安全評價單位名稱

江西天奇金泰閣鈷業有限公司

項目名稱:

年產500噸氧化亞鎳技術改造項目安全預評價報告

簡 介:

江西天奇金泰閣鈷業有限公司是廣州金泰閣新型材料有限公司原班股東于2009年4月在龍南注冊的全新公司。2018年7月江蘇省天奇公司入資收購，公司更名為現名。

江西天奇金泰閣鈷業有限公司主要生產鈷、鎳氧化物及其鹽類、電積銅產品，主要用于電子粉體材料、電源材料等。江西天奇金泰閣鈷業有限公司位于龍南經濟技術開發區富康工業園龍南再生資源回收利用產業基地內，占地66.28畝，擁有“年產500t鈷、鎳氧化物”生產線一條，廠房、辦公樓、職工倒班宿舍樓等建筑面積約15000m2。

 江西天奇金泰閣鈷業有限公司主要從事退役三元動力電池材料綜合回收，通過將其有價金屬濕法分離提純，制備各種高純、高值化產品。主要產品有氧化鈷、氫氧化亞鈷、硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸錳、電積銅、粗鋁粉、粗銅粉、無水硫酸鈉。其中硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸錳回用于三元電池生產，實現資源循環利用。年銷售收入5~6億元/年，實現稅收2000萬元/年左右。

江西天奇金泰閣鈷業有限公司擁有一條年產500t鈷鎳氧化物（電子級氧化鈷150t、工業級氧化鈷300t（現在未生產氧化鈷，現階段生產硫酸鈷）、氧化鎳50t（硫酸鎳200t、硫酸銅160t、陰極銅50t）生產線，以水鈷礦、廢鋰離子電池正極片為主要原料，采用濕法冶煉工藝，經硫酸浸出、銅萃取電積、凈化除鋁鐵、P204萃取除雜、P507萃取鈷、產品合成、烘干煅燒等工序生產鈷、鎳氧化物。其年產500t鈷鎳氧化物項目中的硫酸鈷、硫酸鎳等于2019年經江西省應急管理廳批準取得危險化學品安全生產許可證。

 江西天奇金泰閣鈷業有限公司承擔了2019年國家重點研發計劃：“固廢資源化”重點專項6.2“退役三元鋰電材料高效清潔回收利用技術與示范項目”的全流程示范任務和回收有價金屬精深加工、高值化利用專題任務，任務期限2020年~2012年。為此需要把一部分現有硫酸鎳產品（約385t鎳金屬）,在氨水做絡合劑,與液堿反應轉成氧化亞鎳。升級為規模大，效益突出的產品，其中軟磁鐵氧體、色釉料、鎳粉前驅體使用的氧化亞鎳就是優選產品之一。利用原有廠房，通過對公司產程的局部延伸、增加部分裝備，生產氧化亞鎳，完成國家重點研發計劃任務，擴充應用領域、豐富產品結構，實現示范工程與經營績效的雙贏。

根據《精細化工企業工程設計防火標準》GB51283-2020中精細化工21分類和本技改項目的化工產品，本企業屬于冶金化工，本技改項目為無機化工，基礎化工原料制造，不屬于精細化工企業。涉及的反應也只是無機化學中的復分解反應，即在氨水為絡合劑，硫酸鎳與碳酸鈉反應，生成碳酸鎳和硫酸鈉，碳酸鎳在高溫分解成氧化亞鎳

氧化亞鎳的生產，以硫酸鎳為原料，加入少量絡合劑絡合，控制合適的PH值、鎳液濃度、溫度、時間，采用純堿合成碳酸鎳作為氧化壓力的前驅體，然后洗滌、烘干、煅燒成氧化亞鎳

技改工程不新建車間、倉庫，全部利用原有建筑，分別利用原合成車間部分安裝技改的合成反應釜和氨水高位槽，利用原銅萃取、電積車間靠西空置位置安裝技改的汽提脫氨和氨水儲槽，利用原洗水處理房安裝洗滌槽、料罐和壓濾機，利用原副產品倉庫安裝技改項目的隧道窯煅燒、閃蒸干燥器和旋風破碎微粉分級機；其他公用及輔助設施利用原有已配套并經安全設施驗收

安全評價項目組長:

劉志強

技術負責人:

