安全评价单位名称

江西天奇金泰阁钴业有限公司

项目名称:

年产500吨氧化亚镍技术改造项目安全预评价报告

简 介:

江西天奇金泰阁钴业有限公司是广州金泰阁新型材料有限公司原班股东于2009年4月在龙南注册的全新公司。2018年7月江苏省天奇公司入资收购，公司更名为现名。

江西天奇金泰阁钴业有限公司主要生产钴、镍氧化物及其盐类、电积铜产品，主要用于电子粉体材料、电源材料等。江西天奇金泰阁钴业有限公司位于龙南经济技术开发区富康工业园龙南再生资源回收利用产业基地内，占地66.28亩，拥有“年产500t钴、镍氧化物”生产线一条，厂房、办公楼、职工倒班宿舍楼等建筑面积约15000m2。

 江西天奇金泰阁钴业有限公司主要从事退役三元动力电池材料综合回收，通过将其有价金属湿法分离提纯，制备各种高纯、高值化产品。主要产品有氧化钴、氢氧化亚钴、硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰、电积铜、粗铝粉、粗铜粉、无水硫酸钠。其中硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰回用于三元电池生产，实现资源循环利用。年销售收入5~6亿元/年，实现税收2000万元/年左右。

江西天奇金泰阁钴业有限公司拥有一条年产500t钴镍氧化物（电子级氧化钴150t、工业级氧化钴300t（现在未生产氧化钴，现阶段生产硫酸钴）、氧化镍50t（硫酸镍200t、硫酸铜160t、阴极铜50t）生产线，以水钴矿、废锂离子电池正极片为主要原料，采用湿法冶炼工艺，经硫酸浸出、铜萃取电积、净化除铝铁、P204萃取除杂、P507萃取钴、产品合成、烘干煅烧等工序生产钴、镍氧化物。其年产500t钴镍氧化物项目中的硫酸钴、硫酸镍等于2019年经江西省应急管理厅批准取得危险化学品安全生产许可证。

 江西天奇金泰阁钴业有限公司承担了2019年国家重点研发计划：“固废资源化”重点专项6.2“退役三元锂电材料高效清洁回收利用技术与示范项目”的全流程示范任务和回收有价金属精深加工、高值化利用专题任务，任务期限2020年~2012年。为此需要把一部分现有硫酸镍产品（约385t镍金属）,在氨水做络合剂,与液碱反应转成氧化亚镍。升级为规模大，效益突出的产品，其中软磁铁氧体、色釉料、镍粉前驱体使用的氧化亚镍就是优选产品之一。利用原有厂房，通过对公司产程的局部延伸、增加部分装备，生产氧化亚镍，完成国家重点研发计划任务，扩充应用领域、丰富产品结构，实现示范工程与经营绩效的双赢。

根据《精细化工企业工程设计防火标准》GB51283-2020中精细化工21分类和本技改项目的化工产品，本企业属于冶金化工，本技改项目为无机化工，基础化工原料制造，不属于精细化工企业。涉及的反应也只是无机化学中的复分解反应，即在氨水为络合剂，硫酸镍与碳酸钠反应，生成碳酸镍和硫酸钠，碳酸镍在高温分解成氧化亚镍

氧化亚镍的生产，以硫酸镍为原料，加入少量络合剂络合，控制合适的PH值、镍液浓度、温度、时间，采用纯碱合成碳酸镍作为氧化压力的前驱体，然后洗涤、烘干、煅烧成氧化亚镍

技改工程不新建车间、仓库，全部利用原有建筑，分别利用原合成车间部分安装技改的合成反应釜和氨水高位槽，利用原铜萃取、电积车间靠西空置位置安装技改的汽提脱氨和氨水储槽，利用原洗水处理房安装洗涤槽、料罐和压滤机，利用原副产品仓库安装技改项目的隧道窑煅烧、闪蒸干燥器和旋风破碎微粉分级机；其他公用及辅助设施利用原有已配套并经安全设施验收

安全评价项目组长:

