KR101883100B1 - 폐전지로부터 유가금속을 회수하는 방법 및 유가금속 회수 시스템 - Google Patents

폐전지로부터 유가금속을 회수하는 방법 및 유가금속 회수 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101883100B1
KR101883100B1 KR1020170043852A KR20170043852A KR101883100B1 KR 101883100 B1 KR101883100 B1 KR 101883100B1 KR 1020170043852 A KR1020170043852 A KR 1020170043852A KR 20170043852 A KR20170043852 A KR 20170043852A KR 101883100 B1 KR101883100 B1 KR 101883100B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valuable metal
containing material
valuable
metal
metal containing
Prior art date
Application number
KR1020170043852A
Other languages
English (en)
Inventor
손일
권오성
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020170043852A priority Critical patent/KR101883100B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101883100B1 publication Critical patent/KR101883100B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00—Obtaining aluminium
    • C22B21/0038—Obtaining aluminium by other processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/02—Obtaining nickel or cobalt by dry processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B47/00—Obtaining manganese
    • C22B47/0018—Treating ocean floor nodules
    • C22B47/0036—Treating ocean floor nodules by dry processes, e.g. smelting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/54—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Abstract

본 발명은 폐전지의 유가금속 회수 방법 및 유가금속 회수 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유가금속 회수 방법은, 폐전지를 소정 열처리 온도까지 공정 시간 동안 승온 가열하는 단계; 상기 승온 가열된 반응 결과물을 고상이 되도록 상기 반응 결과물을 냉각시키는 단계; 상기 냉각된 반응 결과물로부터, 분급을 통해 주성분으로서 탄소를 포함하는 애쉬(ash) 성분물과 유가금속 함유물로 분리하는 제 1 분리 단계; 및 상기 제 1 분리 단계를 통해 얻어진 상기 유가금속 함유물을 자성을 갖는 제 1 유가금속 함유물과 자성을 갖지 않는 제 2 유가금속 함유물로 분리하는 제 2 분리 단계를 포함한다.

Description

폐전지로부터 유가금속을 회수하는 방법 및 유가금속 회수 시스템{Method of recovering valuable metals from wasted batteries and system for the same}
본 발명은 폐자원의 재활용 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 폐전지로부터 유가금속을 회수하는 방법 및 유가금속 회수 시스템에 관한 것이다.
일차 전지는 재충전이 불가한 비가역적 전지이지만, 이차 전지는 가역적 산화 및 환원 반응에 의해 재충전이 가능한 전지이다. 상기 이차 전지 중 리튬이온 이차 전지는 다른 전지들에 비하여 에너지 밀도가 높아 전지의 소형화 및 경량화가 가능하고, 높은 기전력과, 적은 메모리 효과로 인한 장수명 때문에, 휴대용 디지털 기기는 물론 자동차나 스마트 그리드와 같은 중·대형 전지로서 다양하게 응용되고 있다.
상기 이차 전지 내에는 전기적 활물질 내에 포함되는 코발트, 니켈, 또는 망간, 전극 재료인 구리와 알루미늄, 그리고 리튬 이온 전지 또는 리튬 메탈 전지의 경우 리튬과 같은 유가금속이 활물질로서 함유되어 있어, 수명이 완료된 이차 전지를 그대로 방치하는 것은 큰 낭비이다. 최근 이차 전지의 사용이 급중함에 따라 이차 전지의 폐기량도 급증하고 있으며, 이로부터 상기 유가금속을 회수하는 기술은 자원 절약과 환경 보전 측면에서 더욱 중요해지고 있는 실정이다.
이차 전지로부터 유가금속을 회수하는 기술은 습식야금법(hydrometallugical process)과 건식야금법(pyrometallurgical process)으로 나뉜다. 산 처리를 이용한 습식야금법은 회수된 유가금속의 순도가 높은 이점이 있지만, 늦은 처리 속도와 낮은 효율성으로 대량 처리가 어렵고, 침출 및 용매 추출 등 각 공정에서 무수히 많은 물의 소비와 오염을 초래할 수 있는 환경적 부담이 큰 단점이 있다. 가열 처리를 이용한 건식야금법은 상기 습식야금법에 비해 대량 처리에 이점이 있지만, 상기 가열 처리는 습식야금법의 화학적 처리에 비해 물질 선택성이 낮아 고온 처리 과정에서 얻어진 중간 생성물로부터 유가금속들을 분류하기 위한 추가적인 복잡한 공정을 필요로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유가금속을 종류별로 분별 회수하면서도 생산 효율이 높고 환경적 부담이 적은 건식야금법에 기초한 폐전지의 유가금속 회수 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 이점을 갖는 폐전지의 유가금속 회수 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전지의 유가금속 회수 방법은, 폐전지를 소정 열처리 온도까지 공정 시간 동안 승온 가열하는 단계; 상기 승온 가열된 반응 결과물을 고상이 되도록 상기 반응 결과물을 냉각시키는 단계; 상기 냉각된 반응 결과물로부터, 분급을 통해 주성분으로서 탄소를 포함하는 애쉬(ash) 성분물과 유가금속 함유물로 분리하는 제 1 분리 단계; 및 상기 제 1 분리 단계를 통해 얻어진 상기 유가금속 함유물을 자성을 갖는 제 1 유가금속 함유물과 자성을 갖지 않는 제 2 유가금속 함유물로 분리하는 제 1 자성 분리 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서는, 상기 승온 가열하는 단계 이전에, 상기 폐전지의 전처리 단계가 더 수행될 수 있다. 상기 전처리 단계는 상기 폐전지를 방전시키는 방전 단계; 또는 상기 폐전지의 케이스에 구멍을 내어 내부와 외부의 실링을 파괴하는 천공 단계를 포함할 수 있다. 상기 방전 단계는, 염소 이온, 알카리 금속 이온, 및 알카리 토금속 이온중 적어도 어느 하나를 포함하는 액상 전해질 내에 상기 폐전지를 침지시켜 상기 폐전지를 방전시키는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 침지된 폐전지의 충전 전극은 접지될 수도 있다.
