金驰能源材料有限公司10000吨年电池材料生产基地建设项目立项环境评估报告书.doc
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1、金驰能源材料有限公司10000吨/年电池材料生产基地建设项目 环境影响报告书简本长沙市环境科学研究所二O一三年六月金驰能源材料有限公司10000吨/年电池材料生产基地建设项目环境影响报告书简本目 录1 项目概况11.1 项目由来11.2 现有项目情况21.3 拟搬迁、扩建工程概况111.4项目产业政策、选址合法及平面布置合理性分析222 建设项目区域环境现状242.1 环境质量现状242.2 建设项目评价范围及环境保护目标分布情况253环境影响预测主要结论263.1大气环境263.2地表水环境263.3声环境影响分析273.4固废影响分析274环保措施可行性论证274.1环保措施技术可行性论证
2、274.2环保措施的经济可行性论证324.3环境影响损益分析335 清洁生产及总量控制336 环境风险影响评价336.1 废水非正常事故排放时的污染防治措施及分析336.2粉尘非正常事故排放时的污染防治措施及分析336.3液氨泄漏风险排放事故347 环境管理与监测计划357.1 环境管理计划357.2 环境监测计划357.3环保设施“三同时”竣工验收368 公众参与调查368.1 公众参与调查目的368.2 调查方法和对象379环评结论4210项目建设单位及其联系方式4311项目环境影响评价机构及其联系方式4343长沙市环境科学研究所1 项目概况1.1 项目由来金天能源材料有限公司(以下简称“
3、金天公司”)是由金瑞新材料科技股份有限公司和长沙矿冶研究院有限责任公司(以下简称“长沙院”)联合成立的一家子公司。“金天公司”位于湘潭市竹埠港新材料工业园内,项目厂区分二期建设,已由湘潭市环境保护局于2002年5月30日对新建年产4000吨高密度氢氧化镍项目环境影响报告表进行了批复,该公司湘潭市一、二期工程分别于2007年5月和2008年9月通过了由湘潭市环境保护局组织的项目“三同时”验收。现公司主要从事镍氢电池正极材料球形氢氧化镍和锂离子电池正极材料用多元前驱体的研发、生产和销售,拥有产能为2000t/a的镍钴铝前驱体材料生产线和产能为2000t/a的镍钴锰前驱体材料生产线,产品销往松下、汤
4、浅、豪鹏科技等国内外知名电池生产厂商。由于湘潭竹埠港区域不是规划的工业区,也没有配套建设城市污水处理厂,该区域工业企业排放的生产废水可对下游的长沙市饮用水源产生污染影响。2011年8月5日,湖南省政府与湘潭市政府签署了湘江流域重金属污染综合治理目标责任书,该责任书要求对湘潭竹埠港区域的化工企业采取淘汰、退出的措施。金天公司也属于搬迁退出的企业之一,按照湖南省政府与湘潭市政府要求,必须在2013年12月份之前搬离竹埠港。经过多方考察论证,金瑞新材料科技股份有限公司和长沙院出资5000万元成立了金驰能源材料有限公司,拟在望城经济开发区铜官循环经济工业基地征地101.17亩,承担10000吨/年电池
5、材料生产基地建设项目,来全面承接金天能源材料有限公司从湘潭竹埠港区域退出后的业务。金驰能源材料有限公司10000吨/年电池材料生产基地建设项目为拟搬迁、扩建工程,其中锂电镍钴铝多元前驱体材料为4000吨/年,锂电池镍钴锰多元前驱体材料为3000吨/年,镍氢电池材料为3000吨/年。项目分二期建设,一期6000吨,其中搬迁金天公司现有4000吨产能,扩建2000吨;二期扩建4000吨。金驰能源材料有限公司项目建设地点位于望城经济开发区铜官循环经济工业园内的华城路与花果路交叉口的西南角,拟建场地目前三通一平尚未进行,属于园区的三类工业用地。项目用地北面、西北面隔华城路为长沙电镀中心(一期、二期)待