刘志强

技术负责人:

马  程

过程控制负责人:

檀廷斌

评价报告编制人:

刘志强

报告审核人:

李永辉

参与评价工作的安全评价师:

刘志强、陈  浩

注册安全工程师:

刘志强、李永辉

技术专家:

刘志强，化工工艺工程师

到现场开展安全评价工作的人员名单:

刘志强

时间和主要任务:

完成时间：2021年2月22日；

主要任务：安全预评价报告；

评价报告:

一、评价对象及范围：

江西天奇金泰阁钴业有限公司年产500吨氧化亚镍技术改造项目，评价范围主要包括周边环境、总平面布置、生产设备设施、公用及辅助工程，消防安全设施、安全条件。由于该技改工程全部利用原有建筑，分别利用原合成车间部分作为技改的101合成车间（合成反应釜，利用原铜萃取、电积车间靠西空置位置作为技改的103后处理车间（汽提脱氨），利用原洗水处理房作为洗涤槽、料罐和压滤机，利用原副产品仓库改为技改项目的102烘干车间（隧道窑煅烧和旋风破碎微粉分级机），原料纯碱和成品氧化亚镍储存于202成品仓库。因此本评价也主要是上述技改涉及的建筑、生产工艺设备设施，其公用及辅助工程利用原有，一并评价其满足和符合性，其消防、防雷等已进行验收或检测合格。

二、项目基本情况：

技改项目处于龙南县东江乡中和村境内的富康工业用地内，项目南面临346省道，隔346省道与鑫辉功能材料有限公司相对,厂区东面和东北面与赣州卓越再生资源综合利用有限公司用地相邻，北面为园区变电站，西面为山坡地

本技改工程全部利用原有建筑，主要有铜萃取车间西侧的空置区，作为汽提脱氨塔工段，利用原合成车间的合成反应釜，利用原合成车间西侧的洗水处理房作为洗涤槽和压滤机，而利用原副产品仓库安装技改的隧道窑、闪蒸烘干机、旋风破碎微粉机筛和分级机。

全厂包括办公室、技改项目涉及的原有铜萃取电积车间（西端闲置区）技改为103后处理车间（安装汽提脱氨塔成套设备，氨水储槽）丙类；原108反应沉淀合成、煅烧车间（中部利用原2台反应釜，再新增2台相同规格的反应釜）技改为101合成车间（安装合成反应釜，氨水储槽、纯碱槽）丁类；原洗水处理房技仍为洗水处理房（安装洗涤槽和压滤机、料罐）；原117副产品仓库（尚未投入使用）技改为烘干车间（隧道窑、闪蒸烘干机、旋风破碎微粉机筛和分级机）丁类。其他全部利用原有的公用的配电房、配件仓库、原辅材料仓库、成品仓库。

工艺流程简介：氧化亚镍的生产，以硫酸镍为原料，加入少量络合剂络合，控制合适的PH值、镍液浓度、温度、时间，采用纯碱合成碳酸镍作为氧化压力的前驱体，然后洗涤、烘干、煅烧成氧化亚镍。

工艺描述：

络合采用氨络合剂，它们与镍离子快速络合，在反应过程中缓慢释放镍离子，调节碳酸镍晶体的生长速度，从而控制需要的一次晶粒的大小、形貌，耦合其它工艺参数，进一步精准控制需要的松比、粒度、纯度等物理化学指标。

▲ 络合反应式：

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

镍盐溶液与络合剂通过管道混合器预混合后，同碳酸钠溶液并流加入合成槽；通过在线检测的PH值和流量阀自动控制碳酸钠流量；通过温度在线检测和蒸汽流量阀自动控制合成温度；实现合成过程的PH值、温度、流量、时间等工艺参数的智能化控制，该装置能控制反应的配料(进料量),自动检测反应的PH值、温度、流量、时间,整个合成反应形成自动化,不需人工操作,得到松比、纯度均一的碱式碳酸镍，然后压滤、洗涤。