상기 승온 가열하는 단계의 상기 열처리 온도는 상기 애쉬 함유물, 상기 제 1 유가금속 함유물 및 상기 제 2 유가금속 함유물이 모두 용융되어 액상화되지 않는 온도 범위 내에서 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 열처리 온도는 1,200 ℃ 내지 1,400 ℃의 범위 내일 수 있다.
상기 제 1 유가금속 함유물은, 코발트 합금, 코발트 산화물, 니켈, 니켈 산화물, 망간, 망간 산화물, 또는 이들 중 적어도 어느 하나의 합금을 포함할 수 있다. 상기 제 2 유가금속 함유물은, 알루미늄, 알루미늄 산화물, 알루미늄과 탄소의 화합물 또는 리튬 알루미늄 산화물을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공정 시간은, CO2의 발생량을 소정 범위로 제한하고 상기 제 1 유가금속 함유물 또는 상기 제 2 유가금속 함유물의 침탄이 전체 제 1 유가금속 또는 상기 제 2 유가금속 함유물의 7 중량 %의 범위 내로 제한되는 범위 내에서 결정될 수 있다. 상기 제 1 자성 분리 단계 이후에, 상기 제 1 유가금속 함유물을 분쇄하여 분쇄 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 분쇄 혼합물에 대하여, 자성 분리법을 통해, 제 1 유가금속 함유 분쇄물과 제 2 유가금속 함유 분쇄물을 분리하는 제 2 자성 분리 단계가 더 수행될 수도 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 폐전지의 유가금속 회수 시스템은, 폐전지의 가열을 위한 소결 장치; 상기 소결 장치로부터 얻어진 결과물로부터 애쉬 성분물을 분리하는 분급 장치; 및 상기 상기 애쉬 성분물이 적어도 일부 제거된 잔류물로부터 자성 분리법에 의해 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물로 분리하는 자성 분리 장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 유가금속 회수 시스템은 상기 소결 장치에 부설되어, 상기 소결 장치로부터 발생되는 CO2 및 상기 폐전지 내 전해액으로부터 휘발되어 형성된 기상 반응물을 수집하는 가스 포집 장치를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 폐전지를 소정 열처리 온도까지 공정 시간 동안 승온 가열한 후 고상으로 냉각시키고, 분급을 통해 주성분으로서 탄소를 포함하는 애쉬(ash) 성분물과 유가금속 함유물을 분리하는 제 1 분리 단계; 및 상기 제 1 분리 단계를 통해 얻어진 상기 유가금속 함유물을 자성을 갖는 제 1 유가금속 함유물과 자성을 갖지 않는 제 2 유가금속 함유물로 분리하는 제 2 분리 단계를 통해 유가금속을 회수함으로써, 건식 야금법에 기초하여 높은 생산성을 달성하면서도 화학적 처리 의존성을 최소화하여 환경적 부담을 개선한 폐전지의 유가금속 회수 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 폐전지의 가열을 위한 소결 장치; 상기 소결 장치로부터 얻어진 결과물로부터 애쉬 성분물을 분리하는 분급 장치; 및 상기 애쉬 성분물이 적어도 일부 제거된 잔류물로부터 자성 분리법에 의해 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물로 분리하는 자성 분리 장치에 의해, 유가금속을 회수함으로써, 전술한 이점을 갖는 유가금속 회수 시스템이 제공될 수 있다.
도 1은 폐전지로부터 유가금속을 분별 회수하기 위한 건식야금법을 수행하는 유가금속 회수 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 각각 유가금속 회수 시스템을 통해 얻어진 애쉬 성분물, 자성 유가금속 함유물 및 비자성 유가금속 함유물의 사진 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승온 가열 단계의 온도 프로파일을 도시하는 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 평균 입도 크기가 100 ㎛ 미만 및 100 ㎛ 초과하는 제 1 및 제 2 애쉬 함유물에 대한 x선 회절 그래프이며, 도 4c는 제 2 유가금속 함유물에 대한 x선 회절 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 유가금속 함유 분쇄물 및 제 2 유가금속 함유 분쇄물에 대한 X선 회절 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역 또는 부분을 다른 영역 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역 또는 부분을 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 부재 또는 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다. 이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 폐전지로부터 유가금속을 분별 회수하기 위한 건식야금법을 수행하는 유가금속 회수 시스템(1000)을 도시하는 도면이며, 도 2a 내지 도 2c는 각각 유가금속 회수 시스템(1000)을 통해 얻어진 애쉬 성분물, 자성 유가금속 함유물 및 비자성 유가금속 함유물의 사진 이미지이다.
도 1을 참조하면, 유가금속 회수 시스템(1000)은 폐전지의 가열을 위한 소결 장치(100), 소결 장치(100)로부터 얻어진 결과물(MS)로부터 애쉬(ash) 성분물을 제거하기 위한 제 1 분리 단계를 수행하는 분급 장치(200), 및 유가금속 함유물을 분류하기 위한 자성 분리 단계를 수행하는 자성 분리 장치(300)를 포함할 수 있다. 유가금속 회수 시스템(1000)의 각 장치들(100, 200, 300)은 유가금속 회수를 위한 단위 공정을 연속 공정으로 수행하도록 서로 결합될 수 있으며, 상기 제 1 분리 단계 및 상기 자성 분리 단계는 적어도 1회 이상 수행될 수 있으며, 복수의 장치들에 의해 연속 수행될 수도 있다.
다른 실시예에서, 이들 장치들 중 적어도 어느 하나는 배치 방식(batch type)으로 단위 공정을 수행하도록 설계될 수도 있으며, 이 경우 배치 방식의 장치는 다른 장치들과 서로 독립될 수 있으며, 이들 장치들 사이에 적합한 운반 시스템 또는 물류 시스템이 결합되어 해당 단위 공정에 의한 결과물들이 전달될 수도 있을 것이다.
