化环节引入自研分离器,效率高,速度快、降低锌粉净化成本。 技术优势 原料:再生原料广阔而丰富;高氟氯、高铁、高硅原料的有效利用。 工艺路线短,投资小、成本低。 三废排放少。尤其无废水排放。 氨法炼锌污染物来源及防控 氨法炼锌污染物 湿法冶炼行业的污染物主要是废渣、废水、废气。 氨法炼锌技术不产生废水,因此关注的重点主要是废渣与废气。 氨法炼锌的废渣 铁铝 原料中的铁元素和铝元素一般是以氧化物形势存在的,这些物质在氨法冶炼系统中不可溶,因此原料中的几乎所有铁元素和铝元素都会保留在浸出渣里排出。 铅锌 未能充分溶解的铅锌也会存在于浸出渣被排出。其中的锌含量,根据原料中的可溶锌率不同,一般在8~15%之间。 钙硅 原料中绝大部分钙元素的化合物是以碳酸钙和硫酸钙的形式沉淀进入渣中二氧化硅及硅酸盐在系统中不可溶,几乎全部硅元素都沉淀在浸出渣里。 氟氯 原料中的氟化物几乎不溶于氨法系统,也全部进入渣中氯化物几乎全部可溶,但渣中会夹杂30%左右的水分(溶液),因此浸出渣会含有一定量的氯,一般在8%左右。 氨法生产中的废气构成 1.氨气 氨法炼锌根据其液体成分可以分为高氨和低氨两种方案,这些方案中,液体系统均含有一定量的游离氨,尤其高氨体系中游离氨含量更高。 众所周知,氨虽然易溶于水,但其水溶液具有较强的挥发性。 因此游离氨就会挥发到空气中形成气态污染物。在浸出,净化、电解等各个环节,氨气都会会发出来,造成工作环境的恶化。 在浸出、净化环节,我们可以通过搅拌槽结构来解决氨气无组织逸散的污染问题——如搅拌槽上加盖,盖上安装通风管路,将气体集中收集处理。 2.三氯化氮 三氯化氮,也称为三氯胺,无机化合物,化学式是NCl3,分子量是120.37 。为黄色、油状、具有刺激性气味的挥发性有毒液体,沸点为71℃,极不稳定。 电解过程中,液体颜色会发黄就是三氯化氮的影响。这些三氯化氮会在电解时挥发出来,导致电解槽面上充斥着浓郁的氯气气味,进而恶化操作环境。 因为电解槽是敞口的,所以这部分逸散的气体难以集中收集,是目前生产中遇到的最大问题。 目前业内常用的解决方案有两个: 1.电解槽面加盖。在电解槽上加设一个盖子,内设引风管路,可以有效解决污染性气体逸散问题。但弊端是无法进行槽面巡检,不能及时发现电解生产的问题及故障。每次出装槽时操作较繁琐,工作量较大。 2.强制引风。通过强制引风,将气体污染物集中引入尾气吸收系统处理。由于电解生产时产生的三氯化氮等气体密度较大,在车间的中上部引风会显著降低效率,故可以采用下引风或电解槽内的侧引风方案。 集中收集的气体,可按如下方法处理: 氨气,可以利用酸性液体进行吸收。如用少量稀硫酸进行吸收。也可以用氧化锌调浆进行吸收。 三氯化氮,可以直接用碱性液体进行吸收。在碱性条件下,三氯化氮会水解,产生次氯酸跟和氮气。比如使用氢氧化钠溶液进行吸收,可以得到次氯酸钠溶液和氮气。 》查看2023 SMM (第十八届) 国际铅锌峰会专题报道 》在线观看SMM (第十八届) 国际铅锌峰会视频直播
》查看SMM锌产品报价、数据、行情分析 SMM5月18日讯:在 2023年第十八届SMM国际铅锌峰会暨铅锌技术创新大会-锌绿色循环及技术创新论坛 上,潍坊龙达新材料股份有限公司技术主管张天锡介绍了二次锌资源概述、氧化锌再生产品、金属锌再生产品以及再生锌的机遇与挑战。 二次锌资源的来源 锌,是一种重要的基础金属,在日常生活中广泛应用于建筑、机械、交通等行业。在锌的冶炼加工过程中不可避免的产生了大量的含锌废物。比如,在热镀锌行业产生的热镀锌渣热镀锌灰、在熔炼锌和锌合金加工过程中产生的锌浮渣,在废钢回收过程中产生的钢厂灰。 二次锌资源的物相组成 1.金属锌 金属锌(Zn)属于典型的密排六方结构。 2.氧化锌 常见的氧化锌晶体结构为六方纤锌矿型结构。 锌原子与周围的四个氧原子形成四面体配位;氧原子同样与周围的四个锌原子形成四面体配位。 氧化锌的变色反应 原理:在加热至高温时,白色的氧化锌粉末会逐渐变成金黄色,在空气中冷却时颜色又会褪去。产生颜色的原因是高温下氧化锌晶体失去部分氧原子,从而形成晶格缺陷。 3.铁酸锌 铁酸锌的晶格是一个较为复杂的面心立方结构,立方体的各个角及每个面的中心均系氧原子,Fe原子与Zn原子则处在氧原子的间隙中。 具有稳定的物理性质和化学性质,不溶于水和普通中低浓度的酸溶液,具有较好的耐腐蚀性能。 次氧化锌 目前,主流的火法处理技术以回转窑/转底炉还原挥发法。主要原理是在高温气氛下将铁酸锌、硅酸锌等进行分解,生成氧化锌,在还原氛围中将氧化锌还原成锌蒸汽,再在氧化氛围中将锌氧化,最终得到次氧化锌产品。 回转窑和转底炉的配料特别是碳/锌比非常重要。在有碳条件1000摄氏度时铁酸锌即可分解;但是在缺少碳还原的情况下,即使是到了4000摄氏度,依然有20%的铁酸锌没有分解。 此外,回转窑产生的窑渣需要进行碎磨磁选后得到铁粉,但转底炉工艺可以直接得到还原铁,因此,转底炉在钢铁企业应用较多。(最重要是转底炉设备投资大、运行成本高) 金属锌再生工艺→湿法处理技术 锌可溶于酸或碱溶液,因此,可采用湿法工艺选取合适的浸出剂将锌和其他杂质分离。 通过火法处理后的得到的次氧化锌以及含量大于15%的锌灰一般进行湿法处理。湿法处理一般分为脱氯、浸出、净化、电积、熔铸五个步骤。根据浸出介质的不同,一般分为酸法、碱法和氨法电解锌。 金属锌再生产品→湿法/浸出 金属锌再生产品→湿法/电积 氨法电解锌: 阳极反应:8NH3-6e→N2+6NH4+ 阴极反应:Zn(NH3)42++2e→Zn+4NH3 酸法电解锌: 阳极反应:H2O→1/2O2+2H++2e 阴极反应:Zn2++2e→Zn 碱法电解锌: 阳极反应:2OH--2e→1/2O2+H2O 阴极反应:Zn(OH)42-+2e→Zn+4OH- 电积环节的能耗占到整个湿法处理总能耗的70%。氮气和氨的标准电极电位明显偏小,但NH4+和NH4OH比较稳定,直接分解生成氮气的速度很慢。随着阳极电位的提高,当达到Cl-反应的标准电极电位时,虽然已超出析氧电位很多,但由于O2在极板上析出的过电位远大于Cl2析出的过电位,因此阳极反应主要产生活性很强的氯,再在氯的催化作用下,发生NH4+和NH4OH的分解反应,产生氮气。
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