▲ 合成反应式：     

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

nNH3 + nH2O = nNH3·H2O

洗涤后的碱式碳酸镍经闪蒸烘干，装入料舟，然后置于窑车上，在隧道窑中采用低功率、多点分布燃烧器方式，于900℃~1200℃温度下煅烧，产出氧化亚镍。

烘干与煅烧采用天然气供热。

▲ 煅烧分解反应式：

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

压滤母液泵至后处理工序，于60~70℃通过汽提脱氨塔脱氨，控制汽提脱氨回收的氨水浓度至15~20%范围，直接泵回络合剂槽循环使用。洗水通过膜渗透浓缩洗水中的氨，浓缩母液合并至压滤母液去脱氨，清水返回用着洗涤水，脱氨后液泵入调值槽，调整PH值，泵入MVR蒸发器，回收无水硫酸钠副产品。

脱氨塔是一套整套设备,主要包括有脱氨塔,氨水槽,冷凝器,压滤机,中间储槽,集液槽,板框式换热器等,该装置也是全自动化,电脑智能化.不需要人工操作.

关于合成反应的控制措施：

合成反应是间断式的，硫酸镍溶液、碳酸钠溶液、氨水按比例并流加入20m³反应槽，反应时间2-2.5小时；反应过程的PH值由PH值自动检测仪检测（装置自带），检测信号通过DCS处理系统将信号传输至碳酸钠电磁流量阀控制其开合度，从而实现合成液始终保持在规定的PH值：8.0-8.5范围；温度通过温度检测仪自动检测，检测信号通过DCS处理系统将信号传输至蒸汽控制阀控制其开度，实现合成过程始终保持80-85℃范围内，氨水经高位槽由计量泵计量泵出，并入一管道混合器与硫酸镍溶液预混络合，然后与碳酸钠溶液并流加入合成槽完成碳酸镍的合成。

液碱是用于脱氨调PH值，前液PH约8.2，进入脱氨塔前，要调到PH值12左右，前液脱氨原则上需要呈碱性，用液碱更有效，脱氨更完全，更快。

用5%硫酸定期清洗板框换热器。

技改项目氧化亚镍生产工艺的自动控制采用以下措施：

1.合成自动控制

碳酸镍合成反应速度很快，是一个快反应过程。为了控制产物的晶型、粒度、密度等参数，需要对反应的PH值、温度、氨/镍流比进行控制。

PH值控制：PH值通过在反应槽内安装的在线PH计取得数据，传输至数据微处理器（集散处理系统-DCS），根据这个数据自动调节、控制碱液流量调节阀的开合度，实现PH值的控制，并通过中英文液晶界面显示适时PH值数据。

温度控制：温度通过安装在反应槽内的热电偶取得的数据，传输至数据微处理器，根据这个数据自动调节、控制蒸汽流量调节阀的开合度，实现温度控制，并通过中/英文界面显示适时温度。

氨/镍比控制：镍浓度和流量是固定的，精度要求不高，其流量由转子流量计控制；氨液浓度也是固定的，其流量按设定的流量值通过计量泵控制流量。

2.脱氨自动控制

脱氨塔控制参数主要是脱氨塔塔底温度、塔顶温度、进液流量（合成工序含氨废水）、回收氨水密度。其中：

塔底温度、塔顶温度控制：通过热电偶采集数据，传输至中控室DCS处理器，将之转换成控制指令至蒸汽调节阀自动控制其开合度来调节蒸汽流量，从而实现温度控制，温度通电脑屏幕显示和储存。

进液流量控制：进液流量通常是固定的，通过中控室的指令控制流量阀的开合度控制流量，并在电脑显示屏幕显示并储存。

回收氨水密度控制：安装在回收氨水吸收罐内的氨水密度计检测的数据，传输至中控DCS处理器，将其转换成指令控制管道泵阀来控制回收罐内氨水是继续吸收还是排出以及泵出流量，达到按的进出平衡，实现脱氨过程连续运行。