소결 장치(100)는 폐전지가 수용되는 도가니(crucible)와 수용된 폐전지를 가열하기 위한 적합한 가열 수단을 가질 수 있다. 상기 도가니의 지지를 위한 적합한 홀더가 제공될 수 있다. 상기 가열 수단은 고주파 전력의 공급에 의한 유도 가열 장치일 수 있다. 도 1에서는 구리(Cu)와 같은 금속 코일을 이용한 유도 가열 장치가 예시되어 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 후술하는 것과 같이 상기 폐전지를 약 1,400 ℃의 온도까지 안정적으로 승온 및 유지할 수 있는 적합한 가열 장치, 예를 들면, 대량 처리가 가능한 전로(converter) 또는 전기로일 수 있다.
소결 장치(100)에는 상기 폐전지가 가열되는 동안 주변 가스 분위기를 제공하는 가스의 공급을 위한 가스 인입구와 반응 부산물 가스의 배출을 위한 가스 배출구가 제공될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 반응 공간이 외기와 단절되도록 하기 위한 튜브와 같은 적합한 반응 챔버 월이 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 튜브는 상기 도가니와 상기 가열 수단의 사이에 배치될 수 있다.
소결 장치(100)에 의해 폐전지의 열처리가 수행된 후 냉각하여 반응 결과물(MS)을 얻는다. 반응 결과물(MS)은 서로 물리적 및 자기적으로 분리 가능한 애쉬 성분물, 자성 유가금속 함유물(이하, 제 1 유가금속 함유물이라고도 함), 및 비자성 유가금속 함유물(이하, 제 2 유가금속 함유물이라고도 함)의 고상 혼합물을 포함한다. 상기 애쉬 성분물은 후술하는 것과 같이 폐전지의 분리막 및/또는 패키징용 수지로부터 유래하는 반응성이 약한 고분자 화합물을 포함할 수 있다. 상기 제 1 유가금속 함유물은, 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn), 이들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금 또는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 제 2 유가금속 함유물은, 알루미늄, 리튬, 이들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금 또는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 제 1 유가금속 함유물은 폐전지의 종류, 비제한적 예로서, 리튬 이온 이차 전지, 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈-망간-코발트 전지, 또는 니켈 수소(Ni-MH) 전지에 적용되는 활물질의 종류에 따라 다를 수 있으며, 상기 제 2 유가금속 함유물은 폐전지 내 전극 재료에 따라 달라질 수 있을 것이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
반응 결과물(MS)는 분급 장치(200)를 통해, 도 2a에 도시된 것과 같이 애쉬 성분물만을 별도로 분리하는 제 1 분리 단계가 수행될 수 있다. 상기 애쉬 성분물은 후술하는 것과 같이 반응성이 약한 고분자 화합물로서 도 2b 및 도 2c에 도시된 것과 같이 수 mm 내지 수 cm의 크기를 갖는 프레이크(flake) 형태의 자성 유가금속 함유물이나 비자성 유가금속 함유물에 비해 크기가 작으며, 이는 분급 장치(200)의 체 분급(sieving)을 위한 분급 필터를 통과하도록 설계될 수 있다. 상기 분급 필터는, 예를 들면, 80 ㎛ 내지 110 ㎛의 평균 구멍 크기를 갖는 메시(mesh)일 수 있다. 다른 실시예에서, 분급 장치(200)는 유동화 유체, 예를 들면 기류(gas stream) 속에서 입자에 인가되는 원심, 관성력 또는 중력을 이용한 기류식 분급 장치, 원심 분리, 또는 물리적 진동에 의한 분급 또는 액체 내의 침강 속도 차이를 이용한 습식 분극 장치가 적용될 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 애쉬 성분물의 분리는 하나의 평균 구멍 크기를 갖는 분급 필터에 한정되지 않으며, 평균 구멍 크기가 서로 다른 복수의 분급 필터를 사용하여 수행될 수도 있다. 일 실시예서, 상기 애쉬 성분물은 분극 필터를 통하여 완전히 선별되거나, 상기 분극 필터를 통과하지 못한 큰 크기의 애쉬 성분물은 유가금속 함유물들과 함께 일부가 잔존할 수도 있을 것이다.
분급 장치(200)를 통해 애쉬 성분물이 제거되면, 잔류물 내에는 상기 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물이 남게 된다. 일부 실시예에서, 상기 잔류물에 대해 추가적인 분쇄 공정이 수행될 수 있다. 상기 잔류물은 자성 분리 장치(300)로 전달된다.
자성 분리 장치(300)는 전자석 또는 영구자석에 의한 자기장을 이용하여 상기 잔류물로부터 자성을 갖는 제 1 유가금속 함유물과 자성을 갖지 않는 제 2 유가금속 함유물을 분리한다. 일 실시예에서, 자성 분리 장치(300)는 상기 잔류물을 임시적으로 저장하기 위한 컨테이너(301)와 컨테이너(301)로부터 제 1 및 제 2 유가금속 함유물을 분리 장치로 전달하기 위한 컨베이어벨트(302)를 포함할 수 있다. 컨베이어벨트(302)가 화살표 k로 나타낸 것과 같이 롤러(303)에 의해 구동되면, 제 1 및 제 2 유가금속 함유물이 전달되고, 롤러(303)에 장착된 전자석 또는 영구자석에 의한 자기장에 의해 컨베이어벨트(302)의 종단에서 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물이 낙하하면서 상기 자기장과 상호 작용을 하는 제 1 유가금속 함유물과 상기 자기장과 아무런 상호 작용을 하지 않는 제 2 유가금속 함유물의 낙하 궤적에 차이가 발생하면서 쌓이게 되는 제 1 유가금속 함유물(VM1)과 제 2 유가금속 함유물(VM2)의 공간적 분리가 달성되고 이에 의해 이들 함유물이 간단히 분리되는 제 1 자성 분리 단계가 수행될 수 있다. 또한, 자성 분리 장치(300)는 후술하는 제 2 자성 분리 단계를 더 수행할 수 있으며, 이를 위해 동일 장치를 반복 적용하거나 2 이상의 장치에 의해 제 1 자성 분리 단계와 제 2 자성 분리 단계가 개별 수행될 수도 있다.