馬  程

過程控制負責人:

檀廷斌

評價報告編制人:

劉志強

報告審核人:

李永輝

參與評價工作的安全評價師:

劉志強、陳  浩

注冊安全工程師:

劉志強、李永輝

技術專家:

劉志強，化工工藝工程師

到現場開展安全評價工作的人員名單:

劉志強

時間和主要任務:

完成時間：2021年2月22日；

主要任務：安全預評價報告；

評價報告:

一、評價對象及范圍：

江西天奇金泰閣鈷業有限公司年產500噸氧化亞鎳技術改造項目，評價范圍主要包括周邊環境、總平面布置、生產設備設施、公用及輔助工程，消防安全設施、安全條件。由于該技改工程全部利用原有建筑，分別利用原合成車間部分作為技改的101合成車間（合成反應釜，利用原銅萃取、電積車間靠西空置位置作為技改的103后處理車間（汽提脫氨），利用原洗水處理房作為洗滌槽、料罐和壓濾機，利用原副產品倉庫改為技改項目的102烘干車間（隧道窯煅燒和旋風破碎微粉分級機），原料純堿和成品氧化亞鎳儲存于202成品倉庫。因此本評價也主要是上述技改涉及的建筑、生產工藝設備設施，其公用及輔助工程利用原有，一并評價其滿足和符合性，其消防、防雷等已進行驗收或檢測合格。

二、項目基本情況：

技改項目處于龍南縣東江鄉中和村境內的富康工業用地內，項目南面臨346省道，隔346省道與鑫輝功能材料有限公司相對,廠區東面和東北面與贛州卓越再生資源綜合利用有限公司用地相鄰，北面為園區變電站，西面為山坡地

本技改工程全部利用原有建筑，主要有銅萃取車間西側的空置區，作為汽提脫氨塔工段，利用原合成車間的合成反應釜，利用原合成車間西側的洗水處理房作為洗滌槽和壓濾機，而利用原副產品倉庫安裝技改的隧道窯、閃蒸烘干機、旋風破碎微粉機篩和分級機。

全廠包括辦公室、技改項目涉及的原有銅萃取電積車間（西端閑置區）技改為103后處理車間（安裝汽提脫氨塔成套設備，氨水儲槽）丙類；原108反應沉淀合成、煅燒車間（中部利用原2臺反應釜，再新增2臺相同規格的反應釜）技改為101合成車間（安裝合成反應釜，氨水儲槽、純堿槽）丁類；原洗水處理房技仍為洗水處理房（安裝洗滌槽和壓濾機、料罐）；原117副產品倉庫（尚未投入使用）技改為烘干車間（隧道窯、閃蒸烘干機、旋風破碎微粉機篩和分級機）丁類。其他全部利用原有的公用的配電房、配件倉庫、原輔材料倉庫、成品倉庫。

工藝流程簡介：氧化亞鎳的生產，以硫酸鎳為原料，加入少量絡合劑絡合，控制合適的PH值、鎳液濃度、溫度、時間，采用純堿合成碳酸鎳作為氧化壓力的前驅體，然后洗滌、烘干、煅燒成氧化亞鎳。

工藝描述：

絡合采用氨絡合劑，它們與鎳離子快速絡合，在反應過程中緩慢釋放鎳離子，調節碳酸鎳晶體的生長速度，從而控制需要的一次晶粒的大小、形貌，耦合其它工藝參數，進一步精準控制需要的松比、粒度、純度等物理化學指標。

▲ 絡合反應式：

 Ni2+ + nNH3 = [ Ni(NH3)n]2+ ，  其中 n = 1、2、4、5、6

鎳鹽溶液與絡合劑通過管道混合器預混合后，同碳酸鈉溶液并流加入合成槽；通過在線檢測的PH值和流量閥自動控制碳酸鈉流量；通過溫度在線檢測和蒸汽流量閥自動控制合成溫度；實現合成過程的PH值、溫度、流量、時間等工藝參數的智能化控制，該裝置能控制反應的配料(進料量),自動檢測反應的PH值、溫度、流量、時間,整個合成反應形成自動化,不需人工操作,得到松比、純度均一的堿式碳酸鎳，然后壓濾、洗滌。

