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文档简介

团体标准

《磷酸铁单位产品能源消耗规范》

编制说明

(征求意见稿)

中国无机盐工业协会

2024年3月

一、任务背景

国家部委在"十一五"期间单位提出国内生产总值能耗降低20%

左右、主要污染物排放总量减少10%。这是贯彻落实科学发展观、

构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型

社会的必然选择;是推进经济结构调整,转变增长方式的必由之路;是

维护中华民族长远利益的必然要求。根据单位国内生产总值能耗降低

20%左右和主要污染物排放总量减少10%的约束性指标的相关要求,

从而提成了节能减排对产业发展和环境保护的重要意义如中国GDP

年均增长一成,五年内就需要节能六亿吨标准煤,减排二氧化硫六百

二十多万吨、化学需氧量五百七十多万吨。

行业能耗限额管理是工业节能的工作的重要内容,是国家发改委

能源管理的基础性的工作,为了能源得到合理利用,从产业发展的角

度上,进行了能源消耗的制定。实施能源定额管理是促进企业节能技

术进步、不断提高能源消耗、实现合理用能的重要手段。2023年10

月,湖北万润能源科技有限公司与中国无机盐工业协会提出制定磷酸

铁单位产品能源消耗规范项目计划,经批准正式立项,开展适用于国

内磷酸铁生产的相关标准。我国磷酸铁锂材料近年发展迅猛,产能、

产量及需求量在世界都均占主要地位。根据中国无机盐工业协会统计

国内从事磷酸铁加工的企业达50家,为了鼓励和促进磷酸铁行业节

能和工业技术进步,体现先进性,对磷酸铁行业应制定符合实际的能

源消耗的标准。

二、任务来源

工业和信息化部2023年“工业节能与绿色标准研究项目”,由

中国石油和化学工业联合会提出,中国无机盐工业协会、湖北虹润高

科新材料有限公司、贵州安达科技能源股份有限公司、山东彩客新材

1

料有限公司、贵州川恒化工股份有限公司、铜陵纳源材料科技有限公

司、川发龙蟒新材料有限公司等单位起草编制。

三、标准制定的依据与编制原则

(一)标准制定依据

1)根据《石油和化工行业工业节能与绿色标准化研究项目》的要

求工作要求。制定磷酸铁单位产品能源消耗规范标准。

2)按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文

件的结构和起草规则》的规定起草。

3)按照GB/T2589综合能耗计算通则,制定本标准能耗限额。

4)按照GB/T12723《单位产品能源消耗限额编制通则》和

GB/T29116《工业企业原材料消耗计算通则》的要求和规定制定本标

准。

(二)以促进磷酸铁节能进步为原则

磷酸铁是生产磷酸铁锂材料的主要原料,作为前驱体在磷酸铁锂

产品生产中具有决定性作用,磷酸铁单位产品能源消耗规范应具有较

高的科学性和先进性,有利于鼓励和促进磷酸铁生产环节的能耗技术

进步;同时也应充分考虑现阶段我国磷酸铁生产用能的实际情况和发

展水平,考虑在终端产品规格、工艺技术水平等方面的现实差异,使

磷酸铁能耗定额具有技术经济上的合理性和可操作性,有利于企业的

持续发展。

(三)研究编制的原则

2

能源消耗指标具有一定的时效性。随着生产设备的改善、工艺的

革新和技术的发展,磷酸铁企业在生产过程中单位能耗量水平参差不

齐,现有地方性资源消耗管理不能促进企业加强节能管理和降耗技术

改造的作用。因此制定能源消耗规范,综合考虑磷酸铁生产工艺、综

合利用等因素,设置不同工艺不用限额的技术要求。

四、工作过程

标准制定起草从2023年12月开始至今,可以分为四个阶段:

第一阶段:成立起草小组

中国无机盐工业协会接受制定任务后,确定了标准主要起草单

位,即贵州安达科技能源股份有限公司、湖北虹润高科新材料有限公

司、山东彩客新材料有限公司、贵州川恒化工股份有限公司、铜陵纳

源材料科技有限公司、川发龙蟒新材料有限公司等技术骨干人员,组

织成立专业技术人员组成的标准制定起草小组。

第二阶段:调研和资料收集及分析

为做好标准的制定工作,充分合理反映企业生产工艺特点和节能

能力,组织开展了行业能耗情况调查,重点研究和分析了以下相关标

准、文件和资料。

2023年12月~2024年2月,编制组在行业调研,调研了2012~

2023年典型工艺并具有代表性的7家企业磷酸铁能源消耗情况,经

过资料整理和调研情况汇总,初步建立了标准制定的大体框架和编写

提纲,在充分听取业内专家意见的基础上,经过修改形成标准草案。

2024年3月在北京召开编制组工作会,形成标准及编制说明的

3

征求意见稿。

第三阶段:征求意见

2024年4-5月完成征求意见稿,进行意见征集。

第四阶段:标准审查

拟于2024年6月完成标准审查,标准上报工作。

五、标准制定的主要内容

(一)标准等级的划分

本次标准的制订是依据我国磷酸铁生产发展的具体情况,参照同

行业先进的指标,规定企业能耗统计范围,统一单耗计量计算方法,

确定磷酸铁生产能耗规范指标。

按照统一要求磷酸铁生产能耗限额指标分为现有磷酸铁生产企

业定额、新建和改扩建磷酸铁生产企业定额、先进磷酸铁生产企业定

额。

现有磷酸铁生产企业定额指标,现有企业80%达到的能耗定额。

新建和改扩建磷酸铁生产企业定额指标,是新建企业和改扩建磷

酸铁生产线必须达到的标准,应优于现有企业能耗平均水平。

先进磷酸铁生产企业定额,原则上为行业的领先水平,本次标准

研究为标准初定,采纳了生产企业先进技术及相关专家建议制定定额

指标。

(二)标准指标的制定分析

(1)磷酸铁工艺

磷酸铁制造方法主要有“铁块+磷酸”和“硫酸亚铁+磷酸盐”,

4

“硫酸亚铁+磷酸盐”工艺又细分为钠法和铵法工艺,磷酸铁制备过

程中需要氨水或氢氧化钠调节pH值,按照使用pH值调节剂的不

同,也可分为钠法和铵法,前者使用氢氧化钠,后者使用氨水,铵法

是指硫酸亚铁溶液与磷酸反应,经沉淀过滤后再用氨水中和过量的酸

得到磷酸铁。见流程图1

磷酸一铵反应釜硫酸亚铁

浆化过滤洗涤压滤闪蒸二水磷酸铁

煅烧

无水磷酸铁

磷酸铁包装过筛混批

图1铵法生产工艺流程图

钠法工艺是指硫酸亚铁用磷酸酸化后与过氧化氢反应,生成磷酸

二氢铁,再用氢氧化钠溶液调节pH值为2左右,生成磷酸铁。其

中铵法通过提取滤液和废水中的硫酸铵外售还可以补贴部分后处理

成本。见流程图2

5

SO2、NO2、颗粒物石膏渣外销

污水处理站石灰

烟囱磷酸、硫酸亚铁

燃气锅炉蒸汽反应釜板框过滤调浆槽软水

天然气、软水、烧碱软水

H2O2泵

微波干燥水蒸气

无组织粉尘水蒸气

磷酸铁料仓低温焙烧料仓

图2钠法工艺流程图

“铁块+磷酸”工艺,指铁块和净化磷酸酸化后反应,生成磷酸

铁溶液,再通过陈化、洗涤、闪蒸等工艺生成磷酸铁。

助剂、软水、氧化

软水、铁、

溶解沉降过滤合成

磷酸

结合水游离水去水处理

分级破碎烧结闪蒸过滤洗涤陈华

磷酸铁包装

图3铁块+磷酸工艺流程图