전술한 컨베이어벨트(302)에 의한 분리 방식은 예시적일 뿐 본 발명에 따른 자성 분리가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 유가금속 함유물의 유동을 돕기 위한 기류, 진동 또는 액체가 사용될 수 있으며, 상기 유동과 함께 전자석 또는 영구자석에 의한 자기장에 의해 이들 함유물을 분리하는 제 2 분리 단계가 수행될 수 있을 것이다. 또 다른 실시예에서는, 제 1 및 제 2 유가금속 함유물의 혼합물에 적당한 진동을 부여하면서 자기장을 인가하여 자석에 붙는 제 1 유가금속 함유물을 선별하는 것에 의해 제 2 분리 단계가 수행될 수도 있다. 이에 의해, 도 2b와 도 2c에 도시된 것과 같은 형태의 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물이 분리될 수 있다.
후속하여, 제 1 유가금속 함유물로부터 코발트, 니켈, 망간을 추출하는 공정이 수행될 수 있으며, 이는 당해 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이 적합한 습식 또는 건식 야금법을 통해 수행될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 유가금속 함유물로부터, 알루미늄, 리튬, 바람직하게는 리튬을 추출하는 습식 또는 건식 야금법이 수행될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승온 가열 단계의 온도 프로파일을 도시하는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 승온 가열 단계는, 폐전지를 도 1을 참조하여 개시한 소결 장치의 도가니에 장입하고, 가열 수단을 통해 소정 열처리 온도까지 공정 시간 동안 승온 가열한다. 일 실시예에서는, 승온 가열하는 단계 이전에, 리튬이온 이차전지의 폭발 위험을 제거하기 위한 전처리 단계가 더 수행되었다. 전처리 단계는 폐전지를 방전시키는 방전 단계 및/또는 폐전지의 케이스에 구멍을 내어 내부와 외부의 실링을 파괴하는 천공 단계를 포함한다. 상기 폐전지를 방전시키는 단계는 염소 이온, 알카리 금속 이온(비제한적 예로서, 나트륨, 또는 칼륨) 알카리 토금속 이온(비제한 예로서, 칼슘 또는 마그네슘) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 액상 전해질 내에 상기 폐전지를 침지시켜 상기 폐전지를 방전시키는 것에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 액상 전해질 내에 침지된 폐전지의 충전 전극은 방전을 촉진하기 위해 접지될 수도 있다.
상기 승온 가열되는 동안 서서히 폐전지의 플라스틱 성분이 용융되고, 전해질은 증발하며, 전해질의 용융점보다 높은 용융점을 갖는 물질들이 잔류하게 된다. 이들 잔류물은 전술한 것과 같이 애쉬 함유물, 제 1 유가금속 함유물 및 제 2 유가금속 함유물을 포함할 수 있다. 이들 물질들이 모두 용융되어 액상화되는 경우, 이를 냉각하여 얻어지는 결과물은 이러한 물질들이 혼합되어 서로 물리적으로는 선별이 어려운 케이트(cake, 떡) 형태가 되고, 이러한 케이크로부터 다시 고분자 성분과 유가금속 성분을 분리하기 위해서는 산용해와 같은 추가적인 습식 공정이 요구되어 공정이 복잡화될 수 있다. 따라서, 상기 열처리 온도는 애쉬 함유물, 제 1 유가금속 함유물 및 제 2 유가금속 함유물이 모두 용융되어 액상화되는 온도 미만의 구간에서 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 열처리 온도는 소결 장치의 냉각시 얻어지는 물질에서, 애쉬 함유물, 제 1 유가금속 함유물 및 제 2 유가금속 함유물을 물리적 또는 자성적으로 선별될 수 있는 온도에서 결정된다. 구체적으로, 애쉬 함유물은 전술한 것과 같이 폐전지 내 분리막, 전해질 일부, 탄소계(예를 들면, 그라파이트) 음극 활물질 또는 파우치 재료로부터 유래하는 탄소 함유 물질들이다. 상기 탄소 함유 물질들은 반응성이 낮기 때문에 온도가 증가되면서 스스로 응집되고 열분해되면서 냉각시 분말 성상을 갖기에 유리하다. 열처리 온도가 더 증가되어 소정 온도에 이르는 경우(S101a, S101b, S101c 참조), 폐전지의 집전체 및/또는 케이스를 구성하는 제 2 유가금속 함유물, 대표적으로 알루미늄은 제 1 유가금속 함유물, 대표적으로 코발트의 융점보다 이의 융점이 약 600 ℃로 낮아, 상기 열처리 온도 영역(S101a, S101b, S101c)에서 유동성을 갖게 되며, 이로써 인접하는 활물질층으로부터 물리적으로 분리된다. 제 2 유가금속 함유물은 알루미늄, 알루미늄 산화물, 알루미늄과 탄소의 화합물 또는 리튬 알루미늄 산화물과 같은 화합물을 포함할 수 있다. 상기 제 1 유가금속 함유물은 코발트 합금, 코발트 산화물, 니켈, 니켈 산화물, 망간, 망간 산화물, 코발트 니켈 합금과 같은 고융점 자성체를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 이 열처리 온도를 소정 공정 시간 동안 유지함으로써, 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물이 상분리된 성상을 얻을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 열처리 온도는 1,200 ℃ 내지 1,400 ℃일 수 있다. 이 온도에서 제 2 유가금속 함유물이 충분한 유동을 얻어 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물의 물리적 및 자기적 분리가 가능해진다. 상기 열처리 온도가 1,200 ℃ 미만에서는, 제 2 유가금속 함유물의 원천이 되는 폐전지의 케이스 또는 집전체가 용융되더라도 충분한 유동을 확보하지 못하여 제 2 유가금속 함유물의 회수를 저해하고, 상기 열처리 온도가 1,400 ℃를 초과하는 경우에는 폐전지내 활물질층으로부터 유래되는 제 1 유가금속 함유물을 포함한 모든 금속 성분들이 용융되고 슬래그화되거나 제 1 유가금속에 침탄 현상이 일어나 제 1 유가금속의 품질을 열화시키고, 이를 냉각시 케이크가 형성되어 선별이 어려운 결과물이 얻어지는 문제점이 있다.