▲ 合成反應式：     

     3[ Ni(NH3)n]2+ + CO32- +4OH-+4H2O= NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O↓+ nNH3

nNH3 + nH2O = nNH3·H2O

洗滌后的堿式碳酸鎳經閃蒸烘干，裝入料舟，然后置于窯車上，在隧道窯中采用低功率、多點分布燃燒器方式，于900℃~1200℃溫度下煅燒，產出氧化亞鎳。

烘干與煅燒采用天然氣供熱。

▲ 煅燒分解反應式：

     NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O  加熱分解 3NiO + CO2↑ + 6H2O↑

壓濾母液泵至后處理工序，于60~70℃通過汽提脫氨塔脫氨，控制汽提脫氨回收的氨水濃度至15~20%范圍，直接泵回絡合劑槽循環使用。洗水通過膜滲透濃縮洗水中的氨，濃縮母液合并至壓濾母液去脫氨，清水返回用著洗滌水，脫氨后液泵入調值槽，調整PH值，泵入MVR蒸發器，回收無水硫酸鈉副產品。

脫氨塔是一套整套設備,主要包括有脫氨塔,氨水槽,冷凝器,壓濾機,中間儲槽,集液槽,板框式換熱器等,該裝置也是全自動化,電腦智能化.不需要人工操作.

關于合成反應的控制措施：

合成反應是間斷式的，硫酸鎳溶液、碳酸鈉溶液、氨水按比例并流加入20m³反應槽，反應時間2-2.5小時；反應過程的PH值由PH值自動檢測儀檢測（裝置自帶），檢測信號通過DCS處理系統將信號傳輸至碳酸鈉電磁流量閥控制其開合度，從而實現合成液始終保持在規定的PH值：8.0-8.5范圍；溫度通過溫度檢測儀自動檢測，檢測信號通過DCS處理系統將信號傳輸至蒸汽控制閥控制其開度，實現合成過程始終保持80-85℃范圍內，氨水經高位槽由計量泵計量泵出，并入一管道混合器與硫酸鎳溶液預混絡合，然后與碳酸鈉溶液并流加入合成槽完成碳酸鎳的合成。

液堿是用于脫氨調PH值，前液PH約8.2，進入脫氨塔前，要調到PH值12左右，前液脫氨原則上需要呈堿性，用液堿更有效，脫氨更完全，更快。

用5%硫酸定期清洗板框換熱器。

技改項目氧化亞鎳生產工藝的自動控制采用以下措施：

1.合成自動控制

碳酸鎳合成反應速度很快，是一個快反應過程。為了控制產物的晶型、粒度、密度等參數，需要對反應的PH值、溫度、氨/鎳流比進行控制。

PH值控制：PH值通過在反應槽內安裝的在線PH計取得數據，傳輸至數據微處理器（集散處理系統-DCS），根據這個數據自動調節、控制堿液流量調節閥的開合度，實現PH值的控制，并通過中英文液晶界面顯示適時PH值數據。

溫度控制：溫度通過安裝在反應槽內的熱電偶取得的數據，傳輸至數據微處理器，根據這個數據自動調節、控制蒸汽流量調節閥的開合度，實現溫度控制，并通過中/英文界面顯示適時溫度。

氨/鎳比控制：鎳濃度和流量是固定的，精度要求不高，其流量由轉子流量計控制；氨液濃度也是固定的，其流量按設定的流量值通過計量泵控制流量。

2.脫氨自動控制

脫氨塔控制參數主要是脫氨塔塔底溫度、塔頂溫度、進液流量（合成工序含氨廢水）、回收氨水密度。其中：

塔底溫度、塔頂溫度控制：通過熱電偶采集數據，傳輸至中控室DCS處理器，將之轉換成控制指令至蒸汽調節閥自動控制其開合度來調節蒸汽流量，從而實現溫度控制，溫度通電腦屏幕顯示和儲存。

進液流量控制：進液流量通常是固定的，通過中控室的指令控制流量閥的開合度控制流量，并在電腦顯示屏幕顯示并儲存。

回收氨水密度控制：安裝在回收氨水吸收罐內的氨水密度計檢測的數據，傳輸至中控DCS處理器，將其轉換成指令控制管道泵閥來控制回收罐內氨水是繼續吸收還是排出以及泵出流量，達到按的進出平衡，實現脫氨過程連續運行。