(2)按照生产工艺区分能耗定额

6

目前国内磷酸铁生产装置主要采用“硫酸亚铁+磷酸盐”工艺生

产,少部分采用“铁块+磷酸”工艺,由于不同工艺的磷酸铁生产有

所不同,能耗略有差别。为了使磷酸铁能耗定额具有先进性和可操作

性,并具有可比性,定额编制小组在征求有关部门和专家意见后,根

据国内磷酸铁企业产品的工艺特点,主要制定“硫酸亚铁+磷酸盐”

钠法、“硫酸亚铁+磷酸盐”铵法、“铁块+磷酸”三种磷酸铁能耗定额

指标。磷酸铁生产能耗统计界区,即从原料磨矿开始到与磷酸盐或磷

酸反应后,到排渣(以干渣计)过程的工段以内,生产工艺所有的能

耗情况。

(3)目前磷酸铁产业现状

我国磷酸铁总产能,在2023年统计的数据为300万吨,产量约71.5

万吨,主要湖北万润、贵州安达、彩客化学、湖南裕能、天赐材料等

企业,详见表1。

表12023年中国磷酸铁主要企业产能

(单位:吨)

序号企业名称省份工艺产品产能

1锐格新能源江西钠法磷酸铁10000

2净寰新能源河南氨法磷酸铁3000

3宁波晟腾浙江钠法磷酸铁20000

4彩客电池河北铁粉+强酸磷酸铁80000

5铜陵纳源安徽钠法磷酸铁100000

6亨利锂电江苏铵法、钠法磷酸铁24000

7鸿德新材料山东铵法磷酸铁5000

艾洛福新能

8江西铵法磷酸铁5000

9比莫比科技广西铁粉+强酸磷酸铁10000

10贵州安达贵州钠法磷酸铁120000

7

11湖北万润湖北铵法磷酸铁48000

12湘潭电化湖南钠法磷酸铁80000

13天赐材料广东钠法磷酸铁130000

14安徽红四方安徽铁粉+强酸磷酸铁6000

15湖南鸿跃湖南铵法磷酸铁20000

湖南雅城新

16湖南钠法磷酸铁200000

材料

17光华科技广东铵法磷酸铁20000

18超彩钛白安徽铵法磷酸铁25000

19滨河新材料宁夏钠法磷酸铁10000

林立(武汉)

20湖北铵法磷酸铁5000

新能源

21广西诺方广西铵法磷酸铁10000

22湖北高博湖北钠法磷酸铁5000

23贵州开瑞贵州铵法磷酸铁10000

24赋通新能源河南铵法磷酸铁10000

25盈达锂电四川钠法磷酸铁80000

26湖北昊瑞湖北铵法磷酸铁5000

27山东鑫动能山东钠法磷酸铁30000

28襄阳泽东湖北铁粉+强酸磷酸铁10000

29博创宏远陕西钠法磷酸铁20000

贵州磷化集

30贵州铵法磷酸铁30000

31云天化云南铵法磷酸铁100000

龙佰集团(焦

32河南铵法磷酸铁100000

作)

共计1331000

注:中国无机盐工业协会统计

表2为目前典型磷酸铁生产企业的能耗情况,数据样本企业10家

产能占行业总产能的33.17%,家数占行业家数的23.34%,但从产能、

产量及技术上,所调研企业代表了行业的水平,因此可以根据调研的

能耗数据确定本标准的限值。

表2典型企业的磷酸铁能耗情况

序号单位工艺能耗/kgce产能/万吨

1贵州企业1铵法65010

2贵州企业2钠法7506

3安徽企业3钠法6502.5

4湖北企业4铵法7005.8

5湖北企业5铵法7201.9

8

6湖北企业6铵法6603.5

7四川企业7铵法6704.5

8山东企业8铁粉+强酸650

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