일 실시예에서, 상기 승온 가열하는 단계는 비활성 가스 분위기에서 수행될 수 있다. 상기 비활성 가스는 아르곤, 질소 또는 이의 조합을 포함할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 비활성 가스는 도 1의 소결 장치의 가스 인입부를 통해 도가니로 공급될 수 있다. 또한, 상기 열처리 공정의 시간은 20 분 내지 1시간의 범위 내일 수 있다. 특히, 상기 열처리 공정의 시간은, CO2의 발생량을 소정 범위로 제한하고 상기 제 1 유가금속 함유물 또는 상기 제 2 유가금속 함유물의 침탄이 전체 제 1 유가금속 또는 상기 제 2 유가금속 함유물의 7 중량 %의 범위 내로 제한되는 범위 내에서 결정되는 것이 바람직하다.
일부 실시예에서는, 상기 승온 가열 단계(S101a, S101b, S101c) 이전에, 저온 영역, 예를 들면, 400 ℃ 내지 700 ℃ 에서 사전 열처리 단계(S102)를 더 수행할 수도 있다. 사전 열처리 단계(S102)는 폐전지의 승온 가열 단계에서 발생하는 열적 스트레스를 완화하여 폭발과 같은 위험을 억제하거나, 전해액 및/또는 폐전지를 구성하는 플라스틱의 휘발이 충실히 일어나도록 상기 저온 영역을 일정 시간 유지하는 단계이다. 다른 실시예에서, 소결 장치(도 1의 100)에 가스 포집 장치를 부설하여, 상기 가습 포집 장치에 의해 사전 열처리 단계에서 발생하는 상기 휘발된 기상의 부산물들을 수집할 수 있다.
전술한 승온 가열 단계(S101a, S101b, S101c)가 완료되면, 승온 가열된 반응 결과물이 고상이 되도록 상기 반응 결과물을 냉각시키는 단계(S103)가 수행된다. 냉각된 반응 결과물(도 1의 MS)은 서로 물리적 및 자기적으로 분리 가능한 애쉬 성분물, 제 1 유가금속 함유물, 및 제 2 유가금속 함유물의 고상 혼합물을 주로 포함한다. 상기 애쉬 성분물은 분급을 통한 제 1 분리 단계에 의해 선별된 후, 상기 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물을 자성 분리법에 의해 분리하는 제 1 자성 분리 단계가 수행될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 제 1 분리 단계에 의해 선별된 애쉬 성분물, 즉, 제 1 분리 단계에 적용된 분급 필터가, 예를 들면, 100 ㎛의 평균 구멍 크기를 갖는 메시인 경우, 100 ㎛ 미만의 크기를 갖는 제 1 애쉬 성분물이 제거된 얻어진 혼합물 내에는 100 ㎛ 이상의 크기를 갖는 잔류된 제 2 애쉬 성분물이 유가금속 함유물들과 함께 존재할 수 있다. 상기 혼합물에 대해, 자성 분리를 통해 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물을 분리하는 제 1 자성 분리 단계가 수행될 수 있다. 이후, 추가적인 분급 필터에 의한 제 2 분리 단계를 통해 제 2 애쉬 성분물과 제 2 유가금속 함유물이 분리될 수 있다.
상기 제 1 자성 분리 단계를 통해 얻어진 제 1 유가금속 함유물에는 자성을 갖지 않는 유가금속 함유물이 물리적으로 결합된 채로 존재하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 선택적으로는, 상기 제 1 유가금속 함유물을 분쇄하여 얻어진 분쇄 혼합물에 대하여, 추가적인 자성 분리법을 통해 자성을 갖는 제 1 유가금속 함유 분쇄물과 비자성의 제 2 유가금속 함유 분쇄물을 분리하는 제 2 자성 분리 단계가 더 수행될 수도 있다. 일 실시예에서, 상기 분쇄 공정은 볼 밀링을 통해 수행될 수 있으며, 제 1 유가금속 함유 분쇄물과 상기 제 2 유가금속 함유 분쇄물은 분말 성상을 가질 수 있다. 상기 볼 밀링에 의한 분쇄 공정은 예시적이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 분쇄 공정 또는 분말화 공정은, 통상의 기계적 마찰과 압축, 인장 또는 전단 응력을 통해 상기 유가금속 함유물을 분쇄할 수 있는 여하의 장치가 적용될 수 있다.