3.闪蒸自动控制

闪蒸控制参数主要是热风温度、混合温度（与物料接触后蒸汽温度）。

热风温度控制：热风由蒸汽通过换热器将经过滤后的空气加热而成，通过安装在换热器内的热电偶将采集的数据，经DCS转换成指令调节变频风机频率来控制风量、调节蒸汽阀开合度控制蒸汽流量，从而调节热风温度和流量，并由液晶屏显示。

混合温度控制：通过安装在闪蒸机内出口位置的热电偶将采集的数据传输至DCS，经DCS转换成指令调节进料螺旋的转速，控制进料速度，从而控制混合温度。

4.煅烧自动控制

煅烧主要控制天然气流量、炉窑温度、推车速度（频次）。

天然气流量控制：天然气流量由比例阀开合度控制，热电偶采集的信号传输至中控DCS，转化成指令自动调节燃气比例阀开合度，实现天然气流量控制。

炉窑温度控制：炉窑温度采集使用热电偶，由热电偶采集的信号、天然气比例阀开度信息传输至中控DCS，转化成指令自动调节各支管助燃风执行器的开合度、自动调节助燃风机的转速（风压），实现助燃风量控制。

三、评价结论

（1）技改项目中存在的主要危险、有害物质有：液碱、氨水（外购，原辅料）、硫酸镍（液态和固态，自产自用，原料）、天然气（管道输送，燃料）、乙炔和氧气（检维修用，燃料）等。

（2）该项目所有使用的危险化学品天然气、乙炔属于应重点监管的危险化学品，但在本评价项目是作为燃料用，根据规定，天然气作为燃料时不纳入危险化学品管理范围，本技改项目乙炔不储存。技改项目涉及的危险化学品液碱、氨水、硫酸镍、天然气、乙炔和氧气不属于易制毒化学品，不属于易制爆危险化学品。

（3）根据该技改项目的工艺及设备状况分析，年产500吨氧化亚镍技术改造项目生产过程中存在如下危险有害因素：灼烫、中毒窒息、火灾爆炸、容器爆炸、锅炉爆炸、触电伤害、机械伤害、高处坠落、物体打击、车辆伤害、起重伤害、粉尘、毒物、噪声与振动、高温等危险因素。该技改项目主要危险有害因素为灼烫、中毒窒息、火灾爆炸。

（4）该项目危险化学品不构成重大危险源。

根据定性、定量评价结果，对于危险等级为Ⅲ级的危险有害因素：灼烫、中毒和窒息，要重点设防，并建立相应的重大事故应急预案。另外对火灾爆炸的危险也应高度重视。

法律法规、行政规章、标准、规范符合性

（1）厂址选择、总平面布置、主要工艺系统的设计符合《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012、《有色金属企业总图运输设计规范》GB50544-2009、《有色金属工程设计防火规范》GB50630-2010、《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009、《工业企业工业卫生设计标准》GBZ1-2010等规程要求。

（2）厂区主要建构筑物的设置，满足防爆、防火的规定。可研中，针对系统中存在的危险、有害因素，按照有关技术标准的要求采取了必要的防范对策措施，这些安全措施有效、可行。从安全生产角度检查系统设备符合国家的有关法律法规、部门规章、标准、规范及有关规定的要求。

评价结论

综上所述，江西赣安安全生产科学技术咨询服务中心评价组认为：江西天奇金泰阁钴业有限公司年产500吨氧化亚镍技术改造项目厂址无明显不适合该项目建设的地质条件和周边环境，采用的工艺技术成熟，设备设施通用型和专业型，并有成功的生产运行经验和管理经验可借鉴，该项目的安全措施是可行的。建设单位应遵循国家有关建设项目“三同时”要求，认真落实本安全条件评价报告中提出的安全对策措施，在下一阶段设计、施工中，应按照国家和行业标准，进行设计、施工，把各项安全措施落实到位，加强安全管理，规范安全行为，项目风险能够控制在可承受的范围。

提交时间:

2021年2月22日

现场影像资料