6、建设用地,南面紧邻为湖南博奥玻璃制品有限公司及湖南同远建材科技有限公司待建设用地,西面隔五衫路为长沙顺达机电设备贸易有限公司待建设用地,东面隔花果路为中盐湖南株洲化工集团有限公司待建设用地。2011年1月18日,湖南省环境保护厅以湘环评【2011】13号文对湖南望城经济开发区铜官循环经济工业基地(一期工程)环境影响报告书进行了批复,要求铜官循环经济工业基地加快望城县第二污水处理厂及管网工程等配套基础设施建设进度,截污排污管网必须与道路建设及区域开发同步进行,保障基地污水顺利进入污水处理厂集中处理。目前,园区内的望城区第二污水处理厂3万m3/d已经建成,但项目用地片区的污水管网尚未铺设到位,望城
7、区第二污水处理有限公司已于2013年1月22日承诺在金驰能源材料有限公司工程投产前完成项目区域排污管网与污水处理厂的连通。1.2 现有项目情况1.2.1现有项目工程基本情况“金天公司”高密度氢氧化镍系列产品相继投产后,由于废水中氨氮处理的技术原因,导致项目废水处理设施排水监测数据中氨氮指标不能完全达标排放(重金属元素可以达标排放);后来在湘潭市环境保护局的督促下,采用氨吹脱的技术,使废水中的各项指标达到了排放标准的要求。一、二期工程分别于2007年5月和2008年9月通过了由湘潭市环境保护局组织的项目“三同时”验收。“金天公司”设有三个分厂,一厂投产时间为2002年10月,原本布置了4条500
8、吨/年的覆钴氢氧化镍电池材料生产线,其中2条生产线改造成为镍钴锰生产线,二厂投产时间为2008年3月,布置了2条500吨/年的覆钴氢氧化镍电池材料生产线,三厂利用原有的仓库及部分旧设备进行改造,布置了2条500吨/年的镍钴铝生产线,由于建设时间不同,各生产线生产装备和工艺水平存在明显差异,早年建设的生产线已明显老旧。金天公司2012年主要产品产能及产量见表1,现有工程的项目组成、原辅材料、详见表2、表3。表1 2012年主要产品产能及产量 吨/年主要产品设计产能2012年实际产销量覆钴球形氢氧化镍电池材料20001844锂电镍钴铝前驱体材料 1000448锂电镍钴锰前驱体材料 1000合计 4
9、0002292表2 现有工程项目建筑组成 单位:m2序号建设内容建筑面积(m2)备注1一厂2970一层2二厂3240一层3三厂1152 一层4综合楼6138六层5仓库等辅助用房27406废水、废气处理站450含操作平台(带屋顶)及控制室合计16690 表 3 在建工程项目原材料消耗及能耗 序 号项 目 名 称单 位数 量备 注1硫酸镍t/a5247.862硫酸钴t/a763.823硫酸锌t/a295.044硫酸锰t/a193.145硫酸铝t/a16.796硫酸(98%)t/a922用于废水处理7液碱(30%)t/a7507.188液氨t/a367.329双氧水t/a80.4210液氮t/a63
10、.2711包装桶(25kg/个)个/a8.710412包装袋(500kg/袋)个/a23013公用动力消耗量电kW.h/a5.42106一次水m3/a7166814运输量t/a17748.84运入量t/a15456.84运出量t/a22921.2.2现有工程的生产工艺工艺流程“金天公司”现有工程的生产工艺工艺流程及排污节点详见图1、图2、图3。(1)覆钴球形氢氧化镍产品N纯水水蒸气水蒸气料浆水蒸气水蒸气W、NNG、N碱液、镍液(硫酸镍、硫酸钴、硫酸锌)、氨水碱液、热水、纯水钴液、氨水碱液、氧气碱液、纯水合成反应釜沉降槽微波烘干机洗涤压滤机覆钴反应釜氧化反应槽压滤、洗涤振动筛产品包装洗涤压滤机振
11、动筛混料机圆盘烘干机W、N、GNW、NNG、NN中转槽N、GN、G射流收尘水回流池射流收尘水回流池射流抽风池N射流抽风池废水处理站W射流收尘水回流池射流收尘水回流池图1 覆钴球形氢氧化镍生产工艺流程图及产污节点混料机圆盘烘干机料浆中间储槽工艺流程说明:1)主要原材料溶液制备采用硫酸镍、硫酸钴、硫酸锌晶体于溶解槽内用水溶解,按照一定的配比调制成一定浓度的溶液,过滤净化后用于合成和覆钴。2)合成反应通过计量泵将料液以一定的速度并流加入合成反应釜中,控制合成温度、pH值等条件, 硫酸镍溶液于反应釜中与氢氧化钠溶液进行化学反应生成球形氢氧化镍;反应过程中加入氨水控制球状氢氧化镍的形成形态(氨在反应过程