실험예
폐전지로부터 유가금속을 회수하기 위해 전술한 실시예에 따른 공정이 수행되었다. 이때 상기 폐전지는 리튬이온 이차전지이다. 열처리 공정인 승온 가열하는 단계 이전에, 상기 리튬이온 이차전지의 폭발 위험을 제거하기 위해 칼슘 이온(Ca2 +)이 함유된 액상 전해질 내에 상기 폐전지를 24 시간 동안 침지시키는 전처리 단계가 더 수행되었다. 방전이 완료된 폐전지를 도 1의 소결 장치 내에 장입하고, 상기 소결 장치의 가열 수단에 전원을 공급하여, 아르곤 분위기에서 약 30 분간 약 1,200 ℃, 1,300 ℃ 및 1,400 ℃의 온도까지 폐전지를 승온 가열하였다. 가열 스텝은 도 3에 도시된 바에 따랐다. 1,200℃ 미만의 온도에서는 폐전지의 하우징(또는 케이스), 및/또는 하우징 내 유가금속을 포함하는 활물질층 및 집전체, 분리막과 같은 폐전지 내 인접한 구성 요소 사이의 물리적 분리가 잘 이루어지지 못하여 알루미늄을 포함하는 유가금속의 회수율을 저하시키므로, 1,200 ℃ 이상의 온도에서 열처리를 수행하고, 1,400 ℃를 초과하는 경우에는, 이차전지 내 유가금속들의 용융, 또는 용융에 수반되는 구상화 및 슬래그 형성 반응이 일어남으로써 유가금속 함유물의 회수율이 감소될 수 있다.
이후, 상기 승온 가열된 반응 결과물이 완전한 고상이 되도록 상기 반응 결과물을 상온까지 냉각하였다. 이후, 고상화된 반응 결과물에 대하여, 100 ㎛의 평균 구멍 크기를 갖는 분급 필터를 이용하여, 제 1 분리 단계로서, 분급(seaving)을 수행하여 100 ㎛ 미만의 평균 크기를 갖는 제 1 애쉬 함유물을 선별하였다.
이후, 상기 제 1 분리 단계를 통해 얻어진 100 ㎛ 를 초과하는 평균 크기를 갖는 제 2 애쉬 함유물과 유가금속 함유물의 혼합물에 대해 자성 분리법에 의해 자성을 갖는 제 1 유가금속 함유물과 상기 제 2 유가금속 함유물을 분리하는 제 1 자성 분리 단계가 수행되었다. 추가적으로, 제 2 유가금속 함유물과 상기 제 2 애쉬 함유물을 분리하는 제 2 분리 단계가 수행되었다.
일 실시예에서, 상기 제 2 분리 단계에 의해 얻어진 제 1 유가금속 함유물에 대하여는 볼 밀링을 수행한 후, 분말 성상의 제 1 유가금속 함유 분쇄물과 제 2 유가금속 함유 분쇄물을 얻었다. 예를 들어, 제 1 유가금속 함유물 내에서 제 2 유가금속 함유물이 상기 제 1 유가금속 함유물과 화학적으로는 분리는 되어 있되 물리적으로 붙어 있어서 물리적 분해를 위한 분쇄 공정을 위해 추가적인 볼 밀링이 수행될 수 있다. 상기 제 1 유가금속 함유 분쇄물과 상기 제 2 유가금속 함유 분쇄물의 혼합 분쇄물에 대해 추가적인 자성 분리법에 의해 이들을 서로 분리하는 제 2 자성 분리 단계가 수행되었다.
도 4a 및 도 4b는 각각 평균 입도 크기가 100 ㎛ 미만 및 100 ㎛ 초과하는 제 1 및 제 2 애쉬 함유물에 대한 x선 회절 그래프이며 도 4b는 제 2 유가금속 함유물에 대한 x선 회절 그래프이다.
도 4a를 참조하면, 제 1 분리 단계에 의해 얻어진 평균 입도 크기가 100 ㎛ 미만인 제 1 애쉬 함유물의 성분은 탄소, 예를 들면 그라파이트가 주성분인 애쉬이며, 도 2a의 사진 이미지를 참조할 수 있다. 리튬이온 이차전지 내의 탄소의 경우 재활용 공정이 길어질수록 CO2의 발생률을 높여 문제가 되고, 제 1 유가금속, 예를 들면, 코발트 내에 침탄되어 그 형태가 마치 회주철과 같은 성상을 갖게 된다. 이러한 이유에서 열처리 시간은 폐전지의 양에 따라 유동적으로 조절될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제 1 분리 단계 이후에 얻어진 평균 입도크기 100 ㎛ 이상의 제 2 애쉬 함유물의 성분은 C와 리튬계 산화물이 주 성분이다. 상기 리튬계 산화물은, ν-LiAlO2, Li5AlO4, 활물질로부터 유래되는 탄소, 또는 폐전지의 종류에 따라 유래될 수 있는, 예를 들면, 금속 하우징으로부터 유래되는 오스테나이트 합금을 포함할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 제 1 자성 분리 단계에 의해 얻어진 비자성 유가금속 함유물은, 알루미늄, 알루미늄 산화물 또는 이의 조합일 수 있다. 상기 알루미늄 산화물은, 알루미늄 표면의 일부가 산화되어 형성된 것이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 유가금속 함유 분쇄물 및 제 2 유가금속 함유 분쇄물에 대한 X선 회절 그래프이다.
