三元锂技术方案.doc

年产300吨三元锂正极材料
工艺方案
一、 生产设计能力
设计年产300吨三元锂正极材料。采取连续式生产设备, 根据1吨/天设计。采取二十四小时连续生产方法, 月产30吨。
二、 生产关键原料
三元材料合成原理: 首先是共沉淀法合成三元前躯体（NiMnCo）(OH)2, 再合成三元材料Li(NiMnCo) O2
月产30吨成品（含前驱体合成原料）关键生产原料以下（前驱体原料具体厂家信息见附件1: 三元锂关键原料信息及附件2: 梁教授技术方案）:
品名
生产厂家
规格
单价
（万元/吨）
月用量/吨
价格/万元
联络电话
片碱
青岛建邦
99%
0.32
26.1
8.35

硫酸钴
佛山齐瑞德
电池级
4.2
18
75.6

硫酸镍
佛山齐瑞德
电池级
2.4
42
100.8
硫酸锰
佛山齐瑞德
电池级
0.9
16.5
14.85
碳酸锂
四川天奇
> 99.5%
4.3
5.1
21.93

累计
107.7
221.53

三、 工艺步骤设计
【硫酸盐溶解---除氧---络合----沉淀---过滤---洗涤---干燥】（前驱体合成）---加锂---粗混---气流混料---烧结---气流粉碎---过筛---包装（梁教授技术方案见附件2: 梁教授技术方案）
1、 前驱体合成步骤: 硫酸盐按一定百分比混合后溶解, 经氮气保护除氧; 在温度60℃下加入NaOH溶液中进行络合反应, 经氨水微调PH值合格后进行沉淀; 再经箱式压滤机过滤、 热水洗涤, 后经干燥前驱体产品
2、 前驱体与碳酸锂按一定百分比投入锥形混料机进行粗混; 再经气流混料进行细混, 在降低原料粒度, 确保混料效果; 原料经连续式推板烧结炉, 在富氧条件下烧结得产品三元锂正极材料; 产品经气流粉碎机粉碎后, 进行过筛包装。
四、 关键生产设备
前驱体采取液相共沉淀法合成, 经过滤、 洗涤、 干燥后使用; 原料混合采取锥形混料机和气流混料机, 确保原料混合效果; 产品烧结采取连续式推板烧结炉, 连续运行; 产品粉碎采取气流粉碎机, 确保产品粒度; 中间过程原料采取真空输送, 确保不存在污染, 工序间部署采样节点。
设备情况见下表: 三元锂正极材料设备明细表（梁教授提供生产设备附件3: 梁教授三元材料生产设备）
三元锂正极材料设备明细表
类别
设备名称
技术要求
台数
单价/万
价格/万
备注

前驱体制造设备
纯水机
10吨/小时
1
15
15

冷水储水罐
20m3
1
2
2

热水储水罐
2T, PP反应釜2个
2
0.6
1.5

工业热水器
8吨水, 5h到90度
1
5
5

2T反应釜PP材质
4KW, 转速30转/分。碳钢包塑搅拌器。釜体厚度18mm
2
1.2
2.5

3T反应釜
不锈钢
1
10
10

箱式压滤机
带高压气
4
5
12

剪切打浆机
3000转/分
2
5
10

微波干燥机
1t/天
1
20
20

烧结合成设备
推板烧结炉
1t/天
1
100
100

PAS变压吸附制氧机

1
12
12

气流混料机
AP10
1
15
15
LFP已配
锥形混料机
2m3
1
4
4
LFP已配
气流粉碎机
AB06
1
20
20
LFP已配
震动筛
Φ1000
1
3
3
LFP已配
试验设备
电子显微镜
3nm（德国蔡斯）
1
150
150
隔膜已配
ICP
多元素（德国）
1
50
50
LFP已配
精密激光粒度仪
Topsizer（珠海欧美克）
1
20
20
LFP已配
配电设施
配电设备

1
1
40
LFP已配
累计
492

新增设备费用累计
190

五、 厂房计划设计
本生产线若购置前驱体, 只需在原有磷酸铁锂生产线中添加连续推板烧结炉即可。
本生产线若自己生产前驱体, 前驱体生产需与磷酸铁锂生产线分开, 单独建设厂房进行生产
六、 关键投资计划
技术服务费用: 120万元（含磷酸铁锂前驱体技术转让费）。
生产设备: 190万元（含前驱体生产设备78万元）
以上累计: 310万元
附件1: 三元锂关键原料信息
原料名称
生产厂家
规格型号
包装规格
单价元/kg
联络电话
备注
氢氧化钠
青岛雅各化学试剂销售有限企业
99.0%
25kg/袋
4

滨化
青岛天新食品添加剂有限企业
3.2

滨化、 烟台
青岛建邦化工有限企业
3.2

硫酸镍
正昌塑化贸易有限企业
通用性
25kg/袋
15

佛山市南海区大沥齐瑞德助剂厂
电池级
24

老品牌
上海程欣实业有限企业
＞21%
32.5

廊坊鹏彩精细化工有限企业
分析纯
45

梁教授

27.5

硫酸锰
正昌塑化贸易有限企业
通用性
25kg/袋
22

佛山市南海区大沥齐瑞德助剂厂
电池级
9

老品牌
廊坊鹏彩精细化工有限企业
分析纯
15

梁教授

7.5

硫酸钴
正昌塑化贸易有限企业
通用性
25kg/袋
38

佛山市南海区大沥齐瑞德助剂厂
电池级
42

老品牌
上海程欣实业有限企业
＞70%
65

廊坊鹏彩精细化工有限企业
分析纯
85

梁教授

56

前驱体
河南新乡市天力能源材料有限企业
TLM306-310

95

见附件天力能源规格书
TLM406-410

105
碳酸锂
四川天齐锂业股份有限企业
99.5%
25kg/袋
43

湖北白杰瑞新材料企业
43

正昌塑化贸易有限企业
25

代理
上海旺众化工
30

郑州豫祥化工原料有限企业
40

代理

附件2: 梁教授技术方案
1、 三元材料合成原理:
首先是共沉淀法合成三元前躯体（NiMnCo）(OH)2
再合成三元材料Li(NiMnCo) O2
2、 三元材料合成工艺:
硫酸盐溶解---除氧---络合----沉淀---过滤---洗涤---干燥—加锂---烧结---过筛---包装

3、 估算成本: 以下为前躯体成本
物质
分子量
价格/元/Kg
实际用量/mol
用重量/Kg
价格
CoSO4·7H2O
281.1
56
0.33
92.763
5194.728
NiSO4·6H2O
262.7
27.5
0.33
86.691
2384.003
MnSO4·H2O
169
7.5
0.33
55.77
418.275

成品92Kg
7997.006

材料成本
87.87918
333型材料前驱体/1吨反应釜

物质
分子量
价格/元/Kg
实际用量/mol
用重量/Kg
价格/元
CoSO4·7H2O
281.1
56
0.2
56.22
3148.32
NiSO4·6H2O
262.7
27.5
0.5
131.35
3612.125
MnSO4·H2O
169
7.5
0.3
50.7
380.25

成品92Kg
7140.695

77.61625
523型材料前驱体/1吨反应釜

烧结中, 加入Li2CO3, 烧结损失率25%

附件3: 梁教授三元材料生产设备
类别
设备名称
技术要求
台数
设备单价（万元）
装机功率（KW）

前驱体制造设备
纯水机
10吨/小时
1
15
13
冷水储水罐
20m3
1
2

热水储水罐
2T, PP反应釜2个
2
0.6

工业热水器
8吨水, 5h到90度
1
5
185
2T反应釜PP材质
4KW, 转速30转/分。碳钢包塑搅拌器。釜体厚度18mm
2
1.2
2*4
3T反应釜
不锈钢
1
10
7.5
箱式压滤机
带高压气
4
5
4*2.2
剪切打浆机
3000转/分
2
5
2*4
微波干燥机
1t/天
1
20
60
烧结合成设备
推板烧结炉
1t/天
1
100
377
气流混料机
AP10
1
15
10
V型混料机
2m3
1
4
7.5
气流粉碎机
AB06
1
20
10
震动筛
Φ1000
1
3
3
装机功率累计（功率数值系自己提供）
693.4

三元材料检验设备表
序号
设备名称
技术要求
台数/单价
提议厂家
总价格/万
1
电子显微镜
3nm
1/150
德国蔡斯
150
2
ICP
多元素
1/50
德国
50
3
精密激光粒度仪
topsizer
1/20
珠海欧美克
20
累计
220