3.閃蒸自動控制

閃蒸控制參數主要是熱風溫度、混合溫度（與物料接觸后蒸汽溫度）。

熱風溫度控制：熱風由蒸汽通過換熱器將經過濾后的空氣加熱而成，通過安裝在換熱器內的熱電偶將采集的數據，經DCS轉換成指令調節變頻風機頻率來控制風量、調節蒸汽閥開合度控制蒸汽流量，從而調節熱風溫度和流量，并由液晶屏顯示。

混合溫度控制：通過安裝在閃蒸機內出口位置的熱電偶將采集的數據傳輸至DCS，經DCS轉換成指令調節進料螺旋的轉速，控制進料速度，從而控制混合溫度。

4.煅燒自動控制

煅燒主要控制天然氣流量、爐窯溫度、推車速度（頻次）。

天然氣流量控制：天然氣流量由比例閥開合度控制，熱電偶采集的信號傳輸至中控DCS，轉化成指令自動調節燃氣比例閥開合度，實現天然氣流量控制。

爐窯溫度控制：爐窯溫度采集使用熱電偶，由熱電偶采集的信號、天然氣比例閥開度信息傳輸至中控DCS，轉化成指令自動調節各支管助燃風執行器的開合度、自動調節助燃風機的轉速（風壓），實現助燃風量控制。

三、評價結論

（1）技改項目中存在的主要危險、有害物質有：液堿、氨水（外購，原輔料）、硫酸鎳（液態和固態，自產自用，原料）、天然氣（管道輸送，燃料）、乙炔和氧氣（檢維修用，燃料）等。

（2）該項目所有使用的危險化學品天然氣、乙炔屬于應重點監管的危險化學品，但在本評價項目是作為燃料用，根據規定，天然氣作為燃料時不納入危險化學品管理范圍，本技改項目乙炔不儲存。技改項目涉及的危險化學品液堿、氨水、硫酸鎳、天然氣、乙炔和氧氣不屬于易制毒化學品，不屬于易制爆危險化學品。

（3）根據該技改項目的工藝及設備狀況分析，年產500噸氧化亞鎳技術改造項目生產過程中存在如下危險有害因素：灼燙、中毒窒息、火災爆炸、容器爆炸、鍋爐爆炸、觸電傷害、機械傷害、高處墜落、物體打擊、車輛傷害、起重傷害、粉塵、毒物、噪聲與振動、高溫等危險因素。該技改項目主要危險有害因素為灼燙、中毒窒息、火災爆炸。

（4）該項目危險化學品不構成重大危險源。

根據定性、定量評價結果，對于危險等級為Ⅲ級的危險有害因素：灼燙、中毒和窒息，要重點設防，并建立相應的重大事故應急預案。另外對火災爆炸的危險也應高度重視。

法律法規、行政規章、標準、規范符合性

（1）廠址選擇、總平面布置、主要工藝系統的設計符合《工業企業總平面設計規范》GB50187-2012、《有色金屬企業總圖運輸設計規范》GB50544-2009、《有色金屬工程設計防火規范》GB50630-2010、《化工企業總圖運輸設計規范》GB50489-2009、《工業企業工業衛生設計標準》GBZ1-2010等規程要求。

（2）廠區主要建構筑物的設置，滿足防爆、防火的規定。可研中，針對系統中存在的危險、有害因素，按照有關技術標準的要求采取了必要的防范對策措施，這些安全措施有效、可行。從安全生產角度檢查系統設備符合國家的有關法律法規、部門規章、標準、規范及有關規定的要求。

評價結論

綜上所述，江西贛安安全生產科學技術咨詢服務中心評價組認為：江西天奇金泰閣鈷業有限公司年產500噸氧化亞鎳技術改造項目廠址無明顯不適合該項目建設的地質條件和周邊環境，采用的工藝技術成熟，設備設施通用型和專業型，并有成功的生產運行經驗和管理經驗可借鑒，該項目的安全措施是可行的。建設單位應遵循國家有關建設項目“三同時”要求，認真落實本安全條件評價報告中提出的安全對策措施，在下一階段設計、施工中，應按照國家和行業標準，進行設計、施工，把各項安全措施落實到位，加強安全管理，規范安全行為，項目風險能夠控制在可承受的范圍。

提交時間:

2021年2月22日

現場影像資料