도 5a를 참조하면, 제 1 유가금속 함유 분쇄물은, 코발트, 구리 및 코발트 구리 합금, 또는 이를 포함하는 화합물을 포함하며, 탄소계 음극 활물질로부터 유가금속내로 침탄되어 형성된 그라파이트가 포함될 수 있다. 도 5b를 참조하면, 제 2 유가금속 함유 분쇄물은, γ-LiAlO2, Li5AlO4,를 포함하며, 약간의 탄소 성분이 검출된다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (12)

  1. 폐전지를 소정 열처리 온도까지 공정 시간 동안 승온 가열하는 단계;
    상기 승온 가열된 반응 결과물을 고상이 되도록 상기 반응 결과물을 냉각시키는 단계;
    상기 냉각된 반응 결과물로부터, 분급을 통해 주성분으로서 탄소를 포함하는 애쉬(ash) 성분물과 유가금속 함유물로 분리하는 제 1 분리 단계; 및
    상기 제 1 분리 단계를 통해 얻어진 상기 유가금속 함유물을 자성을 갖는 제 1 유가금속 함유물과 자성을 갖지 않는 제 2 유가금속 함유물로 분리하는 제 1 자성 분리 단계를 포함하고,
    상기 열처리 온도는 1200 ~ 1400 ℃ 범위 내로서 상기 제1 유가금속 함유물과 상기 제2 유가금속 함유물이 상분리되는 온도인 것을 특징으로 하는 폐전지의 유가금속 회수 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 승온 가열하는 단계 이전에, 상기 폐전지의 전처리 단계를 더 포함하며,
    상기 전처리 단계는 상기 폐전지를 방전시키는 방전 단계; 또는
    상기 폐전지의 케이스에 구멍을 내어 내부와 외부의 실링을 파괴하는 천공 단계를 포함하는 유가금속 회수 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방전 단계는, 염소 이온, 알카리 금속 이온, 및 알카리 토금속 이온중 적어도 어느 하나를 포함하는 액상 전해질 내에 상기 폐전지를 침지시켜 상기 폐전지를 방전시키는 유가금속 회수 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 침지된 폐전지의 충전 전극은 접지되는 유가금속 회수 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 승온 가열하는 단계의 상기 열처리 온도는 상기 애쉬 성분물, 상기 제 1 유가금속 함유물 및 상기 제 2 유가금속 함유물이 모두 용융되어 액상화되지 않는 온도 범위 내에서 선택되는 유가금속 회수 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 유가금속 함유물은, 코발트 합금, 코발트 산화물, 니켈, 니켈 산화물, 망간, 망간 산화물, 코발트 니켈 합금을 포함하는 유가금속 회수 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 유가금속 함유물은, 알루미늄, 알루미늄 산화물, 알루미늄과 탄소의 화합물 또는 리튬 알루미늄 산화물을 포함하는 유가금속 회수 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 시간이, CO2의 발생량을 소정 범위로 제한하고 상기 제 1 유가금속 함유물 또는 상기 제 2 유가금속 함유물의 침탄이 전체 제 1 유가금속 또는 상기 제 2 유가금속 함유물의 7 중량 %의 범위 내로 제한되는 범위 내에서 결정되는 유가금속 회수 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 자성 분리 단계 이후에,
    상기 제 1 유가금속 함유물을 분쇄하여 분쇄 혼합물을 형성하는 단계; 및
    상기 분쇄 혼합물에 대하여, 자성 분리법을 통해, 제 1 유가금속 함유 분쇄물과 제 2 유가금속 함유 분쇄물을 분리하는 제 2 자성 분리 단계를 더 포함하는 유가금속 회수 방법.
  11. 폐전지의 가열을 위한 소결 장치;
    상기 소결 장치로부터 얻어진 결과물로부터 애쉬 성분물을 분리하는 분급 장치; 및
    상기 애쉬 성분물이 적어도 일부 제거된 잔류물로부터 자성 분리법에 의해 제 1 유가금속 함유물과 제 2 유가금속 함유물로 분리하는 자성 분리 장치를 포함하고,
    상기 소결 장치는 1200 ~ 1400 ℃ 범위 내로서 상기 제1 유가금속 함유물과 상기 제2 유가금속 함유물이 상분리되는 열처리 온도까지 상기 폐전지를 승온 가열하는 것을 특징으로 하는 유가금속 회수 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 소결 장치에 부설되어, 상기 소결 장치로부터 발생되는 CO2 및 상기 폐전지 내 전해액으로부터 휘발되어 형성된 기상 반응물을 수집하는 가스 포집 장치를 더 포함하는 유가금속 회수 시스템.
KR1020170043852A 2017-04-04 2017-04-04 폐전지로부터 유가금속을 회수하는 방법 및 유가금속 회수 시스템 KR101883100B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170043852A KR101883100B1 (ko) 2017-04-04 2017-04-04 폐전지로부터 유가금속을 회수하는 방법 및 유가금속 회수 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170043852A KR101883100B1 (ko) 2017-04-04 2017-04-04 폐전지로부터 유가금속을 회수하는 방법 및 유가금속 회수 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101883100B1 true KR101883100B1 (ko) 2018-07-27

Family

ID=63078555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170043852A KR101883100B1 (ko) 2017-04-04 2017-04-04 폐전지로부터 유가금속을 회수하는 방법 및 유가금속 회수 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101883100B1 (ko)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020161339A1 (fr) * 2019-02-08 2020-08-13 Blue Solutions Procede d'extraction de lithium d'une batterie electrique comprenant du lithium metallique solide
FR3092702A1 (fr) * 2019-02-08 2020-08-14 Blue Solutions Procédé d’extraction de lithium d’une batterie électrique comprenant du lithium métallique solide.
WO2021125735A1 (ko) * 2019-12-16 2021-06-24 주식회사 엘지화학 폐양극재로부터 전이금속을 분리하는 방법
US20210210807A1 (en) * 2020-01-03 2021-07-08 Dowa Eco-System Co., Ltd. Method for recovering valuable material from lithium ion secondary battery
KR102290506B1 (ko) * 2021-02-22 2021-08-18 한국지질자원연구원 폐 양극재 반응도가니로부터 리튬의 회수방법
RU2769908C1 (ru) * 2021-09-10 2022-04-08 Григорий Евгеньевич Пакалин Способ переработки отработанных литиево-ионных источников тока
KR20220103499A (ko) 2021-01-15 2022-07-22 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차 전지의 전이금속 회수 방법
KR20220126485A (ko) 2021-03-09 2022-09-16 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차 전지의 유가 금속 회수용 전처리물 제조 방법
KR20230094567A (ko) * 2021-12-21 2023-06-28 포스코홀딩스 주식회사 유가 금속 회수 합금, 유가 금속 회수 조성물, 및 유가 금속 회수 방법
WO2023136464A1 (ko) * 2022-01-11 2023-07-20 한국지질자원연구원 폐 양극재 반응용기로부터 유가금속 및 제올라이트 함유 물질의 회수방법
WO2024080754A1 (ko) * 2022-10-12 2024-04-18 포스코홀딩스 주식회사 유가 금속 회수용 리튬 화합물 및 이의 제조 방법
WO2024080753A1 (ko) * 2022-10-12 2024-04-18 포스코홀딩스 주식회사 리튬 함유 화합물을 포함하는 조성물 및 배터리 처리 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0841554A (ja) * 1994-07-29 1996-02-13 Ogihara:Kk 廃電池の処理方法
JPH1046266A (ja) * 1996-07-31 1998-02-17 Tama Kagaku Kogyo Kk 二次電池廃品からのコバルト回収方法
KR20070046990A (ko) * 2005-10-31 2007-05-04 주식회사 리싸이텍코리아 폐리튬이온전지의 유가금속 회수방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0841554A (ja) * 1994-07-29 1996-02-13 Ogihara:Kk 廃電池の処理方法
JPH1046266A (ja) * 1996-07-31 1998-02-17 Tama Kagaku Kogyo Kk 二次電池廃品からのコバルト回収方法
KR20070046990A (ko) * 2005-10-31 2007-05-04 주식회사 리싸이텍코리아 폐리튬이온전지의 유가금속 회수방법

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3092702A1 (fr) * 2019-02-08 2020-08-14 Blue Solutions Procédé d’extraction de lithium d’une batterie électrique comprenant du lithium métallique solide.