12、中起到络合剂、稳定剂和催化剂的作用),促使生成良好球状氢氧化镍,而反应温度为60左右。控制反应生成球形结晶状氢氧化镍。主要反应式如下:NiSO4+ 2NaOH NH3 Ni(OH)2+Na2SO43)洗涤、压滤球形氢氧化镍于容器内加入碱溶液浸泡后,用纯水洗涤至pH约为9.0左右,进入洗涤压滤机,再用纯水边洗涤边压滤。具体步骤如下:压料:打开洗涤压滤机底阀,打开进料阀,关闭排气阀和进气阀,打开隔膜泵进料阀和出料阀,启动隔膜泵将料浆泵入洗涤压滤机,泵料时间约为12030分钟,料浆压完后用纯水冲洗料浆管道510分钟,防止堵塞。母液分离:关闭洗涤压滤机进料阀门,将进气阀缓慢打开进行吹气,吹气时间约为6
13、020分钟,气压不允许超过0.8MPa。吹气60min后,检查洗涤压滤机下方的出水阀是否有水流出,无则水份已吹干,可关闭进气阀;有则需要延长吹气时间,直至吹干为止。母液排入废水处理站。陈化:打开洗涤压滤机进碱阀和稀碱槽底阀,打开洗涤压滤机底阀,根据工艺参数要求,启动稀碱输送泵将配制好的稀碱按量泵入到洗涤压滤机后停稀碱输送泵,待有少量稀碱从洗涤压滤机底阀流出时,关闭洗涤压滤机底阀、进碱阀和稀碱槽底阀并保温30分钟。固液分离:打开洗涤压滤机底阀,再将进气阀缓慢打开,吹气6020分钟,气压不允许超过0.8MPa。吹气60分钟后,检查洗涤压滤机下方的出水阀是否有水流出,无则水份已吹干,可关闭进气阀;有
14、则需要延长吹气时间,至吹干为止。洗涤:打开洗涤压滤机进料阀,并将温度为5020的热水泵入洗涤压滤机进行洗涤,洗涤时间约为7030分钟。洗涤约60分钟后,从洗涤压滤机底阀取样,用广泛pH试纸测pH,如pH在9.00.5内,则取样送分析室用3C pH计测pH,3C pH计所测pH仍在9.00.5内,则洗涤完成,停止进水泵。否则继续洗涤,并用广泛pH试纸测pH,直到pH为9.00.5时,再送样至分析室测pH值,合格后洗涤完成,停止进水泵。洗涤废水排入废水处理站。压滤吹干:将进气阀缓慢打开,吹气10030分钟,气压不允许超过0.8MPa。吹气80分钟后,检查洗涤压滤机下方的出水阀是否有水流出,无则水份
15、已吹干,可关闭进气阀;有则需要延长吹气时间,至吹干为止。卸料:将洗涤压滤机上方入孔盖打开,启动减速机将洗涤压滤机调转过来,进行卸料,务必确保物料全部卸空,并取样送分析室测水份含量。4)烘干筛分经洗涤压滤后的球形氢氧化镍基体物料,投入烘干机进行烘干脱水,筛分后进入混料机。5)覆钴、稀土包覆反应经洗涤压滤后氢氧化镍投入反应釜中,通过计量泵加入硫酸钴溶液和氢氧化钠溶液,控制覆钴反应温度、pH值等条件进行覆钴反应,以氨水为络合剂进行反应,使基体表面包覆一层氢氧化钴。其中有2000t/a的球形氢氧化镍在覆钴过程中还要进行稀土氧化物(含镱(Yb)、钇(Y)、铈(Ce)、钕(Nd) 等元素)的包覆,掺杂稀土
16、类氢氧化镍中的稀土元素含量为15%。球形氢氧化镍经过单纯覆钴或经过覆钴、稀土包覆后再进行洗涤、烘干,得到覆二价钴球形氢氧化镍中间品。主要反应式如下:CoSO4+ 2NaOH NH3 Co(OH)2+Na2SO46)氧化反应将烘干后的覆二价钴球形球氢氧化镍中间品加入到氧化反应槽内,加入高浓度氢氧化钠作为催化剂,加热、并通入纯氧,进行钴氧化反应。再经洗涤、烘干、筛分后得到覆钴氧化型氢氧化镍。2Co(OH)2+O2 NaOH 2CoOOH+H2O7)覆钴氧化型氢氧化镍包装覆钴氧化型氢氧化镍经混料、出料、计量、检验、包装后,即成覆钴氧化型氢氧化镍产品。本工艺的技术特点是:通过在化学共沉淀反应中对氢氧化
17、镍进行晶束架构的控制,以提高产品的大电流放电性能;再在包覆钴反应中通过工艺技术研究及控制,使经氧化后在氢氧化镍表面上包覆的-CoOOH包覆层的电导性好、包覆均匀紧密,以提高电导性形成一层优质导电网络;最后,再通过对表面-CoOOH层进行微量掺杂处理及修饰,以进一步地提高最终产品的放电比容量及优良的综合电化学性能。(2) 锂电镍钴铝前驱体材料产品碱液、镍液(硫酸镍、硫酸钴)、氨水、铝液(硫酸铝、氢氧化钠)不合格物料水蒸气料浆废水处理站W碱液、纯水料浆槽洗涤压滤机产品包装圆振筛立式混料机圆盘烘干机沉降槽W、NNG、NN 、GNN、G射流抽风池合成槽图2 锂电镍钴铝前驱体材料生产工艺流程图及产污节点
18、射流收尘水回流池工艺流程说明1) 主要原材料制备按配比将硫酸镍、硫酸钴、硫酸铝晶体于反应釜内用水溶解,制成溶液。2) 合成反应将硫酸镍、硫酸钴、硫酸铝的混合溶液和氢氧化钠溶液通入反应釜进行反应,反应过程中加入氨水控制生成物的形态,促使生成球状氢氧化物。反应温度为50左右。反应生成镍钴铝基体。主要反应式如下:NiSO4+CoSO4+Al2(SO4)3+NaOH NH3 NixCoyAl1-X-Y(OH)2+Na2SO43) 压滤、洗涤球形氢氧化物于于洗涤压滤机内加入碱溶液浸泡一段时间后,用纯水洗涤至pH约为9.0左右,然后进行压滤。4) 烘干、筛分经洗涤压滤后的镍钴铝基体,投入烘干机进行脱水,再
19、筛分后,进入混料机。5) 包装混料机中经烘干筛分后的镍钴铝基体,经过混料、出料、计量、检验、包装后,即成镍钴铝基体产品。(3)锂电镍钴锰前驱体材料产品碱液、硫酸盐溶液(硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰)、氨水、纯水不合格物料水蒸气料浆废水处理站W碱液、纯水合成槽料浆槽洗涤压滤机产品包装圆振筛立式混料机圆盘烘干机沉降槽W、NNG、NN、 GNN、G射流抽风池图3 锂电镍钴锰前驱体材料生产工艺流程图及产污节点射流收尘水回流池工艺流程说明1) 主要原材料制备采用硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰晶体于反应釜内用水溶解,制成溶液。2) 合成反应将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的混合溶液和氢氧化钠溶液通入反应釜进行反应,反应过程中加
20、入氨水控制生成物的形态,促使生成球状氢氧化物,并通入惰性气体防止氧化。反应温度为50左右。反应生成镍钴锰基体。主要反应式如下:NiSO4+CoSO4+MnSO4 +2NaOH NH3 NixCoyMn1-X-Y (OH)2+Na2SO43)洗涤、压滤镍钴锰基体于洗涤压滤机内加入碱液浸泡一段时间后,用纯水洗涤至pH约为9.0左右,然后进行压滤。4) 烘干、筛分经陈化后的镍钴锰基体,投入烘干机进行脱水,再筛分后,进入混料机。5) 混料包装混料机中经烘干筛分后的镍钴锰基体,经过混料、出料、计量、检验、包装后,即成镍钴锰基体产品。1.2.3现有工程污染物排放总量及环保措施调查现有工程污染物排放量见表4
21、,现有工程环保措施调查见表5。表4 现有工程污染物排放、处置量统计表污染物名称生产废水(t/a )生活废水(t/a)废气(t/a)固废(t/a)废水量m311058700废气 m32.48108工艺固废0.3COD 4.71.9NH3365.82生活垃圾40总镍0.019/原料废包装26.5氨氮0.5260.22/镉0.0003/锌0.03/表5 现有工程主要环保措施一览表序号名 称处理措施处理效果1生产工艺废水有害金属氢氧化物经板框压滤、陶瓷管式过滤器精滤达标排放氨吹脱:氨蒸汽吹脱后由吸收塔回收能耗高、回收效果差、利用率低2生活污水化粪池初级处理不能达标排放3产品烘干、混合、包装过程粉尘纯水
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