CN113396497A (zh) * 2019-02-08 2021-09-14 布鲁解决方案公司 用于从包括固体金属锂的电池中提取锂的方法
WO2020161339A1 (fr) * 2019-02-08 2020-08-13 Blue Solutions Procede d'extraction de lithium d'une batterie electrique comprenant du lithium metallique solide
WO2021125735A1 (ko) * 2019-12-16 2021-06-24 주식회사 엘지화학 폐양극재로부터 전이금속을 분리하는 방법
US20210210807A1 (en) * 2020-01-03 2021-07-08 Dowa Eco-System Co., Ltd. Method for recovering valuable material from lithium ion secondary battery
KR20220103499A (ko) 2021-01-15 2022-07-22 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차 전지의 전이금속 회수 방법
KR102290506B1 (ko) * 2021-02-22 2021-08-18 한국지질자원연구원 폐 양극재 반응도가니로부터 리튬의 회수방법
KR20220126485A (ko) 2021-03-09 2022-09-16 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차 전지의 유가 금속 회수용 전처리물 제조 방법
RU2769908C1 (ru) * 2021-09-10 2022-04-08 Григорий Евгеньевич Пакалин Способ переработки отработанных литиево-ионных источников тока
WO2023038542A1 (ru) * 2021-09-10 2023-03-16 Григорий Евгеньевич ПАКАЛИН Способ переработки отработанных литиево-ионных источников тока
KR20230094567A (ko) * 2021-12-21 2023-06-28 포스코홀딩스 주식회사 유가 금속 회수 합금, 유가 금속 회수 조성물, 및 유가 금속 회수 방법
WO2023121058A1 (ko) * 2021-12-21 2023-06-29 포스코홀딩스 주식회사 유가 금속 회수 합금, 유가 금속 회수 조성물, 및 유가 금속 회수 방법
KR102554465B1 (ko) * 2021-12-21 2023-07-12 포스코홀딩스 주식회사 유가 금속 회수 합금, 유가 금속 회수 조성물, 및 유가 금속 회수 방법
WO2023136464A1 (ko) * 2022-01-11 2023-07-20 한국지질자원연구원 폐 양극재 반응용기로부터 유가금속 및 제올라이트 함유 물질의 회수방법
WO2024080754A1 (ko) * 2022-10-12 2024-04-18 포스코홀딩스 주식회사 유가 금속 회수용 리튬 화합물 및 이의 제조 방법
WO2024080753A1 (ko) * 2022-10-12 2024-04-18 포스코홀딩스 주식회사 리튬 함유 화합물을 포함하는 조성물 및 배터리 처리 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101883100B1 (ko) 폐전지로부터 유가금속을 회수하는 방법 및 유가금속 회수 시스템
JP6198027B1 (ja) 使用済みリチウムイオン電池からの有価物回収方法
JP6859598B2 (ja) 使用済みリチウムイオン電池からの有価物回収方法
KR102575339B1 (ko) 리튬 이온 폐전지로부터의 유가 금속의 회수 방법
JP6587861B2 (ja) リチウムイオン電池の処理方法
JP2019135321A (ja) 廃リチウムイオン電池からの有価金属の回収方法
JP6469362B2 (ja) リチウムイオン二次電池からの有価物回収方法
EP1049190A1 (en) Method and system for recovering valuable metal from waste storage battery
SG191357A1 (en) Method for recovering valuable material from lithium-ion secondary battery, and recovered material containing valuable material
JP3079287B2 (ja) 使用済みリチウム電池からの有価物回収方法
WO2021177200A1 (ja) リチウムイオン二次電池に含まれる有価金属の濃縮方法
Tanong et al. Metal recycling technologies for battery waste
JP6676124B1 (ja) リチウムイオン二次電池からの有価物の回収方法
JP6984055B2 (ja) リチウムイオン二次電池に含まれる有価金属の濃縮方法
JP7322687B2 (ja) 廃電池からの有価金属回収方法
JP7268382B2 (ja) 使用済みリチウムイオン電池の処理方法
WO2023128773A1 (en) Battery fractionation unit and battery fractionation method
Horn et al. Battery recycling: focus on li-ion batteries
JP7447643B2 (ja) 有価金属回収方法
KR20220139978A (ko) 유가 금속을 회수하는 방법
JP2021063304A (ja) 使用済みリチウムイオン電池からの有価物回収方法
JP7389354B2 (ja) 有価金属回収方法
TWI790740B (zh) 從鋰離子二次電池中回收有價物的方法
JP7342989B2 (ja) 有価金属の製造方法
JP7416153B1 (ja) 有価金属の回収方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant