JP2010126779A - Method for recovering nickel concentrate from used nickel hydride battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of processing for separating and recovering nickel concentrate efficiently used as a raw material in a step for producing metal nickel in good yield, from a nickel-containing material classified in a processing step of a used nickel hydride battery. <P>SOLUTION: The method includes following steps (1)-(3). Step (1): a nickel-containing material (B) with a nickel metallization ratio of ≥97.5% is prepared from a nickel-containing material (A). Step (2): a leaching solution containing nickel is obtained by adding the nickel-containing material (B) into a mineral acid solution with adjusted pH of 0-3, under a condition of solution temperature: 25-100°C to be served in leaching. Step (3): a cementation deposit containing nickel in a metal form is obtained by adding alkali into the leaching solution, under a condition of solution temperature: 25-100°C and while adjusting pH to 1-5, adding iron powder to be served in cementation. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法に関し、さらに詳しくは、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物から、電池用材料としてリサイクルすることができる金属ニッケル又はニッケル化合物を製造する工程の原料として好適なニッケル濃縮物を高収率で分離回収することができる処理方法に関する。これによって、使用済みニッケル水素電池から、ニッケルのリサイクルが効果的に行われる。   The present invention relates to a method for recovering a nickel concentrate from a used nickel metal hydride battery, and more particularly, a metal that can be recycled as a battery material from a nickel-containing material that has been separated in a processing step of a used nickel metal hydride battery. The present invention relates to a processing method capable of separating and recovering a nickel concentrate suitable as a raw material for a step of producing nickel or a nickel compound in a high yield. This effectively recycles nickel from the used nickel metal hydride battery.

近年、ニッケル水素電池は、ハイブリッド自動車に使用される蓄電池として使用されている。また、地球環境問題の観点から、ハイブリッド自動車は、自動車全体に占める割合が増加していくものと考えられ、それに付随して使用済みニッケル水素電池の資源リサイクルが問題となっている。ところで、自動車用の蓄電池として従来から主流である鉛蓄電池の資源リサイクルにおいては、電極材料として使用されている鉛を金属として取り出すこと容易であるため、回収した金属鉛を鉛蓄電池の原料とするだけでなく、他の用途に使用することも可能である。このため、ニッケル水素電池においても、主たる電池材料であるニッケルを、電池用材料としてリサイクルする方法を確立することが求められている。   In recent years, nickel metal hydride batteries have been used as storage batteries used in hybrid vehicles. Moreover, from the viewpoint of global environmental problems, it is considered that the ratio of hybrid vehicles to the entire vehicle will increase, and accompanying this, resource recycling of used nickel metal hydride batteries has become a problem. By the way, in the recycling of lead acid batteries, which has been the mainstream in the past as a storage battery for automobiles, it is easy to take out lead used as an electrode material as a metal, so only the recovered metal lead is used as a raw material for the lead acid battery. It can also be used for other purposes. For this reason, also in a nickel metal hydride battery, it is required to establish a method for recycling nickel, which is a main battery material, as a battery material.

ところが、ニッケル水素電池は、機能的な部材として、正極、負極、電極端子及び電解液、さらに、構造的な部材として、電極基板、セパレータ、ケース等から構成されている。より詳しくは、正極活物質としては、微量添加元素を含む水酸化ニッケル、負極活物質としては、ニッケル、コバルト、希土類元素(ミッシュメタル)等を含む水素吸蔵合金、電極基板としては、ニッケル板、ニッケルメッキ鉄板等、セパレータとしては、プラスチック、電解液としては、水酸化カリウム水溶液、電極端子材としては、銅、鉄系金属等、ケースとしては、プラスチック、鋼等、と様々な素材や成分から構成されている。すなわち、リサイクルする対象とするニッケル含有物として、水酸化ニッケルからなる正極活物質、ニッケルを含む水素吸蔵合金からなる負極活物質、ニッケル板又はニッケルメッキ鉄板からなる電極基板が挙げられる。   However, the nickel-metal hydride battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, an electrode terminal and an electrolytic solution as functional members, and an electrode substrate, a separator, a case, and the like as structural members. More specifically, as the positive electrode active material, nickel hydroxide containing a trace amount of additive element, as the negative electrode active material, hydrogen storage alloy containing nickel, cobalt, rare earth element (Misch metal), etc., as the electrode substrate, a nickel plate, Nickel-plated iron plate, separator as plastic, electrolyte as potassium hydroxide aqueous solution, electrode terminal material as copper, iron-based metal, case as plastic, steel, etc. from various materials and components It is configured. That is, examples of the nickel-containing material to be recycled include a positive electrode active material made of nickel hydroxide, a negative electrode active material made of a hydrogen storage alloy containing nickel, and an electrode substrate made of a nickel plate or a nickel-plated iron plate.

このように、ニッケル水素電池は、複雑な構成で、かつ熱的、化学的及び物理的に性質の大幅に異なる成分が多岐にわたって含まれているため、それらを工業上効率的に分離回収することが困難であった。すなわち、一般的にリサイクルの方法として純物質まで分離せず、一定の混合物の状態で回収された素材を、再び原料に利用するという方法もあるが、ニッケル水素電池の場合は、この方法であってもコスト的な問題があった。さらには、ニッケル水素電池において、鉛蓄電池の金属鉛のリサイクルのように、ニッケルを金属として回収することは一層困難であった。例えば、ニッケル製錬の原料として使用するため、ニッケル製錬方法のひとつである塩素浸出−電解採取法の原料として使用するためには、Ni品位が15質量%程度以上、Co品位が0.1質量%程度以上であって、混入する希土類金属元素としてLa品位が50ppm以下程度であることが要求されており、ニッケルの濃縮とともに、希土類金属元素の分離が不可欠であった。   In this way, nickel-metal hydride batteries have a complex configuration and contain a wide variety of components that differ greatly in thermal, chemical and physical properties, so that they can be separated and recovered efficiently industrially. It was difficult. In other words, as a recycling method, there is generally a method in which a pure material is not separated but a material recovered in a certain mixture state is reused as a raw material, but this method is used in the case of a nickel metal hydride battery. But there was a cost problem. Furthermore, in nickel metal hydride batteries, it has been more difficult to recover nickel as a metal, such as recycling of lead metal in lead acid batteries. For example, since it is used as a raw material for nickel smelting, it is used as a raw material for a chlorine leaching-electrolytic extraction method which is one of nickel smelting methods. As a rare earth metal element to be mixed, the La grade is required to be about 50 ppm or less, and separation of the rare earth metal element is indispensable with the concentration of nickel.

このための方策として、例えば、使用済みニッケル水素電池から金属の回収方法として、ニッケル水素電池スクラップを機械的に分離した後に、硫酸中で溶解し、まず、希土類元素を復硫酸塩で分離し、さらにpHを上昇させて、鉄を中和分離し、次いで、希土類元素、亜鉛、アルミニウム、マンガン等を溶媒抽出で有機相に抽出し、水相から電気分解よってニッケル/コバルト合金を回収する方法(例えば、特許文献1参照。)が提案されている。この方法を応用すれば、金属ニッケルを製造する工程の原料として用いられるニッケル濃縮物を分離回収することができるが、溶媒抽出による精製工程、電気分解よってニッケル/コバルト合金を回収する工程等、金属ニッケルを製造する工程の原料として用いられるニッケル濃縮物の回収方法としては、コスト上の問題があり、利用することができない。   As a measure for this, for example, as a method for recovering metals from used nickel metal hydride batteries, after nickel metal hydride battery scraps are mechanically separated, they are dissolved in sulfuric acid, and first, rare earth elements are separated with sulfite, Further, the pH is raised, iron is neutralized and separated, and then a rare earth element, zinc, aluminum, manganese and the like are extracted into an organic phase by solvent extraction, and a nickel / cobalt alloy is recovered from the aqueous phase by electrolysis ( For example, see Patent Document 1). By applying this method, it is possible to separate and recover the nickel concentrate used as a raw material for the process of producing metallic nickel, but it is possible to use a metal such as a purification process by solvent extraction, a process of recovering nickel / cobalt alloy by electrolysis, etc. As a method for recovering the nickel concentrate used as a raw material for the process of producing nickel, there is a problem in cost and it cannot be used.

この解決策として、例えば、フェロニッケル製錬原料として用いることが行われる。通常、フェロニッケル製錬工程では、ニッケル水素電池中の電解液、セパレータ及びケースに用いるプラスチックは、その焼成工程で酸化分解され、ニッケル成分は、その還元熔解工程でフェロニッケル合金として回収されるので、効率的な回収がなされる。しかしながら、フェロニッケル合金は、酸溶解が容易でないので、金属ニッケル又はニッケル化合物を製造する工程の原料として効率的に用いることができない。   As this solution, for example, it is used as a ferronickel smelting raw material. Normally, in the ferronickel smelting process, the electrolyte used in the nickel-metal hydride battery, the plastic used in the separator and the case are oxidized and decomposed in the firing process, and the nickel component is recovered as a ferronickel alloy in the reduction and melting process. Efficient collection. However, since ferronickel alloy is not easily dissolved in acid, it cannot be efficiently used as a raw material for a process for producing metallic nickel or a nickel compound.

このような状況下、使用済みニッケル水素電池は、保管時の安全性の確保のための機械的な分別に際し、例えば、焼成による該電池中の電解液の除去、さらに必要に応じてプラスチックの分解を含む処理工程により、電池を構成する各部材に分別されている。したがって、前記のような使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別された部材のうち、ニッケル含有物からニッケルの回収が求められている。   Under such circumstances, a used nickel metal hydride battery is subjected to mechanical separation for ensuring safety during storage, for example, removal of the electrolyte in the battery by firing, and further decomposition of the plastic if necessary. Are separated into respective members constituting the battery. Therefore, recovery of nickel from the nickel-containing material is required among the members separated in the processing steps of the used nickel-metal hydride battery as described above.

特表平10−510878号公報(第1頁、第2頁)Japanese translation of PCT publication No. 10-510878 (first page, second page)

本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物から、電池用材料としてリサイクルすることができる金属ニッケル又はニッケル化合物を製造する工程の原料として好適なニッケル濃縮物を高収率で分離回収することができる処理方法を提供することにある。   An object of the present invention is to produce metallic nickel or a nickel compound that can be recycled as a battery material from a nickel-containing material separated in a processing step of a used nickel-metal hydride battery in view of the above-described problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a treatment method capable of separating and recovering a nickel concentrate suitable as a raw material for the process in a high yield.

本発明者らは、上記目的を達成するために、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物から、ニッケルを回収する方法について、鋭意研究を重ねた結果、前記ニッケル含有物から、特定のニッケル金属化率を有するニッケル含有物を準備する工程、準備されたニッケル含有物を、特定の条件下に浸出に付し、ニッケルを含有する浸出液を得る工程、及び得られた浸出液中のニッケルを、特定の条件下にセメンテーションに付し、ニッケルを金属形態で含むセメンテーション殿物を得る工程を、順次行ったところ、金属形態のニッケルを含有し、酸溶解性に優れ、かつコバルト以外の希土類元素及び他の不純物元素の含有量が低いため、金属ニッケル又はニッケル化合物を製造する工程の原料として好適なニッケル濃縮物を高収率で分離回収することができることを見出し、本発明を完成した。   In order to achieve the above object, the present inventors have conducted extensive research on a method for recovering nickel from the nickel-containing material separated in the processing step of the used nickel-metal hydride battery. A step of preparing a nickel-containing material having a specific nickel metallization rate, a step of subjecting the prepared nickel-containing material to leaching under specific conditions to obtain a leaching solution containing nickel, and in the obtained leaching solution The step of subjecting nickel to cementation under specific conditions to obtain a cementation deposit containing nickel in a metallic form was carried out in order, and contained nickel in a metallic form, excellent in acid solubility, and Nickel enrichment suitable as a raw material for the production process of metallic nickel or nickel compounds due to low content of rare earth elements other than cobalt and other impurity elements It found that can be separated and recovered in high yield, and completed the present invention.

すなわち、本発明の第1の発明によれば、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物(A)から、ニッケルを回収する方法であって、
下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法が提供される。
工程(1):前記ニッケル含有物(A)から、ニッケル金属化率が97.5%以上であるニッケル含有物(B)を準備する。
工程(2):前記ニッケル含有物(B)を、液温度:25〜100℃の条件下に、pHを0〜3に調整した鉱酸溶液中に添加して浸出に付し、ニッケルを含有する浸出液を得る。
工程(3):前記浸出液中に、液温度:25〜100℃の条件下にアルカリを添加してpHを1〜5に調整しながら、鉄粉末を添加してセメンテーションに付し、ニッケルを金属形態で含むセメンテーション殿物を得る。
That is, according to the first invention of the present invention, there is provided a method for recovering nickel from the nickel-containing material (A) separated in the processing step of the used nickel-metal hydride battery,
A method for recovering a nickel concentrate from a used nickel metal hydride battery comprising the following steps (1) to (3) is provided.
Step (1): A nickel-containing material (B) having a nickel metallization rate of 97.5% or more is prepared from the nickel-containing material (A).
Step (2): The nickel-containing material (B) is added to a mineral acid solution whose pH is adjusted to 0 to 3 under the condition of a liquid temperature: 25 to 100 ° C. and subjected to leaching, and contains nickel. Get a leachate to do.
Step (3): In the leachate, while adding alkali under conditions of liquid temperature: 25-100 ° C. and adjusting the pH to 1-5, iron powder is added and subjected to cementation, and nickel is added. Obtain cementation deposits in metallic form.

また、本発明の第2の発明によれば、第1の発明において、前記鉱酸は、硫酸であることを特徴とする使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for recovering nickel concentrate from a used nickel-metal hydride battery according to the first aspect, wherein the mineral acid is sulfuric acid.

また、本発明の第3の発明によれば、第1又は2の発明において、前記工程(2)において、ニッケル含有物(B)の添加割合は、固液比(ニッケル含有物(B)/鉱酸溶液)で50〜300(g/L)であることを特徴とする使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法が提供される。   According to the third invention of the present invention, in the first or second invention, in the step (2), the addition ratio of the nickel-containing material (B) is a solid-liquid ratio (nickel-containing material (B) / There is provided a method for recovering nickel concentrate from used nickel metal hydride batteries, characterized in that the mineral acid solution is 50 to 300 (g / L).

また、本発明の第4の発明によれば、第1〜3いずれかの発明において、前記工程(3)において、鉄粉末の添加割合は、セメンテーション反応の化学当量で前記浸出液中のニッケル当たり1.1〜11倍であることを特徴とする使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法が提供される。   According to a fourth invention of the present invention, in any one of the first to third inventions, in the step (3), the addition ratio of iron powder is the chemical equivalent of cementation reaction per nickel in the leachate. Provided is a method for recovering nickel concentrate from a used nickel metal hydride battery characterized in that it is 1.1 to 11 times.

また、本発明の第5の発明によれば、第1〜4いずれかの発明において、前記工程(3)において、反応雰囲気は、非酸化性雰囲気下であることを特徴とする使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法が提供される。   According to a fifth invention of the present invention, in any one of the first to fourth inventions, in the step (3), the reaction atmosphere is a non-oxidizing atmosphere. A method for recovering nickel concentrate from a battery is provided.

また、本発明の第6の発明によれば、第1〜5いずれかの発明において、前記工程(3)において、鉄粉末の代わりに、得られた未反応の鉄粉末を含有するセメンテーション殿物を再利用することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法が提供される。   According to a sixth invention of the present invention, in any one of the first to fifth inventions, cementation containing the unreacted iron powder obtained in place of the iron powder in the step (3). A method for recovering nickel concentrate from a used nickel metal hydride battery according to any one of claims 1 to 5 is provided.

本発明の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法は、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物から、金属形態のニッケルを含有し、酸溶解性に優れ、かつコバルト以外の希土類元素及び他の不純物元素の含有量が低いため、電池用材料としてリサイクルすることができる金属ニッケル又はニッケル化合物を製造する工程の原料として好適なニッケル濃縮物を高収率で分離回収することができるので、その工業的価値は極めて大きい。さらに、セメンテーションにより得られた未反応の鉄粉末を含有するセメンテーション殿物を、鉄粉末の代わりに繰り返し再利用すれば、回収されるセメンテーション殿物中にニッケルを濃縮してニッケル品位を上昇することができるので、より有利である。   The method for recovering a nickel concentrate from a used nickel-metal hydride battery of the present invention contains nickel in a metal form from the nickel-containing material separated in the processing step of the used nickel-metal hydride battery, has excellent acid solubility, and Since the content of rare earth elements other than cobalt and other impurity elements is low, the nickel concentrate suitable as a raw material for the process of producing metallic nickel or nickel compounds that can be recycled as battery materials is separated and recovered in high yield. Its industrial value is extremely high. Furthermore, if the cementation deposit containing unreacted iron powder obtained by cementation is reused repeatedly instead of iron powder, nickel is concentrated in the recovered cementation deposit to improve the nickel quality. Since it can rise, it is more advantageous.

以下、本発明の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方を詳細に説明する。
本発明の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法は、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物(A)から、ニッケルを回収する方法であって、下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする。
工程(1):前記ニッケル含有物(A)から、ニッケル金属化率が97.5%以上であるニッケル含有物(B)を準備する。
工程(2):前記ニッケル含有物(B)を、液温度:25〜100℃の条件下に、pHを0〜3に調整した鉱酸溶液中に添加して浸出に付し、ニッケルを含有する浸出液を得る。
工程(3):前記浸出液中に、液温度:25〜100℃の条件下にアルカリを添加してpHを1〜5に調整しながら、鉄粉末を添加してセメンテーションに付し、ニッケルを金属形態で含むセメンテーション殿物を得る。
Hereinafter, the method for recovering the nickel concentrate from the used nickel metal hydride battery of the present invention will be described in detail.
The method for recovering a nickel concentrate from a used nickel-metal hydride battery according to the present invention is a method for recovering nickel from the nickel-containing material (A) separated in the processing step of the used nickel-metal hydride battery. (1) to (3) are included.
Step (1): A nickel-containing material (B) having a nickel metallization rate of 97.5% or more is prepared from the nickel-containing material (A).
Step (2): The nickel-containing material (B) is added to a mineral acid solution whose pH is adjusted to 0 to 3 under the condition of a liquid temperature: 25 to 100 ° C. and subjected to leaching, and contains nickel. Get a leachate to do.
Step (3): In the leachate, while adding alkali under conditions of liquid temperature: 25-100 ° C. and adjusting the pH to 1-5, iron powder is added and subjected to cementation, and nickel is added. Obtain cementation deposits in metallic form.

本発明において、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物(A)から、ニッケル金属化率が97.5%以上であるニッケル含有物(B)を準備することが、特に重要である。すなわち、ニッケル含有物のニッケル金属化率が97.5%未満では、酸浸出において、酸化ニッケルの浸出が不十分であるので、高収率でニッケルを浸出することができない。
また、工程(2)、(3)を採用することが重要であり、これにより、金属形態のニッケルを含有し、酸溶解性に優れ、かつコバルト以外の希土類元素及び他の不純物元素の含有量希が低いため、電池用材料としてリサイクルすることができる金属ニッケル又はニッケル化合物を製造する工程の原料として効率的に用いられるニッケル濃縮物を分離回収することができる。すなわち、工程(3)のセメンテーション反応により、工程(2)でニッケル含有物(B)から溶解された希土類元素、鉄、マンガン、亜鉛等に対し選択的にニッケル及びコバルトを金属化して分離することができる。
In the present invention, it is particularly important to prepare a nickel-containing material (B) having a nickel metallization rate of 97.5% or more from the nickel-containing material (A) separated in the processing step of the used nickel-metal hydride battery. It is. That is, when the nickel metallization rate of the nickel-containing material is less than 97.5%, nickel oxide cannot be leached in a high yield because the leaching of nickel oxide is insufficient in the acid leaching.
In addition, it is important to adopt the steps (2) and (3), thereby containing nickel in a metal form, excellent in acid solubility, and contents of rare earth elements other than cobalt and other impurity elements. Since the rareness is low, it is possible to separate and recover a nickel concentrate that is efficiently used as a raw material in a process for producing metallic nickel or a nickel compound that can be recycled as a battery material. That is, by the cementation reaction of step (3), nickel and cobalt are selectively metallized and separated from the rare earth element, iron, manganese, zinc, etc. dissolved from the nickel-containing material (B) in step (2). be able to.

(1)工程(1)
上記工程(1)は、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物(A)から、ニッケル金属化率が97.5%以上であるニッケル含有物(B)を準備する工程である。
上記ニッケル含有物(A)とは、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケルを含有する部材であり、その部材としては、特に限定されるものではないが、例えば、使用済みニッケル水素電池から分別された正極活物質、電極基板又は負極活物質から選ばれる少なくとも1種が用いられる。さらに、ニッケル水素電池の製造工程において廃材として排出される正極活物質、電極基板又は負極活物質から選ばれる少なくとも1種も用いることができる。なお、上記ニッケル含有物(A)には、ニッケルの他に、通常、正極活物質、電極基板又は負極活物質の添加物に由来する、コバルト、希土類元素、鉄、マンガン、亜鉛等のいずれかが含有されている。
(1) Step (1)
The step (1) is a step of preparing a nickel-containing material (B) having a nickel metallization rate of 97.5% or more from the nickel-containing material (A) separated in the processing step of the used nickel-metal hydride battery. is there.
The nickel-containing material (A) is a member containing nickel separated in the processing step of a used nickel-metal hydride battery, and the member is not particularly limited. At least one selected from a positive electrode active material, an electrode substrate, and a negative electrode active material separated from a battery is used. Furthermore, at least 1 sort (s) chosen from the positive electrode active material, electrode substrate, or negative electrode active material discharged | emitted as a waste material in the manufacturing process of a nickel metal hydride battery can also be used. In addition to nickel, the nickel-containing material (A) is usually any one of cobalt, rare earth elements, iron, manganese, zinc, and the like derived from the additive of the positive electrode active material, the electrode substrate, or the negative electrode active material. Is contained.

前述したように、使用済みニッケル水素電池の処理工程において、各部材の分別時に焼成処理がなされると、焼成条件によって、ニッケル含有物(A)中のニッケルの形態が変化し、金属化率が変動する。すなわち、焼成時に形成される雰囲気は、装入するガス組成、電池中のプラスチックの分解により生成する炭素、鉄系部材等によって変動し、これによってニッケル含有物(A)に含まれる正極活物質を構成する水酸化ニッケル、負極活物質を構成する水素吸蔵合金中のニッケル、或いは電極基板を構成するニッケルの酸化状態が変化する。なお、通常正極基板を構成するニッケル板、及び負極基板を構成するニッケルメッキ鉄板は、酸化されにくいが、特に、粉末状の正極活物質と負極活物質が酸化されやすい。   As described above, in the treatment process of the used nickel metal hydride battery, when the firing process is performed at the time of separation of each member, the form of nickel in the nickel-containing material (A) is changed depending on the firing condition, and the metallization rate is increased. fluctuate. That is, the atmosphere formed at the time of firing varies depending on the gas composition to be charged, the carbon produced by the decomposition of the plastic in the battery, the iron-based member, etc., and thereby the positive electrode active material contained in the nickel-containing material (A). The oxidation state of nickel hydroxide constituting the nickel, nickel in the hydrogen storage alloy constituting the negative electrode active material, or nickel constituting the electrode substrate changes. Note that the nickel plate that normally constitutes the positive electrode substrate and the nickel-plated iron plate that constitutes the negative electrode substrate are difficult to oxidize, but in particular, the powdered positive electrode active material and the negative electrode active material are easily oxidized.

ここで、ニッケル含有物(B)を準備する方法としては、特に限定されるものではないが、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物(A)から、ニッケル金属化率が97.5%以上に当たる所望のニッケルの酸化状態を満足するニッケル含有物を分析法により選別する手段、或いは所望のニッケルの酸化状態を得るため、使用済みニッケル水素電池、或いは分別されたニッケル含有物を還元雰囲気下に焙焼に付す手段が用いられる。なお、還元雰囲気下に焙焼する方法としては、特に限定されるものではなく、酸化ニッケルを金属ニッケルに還元する条件が用いられる。また、ニッケルの酸化状態(ニッケル金属化率)を測定する分析法としては、蛍光X線分析による方法が簡便であるので好ましい。   Here, the method for preparing the nickel-containing material (B) is not particularly limited, but the nickel metallization rate is determined from the nickel-containing material (A) separated in the processing step of the used nickel-metal hydride battery. Means for selecting nickel-containing material satisfying desired nickel oxidation state of 97.5% or more by analytical method, or used nickel-metal hydride battery, or fractionated nickel-containing material to obtain desired nickel oxidation state Is used for roasting in a reducing atmosphere. The method for roasting in a reducing atmosphere is not particularly limited, and conditions for reducing nickel oxide to metallic nickel are used. Moreover, as an analysis method for measuring the oxidation state (nickel metalization rate) of nickel, a method by fluorescent X-ray analysis is preferable because it is simple.

(2)工程(2)
上記工程(2):前記ニッケル含有物(B)を、液温度:25〜100℃の条件下に、pHを0〜3に調整した鉱酸溶液中に添加して浸出に付し、ニッケルを含有する浸出液を得る工程である。
上記鉱酸としては、特に限定されるものではなく、硫酸、塩酸又は硝酸から選ばれる少なくとも1種が用いられるが、コスト、ハンドリング性及び後続のセメンテーション反応から硫酸が好ましい。
(2) Step (2)
Step (2): The nickel-containing material (B) is added to a mineral acid solution having a pH adjusted to 0 to 3 under a liquid temperature of 25 to 100 ° C., and subjected to leaching. It is a step of obtaining a leachate containing.
The mineral acid is not particularly limited, and at least one selected from sulfuric acid, hydrochloric acid, or nitric acid is used, but sulfuric acid is preferable because of cost, handling properties, and subsequent cementation reaction.

上記工程(2)において、ニッケル含有物(B)の浸出は、正極活物質、電極基板又は負極活物質を同時に浸出しても良いし、個別に浸出しても良い。なお、個別に浸出した場合、浸出条件により、負極活物質の浸出残渣中に、希土類元素を濃縮することができる。   In the step (2), the leaching of the nickel-containing material (B) may be performed by leaching the positive electrode active material, the electrode substrate, or the negative electrode active material simultaneously or individually. In the case of leaching individually, rare earth elements can be concentrated in the leaching residue of the negative electrode active material depending on the leaching conditions.

上記工程(2)で用いる液温度としては、25〜100℃であり、反応速度、水分蒸発量、及びエネルギー効率を考慮すると75〜85℃が好ましい。すなわち、液温度が100℃を超えると、液相が沸騰するので反応制御が困難となる。   The liquid temperature used in the above step (2) is 25 to 100 ° C., and 75 to 85 ° C. is preferable in consideration of the reaction rate, the water evaporation amount, and the energy efficiency. That is, when the liquid temperature exceeds 100 ° C., the liquid phase boils, so that reaction control becomes difficult.

上記工程(2)で用いるpHとしては、0〜3であり、反応速度などを考慮すると0〜1が好ましい。すなわち、pHが0未満では、pH調整が困難となる。一方、pHが3を超えると、ニッケルの浸出が不十分である。   As pH used at the said process (2), it is 0-3, and 0-1 are preferable when reaction rate etc. are considered. That is, when the pH is less than 0, pH adjustment becomes difficult. On the other hand, when the pH exceeds 3, leaching of nickel is insufficient.

上記工程(2)で用いるニッケル含有物(B)の添加割合としては、特に限定されるものではないが、固液比(ニッケル含有物(B)/鉱酸溶液)で50〜300(g/L)であることが好ましい。すなわち、前記固液比が50(g/L)未満では、浸出液量が多くなるため、次工程における処理効率が悪化する。一方、前記固液比が300(g/L)を超えると、撹拌状態が悪化する、液中の浸出成分が飽和に達する等の問題が生じる。   Although it does not specifically limit as an addition rate of the nickel containing material (B) used at the said process (2), 50-300 (g / in solid-liquid ratio (nickel containing material (B) / mineral acid solution)). L) is preferred. That is, when the solid-liquid ratio is less than 50 (g / L), the amount of leachate increases, so that the processing efficiency in the next step deteriorates. On the other hand, when the solid-liquid ratio exceeds 300 (g / L), problems such as deterioration of the stirring state and saturation of the leaching component in the liquid occur.

上記浸出方法としては、特に限定されるものではなく、一般的な手段が用いられるが、反応時間を短縮するために撹拌すること、また、ニッケルを効率よく浸出させるために空気吹き込み又は過酸化水素等の酸化剤の添加を行うことが好ましい。また、浸出後の浸出液と浸出残渣の分離方法としては、特に限定されるものではなく、一般的なろ過手段が用いられる。なお、浸出残渣には、負極活物質由来の希土類元素が濃縮されているので、別途処理することができる。   The leaching method is not particularly limited, and a general means is used. However, stirring is performed to shorten the reaction time, and air blowing or hydrogen peroxide is used to efficiently leach nickel. It is preferable to add an oxidizing agent such as Further, the method for separating the leachate and the leach residue after leaching is not particularly limited, and a general filtering means is used. In addition, since the rare earth element derived from a negative electrode active material is concentrated in the leaching residue, it can be processed separately.

上記工程(2)により、99%以上のニッケル浸出率を得ることができる。これによって、ニッケル濃度:40〜120g/Lの浸出液が得られる。また、同時に、99%以上のコバルト浸出率を得ることができる。   By the above step (2), a nickel leaching rate of 99% or more can be obtained. Thereby, a leachate having a nickel concentration of 40 to 120 g / L is obtained. At the same time, a cobalt leaching rate of 99% or more can be obtained.

(3)工程(3)
上記工程(3)は、前記浸出液中に、液温度:25〜100℃の条件下にアルカリを添加してpHを1〜5に調整しながら、鉄粉末を添加してセメンテーションに付し、ニッケルを金属形態で含むセメンテーション殿物を得る工程である。ここで、浸出液中に含有されるニッケルを金属状態で回収するとともに、希土類元素との分離が行われる。
(3) Step (3)
In the step (3), in the leachate, an alkali is added under the condition of a liquid temperature: 25 to 100 ° C., and the pH is adjusted to 1 to 5, while iron powder is added and subjected to cementation. A step of obtaining cementation deposits containing nickel in metallic form. Here, nickel contained in the leachate is recovered in a metallic state and separated from the rare earth element.

上記工程(3)は、金属粉末を用いて下記の反応式(1)に示すセメンテーション反応(置換剤が鉄の場合を示す。)を行なうものであり、セメンテーションに用いる金属粉末としては、ニッケルよりもイオン化傾向の大きい鉄、アルミニウム、亜鉛等の金属が用いられるが、本発明の方法では、コスト、ハンドリング性、排液処理等を考慮して鉄粉末を用いる。これにより、ニッケルと同時にコバルトの大部分も還元されセメンテーション殿物中に含有されるが、希土類元素は、還元されないので、液中に留まる。   The step (3) is to perform a cementation reaction (showing the case where the substituent is iron) shown in the following reaction formula (1) using a metal powder. As the metal powder used for cementation, Metals such as iron, aluminum, and zinc, which have a higher ionization tendency than nickel, are used. In the method of the present invention, iron powder is used in consideration of cost, handling properties, drainage treatment, and the like. As a result, most of cobalt as well as nickel is reduced and contained in the cementation deposit, but rare earth elements remain in the liquid because they are not reduced.

反応式(1):Ni2+ + Fe → Ni + Fe2+ Reaction formula (1): Ni 2+ + Fe → Ni + Fe 2+

上記工程(3)で用いる液温度としては、25〜100℃であり、反応速度及び溶解度を考慮すると60〜80℃が好ましい。すなわち、セメンテーション反応は、常温以上の温度で、高温度程、反応が進行するが、一方、液温度が100℃を超えると、液相が沸騰するので反応制御が困難となる。   As a liquid temperature used at the said process (3), it is 25-100 degreeC, and 60-80 degreeC is preferable when the reaction rate and solubility are considered. That is, in the cementation reaction, the reaction proceeds at a temperature higher than normal temperature and the higher the temperature, on the other hand, when the liquid temperature exceeds 100 ° C., the liquid phase boils and the reaction control becomes difficult.

上記工程(3)で用いるpHとしては、1〜5であり、反応速度などを考慮すると2〜4が好ましい。すなわち、pHが1未満では、鉱酸及び鉄の消費が増えて不経済である。一方pHが5を超えると、反応速度が遅くなる、水酸化物の生成によるセメンテーション殿物の汚染がおこる等の問題がおこる。ここで、pH調整剤としては、水酸化ナトリウム等のアルカリが用いられる。   As pH used at the said process (3), it is 1-5, and 2-4 are preferable when reaction rate etc. are considered. That is, when the pH is less than 1, the consumption of mineral acid and iron is increased, which is uneconomical. On the other hand, when the pH exceeds 5, problems such as a slow reaction rate and contamination of cementation deposits due to the formation of hydroxides occur. Here, an alkali such as sodium hydroxide is used as the pH adjuster.

上記工程(3)で用いる鉄粉末の添加割合としては、特に限定されるものではないが、上記反応式(1)で示すセメンテーション反応の化学当量で、前記浸出液中のニッケル当たり1.1〜11倍であることが好ましい。すなわち、前記鉄粉末の添加割合が1.1倍未満では、鉄粉末が全溶解しても反応が終了せず、液中ニッケルの未回収が生じる。一方、前記鉄粉末の添加割合が11倍を超えると、撹拌状態が悪化する。   Although it does not specifically limit as an addition rate of the iron powder used at the said process (3), It is a chemical equivalent of the cementation reaction shown by the said Reaction formula (1), and 1.1 ~ per nickel in the said leaching solution It is preferably 11 times. That is, when the addition ratio of the iron powder is less than 1.1 times, the reaction is not completed even if the iron powder is completely dissolved, and unrecovered nickel in the liquid is generated. On the other hand, when the addition ratio of the iron powder exceeds 11 times, the stirring state deteriorates.

上記セメンテーション方法としては、特に限定されるものではなく、一般的な手段が用いられるが、反応時間を短縮するために撹拌することが好ましく、また大気からの酸化により、2価の鉄が3価の鉄に酸化されて水酸化物を生成する場合があるので、反応雰囲気は、非酸化性雰囲気に調整することが好ましく、このため窒素等の不活性ガスでパージすることが行われる。   The cementation method is not particularly limited, and a general means is used. However, stirring is preferably performed in order to shorten the reaction time, and divalent iron is reduced to 3 by oxidation from the atmosphere. The reaction atmosphere is preferably adjusted to a non-oxidizing atmosphere because it may be oxidized to valent iron to produce a hydroxide, and therefore purging with an inert gas such as nitrogen is performed.

上記セメンテーション方法において、液中のニッケルを十分に分離するセメンテーション反応の終点は、緑色から青色に液相の色が変ることを観察することにより容易に判定することができる。
また、セメンテーション反応後のセメンテーション殿物は、一般的なろ過手段又は磁力を用いて終液と分離して回収され、ニッケルを金属形態で含むセメンテーション殿物が得られる。ここで、回収したセメンテーション殿物は、レパルプ洗浄、かけ水洗浄等により付着した終液水を取り除くことができる。
In the above cementation method, the end point of the cementation reaction that sufficiently separates nickel in the liquid can be easily determined by observing that the color of the liquid phase changes from green to blue.
Moreover, the cementation deposit after the cementation reaction is separated and collected from the final solution using a general filtration means or magnetic force, and a cementation deposit containing nickel in a metal form is obtained. Here, the collected cementation deposit can remove the final liquid water adhering to the repulp washing, the water washing and the like.

上記工程(3)において、セメンテーション殿物は、通常、スポンジ状の金属ニッケルと未反応の鉄粉末からなるものであるので、鉄粉末の代わりに、未反応の鉄粉末を含有するセメンテーション殿物を再利用することが好ましい。その際、セメンテーション殿物を2〜4回繰返し使用することによって、回収されるセメンテーション殿物中にニッケルを濃縮し、ニッケル品位を上昇することができる。   In the above step (3), the cementation deposit is usually made of sponge-like metallic nickel and unreacted iron powder. Therefore, cementation deposit containing unreacted iron powder instead of iron powder. It is preferable to reuse the product. At that time, by repeatedly using the cementation deposit 2 to 4 times, nickel can be concentrated in the recovered cementation deposit and the nickel quality can be increased.

上記工程(3)で分離回収されたセメンテーション殿物は、ニッケルを金属形態で含有するものであり、酸性溶液への溶解性が良好であり、しかもニッケル品位が十分に上昇し、かつコバルト以外の希土類元素及び他の不純物元素の含有量が十分に、特に希土類元素の含有量としては50ppm以下に低下されているので、電池用材料としてリサイクルすることができる金属ニッケル又はニッケル化合物を製造する工程、例えば、前述した塩素浸出−電解採取法等の原料として、溶解性及び品質的に好適なものである。   The cementation residue separated and recovered in the above step (3) contains nickel in a metal form, has good solubility in an acidic solution, has a sufficiently high nickel quality, and is other than cobalt. The process of producing metallic nickel or a nickel compound that can be recycled as a battery material since the rare earth element content and other impurity element content of the battery are sufficiently reduced, particularly the rare earth element content is reduced to 50 ppm or less. For example, it is suitable in terms of solubility and quality as a raw material for the above-described chlorine leaching-electrolytic collection method or the like.

以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた金属の分析は、ICP発光分析法で行った。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples. The metal used in the examples and comparative examples was analyzed by ICP emission analysis.

(実施例1)
(1)工程(1)
使用済みニッケル水素電池の焼成品から分別された部材を用いて、これを分析し、浸出原料として、ニッケル金属化率が97.7%の正極活物質及び正極基板の混合物と負極活物質とを選別した。
Example 1
(1) Step (1)
Using a member separated from the sintered product of the used nickel metal hydride battery, this was analyzed, and as a leaching material, a positive electrode active material having a nickel metallization rate of 97.7% and a mixture of the positive electrode substrate and the negative electrode active material Selected.

(2)工程(2)
上記正極活物質及び正極基板の混合物と負極活物質を用いて、これらを個別に浸出に付し、浸出率を求めた。
浸出には、撹拌羽と空気吹き込み装置を備えた反応槽を用いた。前記浸出原料20gを、pHを0.5に調整した硫酸溶液200mL中に、固液比100(g/L)で添加し、液温度を80℃に調整しながら、4時間浸出に付し、浸出液を得た。なお、空気吹き込み量は、1L/分であった。
ここで、正極活物質と正極基板の混合物の組成は、Ni:77.5質量%、Co:5.40質量%、La:<0.01質量%であり、その結果、浸出率は、Ni:99.9%、及びCo:99.9%であった。
また、負極活物質の組成は、Ni:45.5質量%、Co:3.53質量%、La:14.5質量%であり、その結果、浸出率は、Ni:99.9%、Co:99.9%、及びLa:55.9質量%であった。
(2) Step (2)
Using the mixture of the positive electrode active material and the positive electrode substrate and the negative electrode active material, these were individually subjected to leaching, and the leaching rate was determined.
For leaching, a reaction vessel equipped with a stirring blade and an air blowing device was used. 20 g of the leaching raw material was added to 200 mL of sulfuric acid solution adjusted to pH 0.5 at a solid / liquid ratio of 100 (g / L), and subjected to leaching for 4 hours while adjusting the liquid temperature to 80 ° C. A leachate was obtained. The air blowing rate was 1 L / min.
Here, the composition of the mixture of the positive electrode active material and the positive electrode substrate is Ni: 77.5 mass%, Co: 5.40 mass%, La: <0.01 mass%, and as a result, the leaching rate is Ni : 99.9%, and Co: 99.9%.
The composition of the negative electrode active material was Ni: 45.5% by mass, Co: 3.53% by mass, and La: 14.5% by mass. As a result, the leaching rate was Ni: 99.9%, Co : 99.9% and La: 55.9% by mass.

(3)工程(3)
上記工程(2)と同様の条件で負極活物質の浸出を行い、得られた浸出液を用いて、セメンテーションに付し、セメンテーション殿物を得た。ここで、浸出液の組成は、Ni:77.0g/L、Co:3.34g/L、及びLa:0.62g/Lであった。
セメンテーションには、雰囲気を窒素パージした、撹拌羽を備えた反応槽を用いた。前記浸出液300mL中に、水酸化ナトリウムを添加してpHを3.0に調整しながら、鉄粉末を固液比500(g/L)で添加し、液温度70℃で8時間撹拌して、セメンテーション殿物を得て、ニッケルを金属形態で含む濃縮物(C)を回収した。
なお、鉄粉末としては、組成は、全鉄:96.7質量%、金属鉄:92.5質量%、FeO:5.4質量%であり、粒度分布は、425〜300μm:0.7質量%、300〜250μm:5.2質量%、250〜150μm:30.5質量%、150〜106μm:22.3質量%、106〜75μm:18.5質量%、−75μm:22.8質量%である同和鉄粉工業株式会社製のものを用いた。
その結果、組成が、Ni:16.3質量%、Co:0.15質量%、及びLa:26ppmであるセメンテーション殿物を得た。ここで、回収率は、Ni:99.0%、及びCo:28.5%であった。
(3) Step (3)
The negative electrode active material was leached under the same conditions as in the above step (2), and the resulting leachate was used for cementation to obtain cementation deposits. Here, the composition of the leachate was Ni: 77.0 g / L, Co: 3.34 g / L, and La: 0.62 g / L.
For cementation, a reaction vessel equipped with stirring blades and purged with nitrogen was used. In 300 mL of the leachate, while adding sodium hydroxide to adjust the pH to 3.0, iron powder was added at a solid-liquid ratio of 500 (g / L) and stirred at a liquid temperature of 70 ° C. for 8 hours. A cementation deposit was obtained and a concentrate (C) containing nickel in metallic form was recovered.
In addition, as an iron powder, a composition is total iron: 96.7 mass%, metallic iron: 92.5 mass%, FeO: 5.4 mass%, and a particle size distribution is 425-300 micrometers: 0.7 mass. %, 300-250 μm: 5.2 mass%, 250-150 μm: 30.5 mass%, 150-106 μm: 22.3 mass%, 106-75 μm: 18.5 mass%, −75 μm: 22.8 mass% The one made by Dowa Iron Powder Industry Co., Ltd. was used.
As a result, a cementation deposit having a composition of Ni: 16.3 mass%, Co: 0.15 mass%, and La: 26 ppm was obtained. Here, the recoveries were Ni: 99.0% and Co: 28.5%.

(実施例2)
ニッケル金属化率が97.7%の負極活物質を用いて、実施例1と同様の条件で浸出を行い、浸出液を得た。次いで、得られた浸出液に、実施例1と同様の条件で鉄粉末を添加してセメンテーションを行い、未反応の鉄粉末を含有するセメンテーション殿物を得た。その後、同様の条件で得られた浸出液のセメンテーションにおいて、鉄粉末の代わりに、前記未反応の鉄粉末を含有するセメンテーション殿物を繰り返し用いた。なお、繰り返し回数は3回であった。なお、浸出液の濃度は、Ni:46.6g/L、Co:3.36g/L、及びLa:14.2g/Lであった。
その結果、セメンテーション殿物のNi品位は、繰り返しの回数の増加にともなって上昇した。当初のNi品位:9.3質量%に対し、繰り返し1回目後のNi品位:21.0質量%、繰り返し2回目後のNi品位:29.1質量%、及び繰り返し3回目後のNi品位:35.3質量%であった。
(Example 2)
Using a negative electrode active material with a nickel metallization rate of 97.7%, leaching was performed under the same conditions as in Example 1 to obtain a leaching solution. Next, iron powder was added to the obtained leachate under the same conditions as in Example 1 to perform cementation, and a cementation deposit containing unreacted iron powder was obtained. Thereafter, in the cementation of the leachate obtained under the same conditions, the cementation deposit containing the unreacted iron powder was repeatedly used instead of the iron powder. The number of repetitions was 3. The leachate concentrations were Ni: 46.6 g / L, Co: 3.36 g / L, and La: 14.2 g / L.
As a result, the Ni quality of cementation materials increased with the increase in the number of repetitions. Initial Ni quality: 9.3 mass%, Ni quality after the first repetition: 21.0 mass%, Ni quality after the second repetition: 29.1 mass%, and Ni quality after the third repetition: It was 35.3 mass%.

(比較例1)
(1)工程(1)
使用済みニッケル水素電池の焼成品から分別された部材を用いて、これを分析し、浸出原料として、ニッケル金属化率が90.0%の正極活物質及び正極基板の混合物とニッケル金属化率が65%の負極活物質とを選別した。
(2)工程(2)
上記正極活物質及び正極基板の混合物と負極活物質を用いて、これらを個別に実施例1と同様の条件で浸出に付し、浸出率を求めた。
ここで、正極活物質と正極基板の混合物の組成は、Ni:76.5質量%、Co:4.60質量%、La:0.12質量%であり、その結果、浸出率は、Ni:88.0%、及びCo:87.1%であった。
また、負極活物質の組成は、Ni:38.6質量%、Co:3.20質量%、La:12.1質量%であり、その結果、浸出率は、Ni:63.1%、Co:68.4%、及びLa:17.9質量%であった。
(Comparative Example 1)
(1) Step (1)
Using a member separated from the sintered product of the used nickel metal hydride battery, this was analyzed, and as a leaching raw material, a mixture of a positive electrode active material having a nickel metallization rate of 90.0% and a positive electrode substrate and a nickel metallization rate was 65% of the negative electrode active material was selected.
(2) Step (2)
Using the mixture of the positive electrode active material and positive electrode substrate and the negative electrode active material, these were individually subjected to leaching under the same conditions as in Example 1 to obtain the leaching rate.
Here, the composition of the mixture of the positive electrode active material and the positive electrode substrate is Ni: 76.5% by mass, Co: 4.60% by mass, La: 0.12% by mass, and as a result, the leaching rate is Ni: It was 88.0%, and Co: 87.1%.
The composition of the negative electrode active material was Ni: 38.6% by mass, Co: 3.20% by mass, and La: 12.1% by mass. As a result, the leaching rate was Ni: 63.1%, Co : 68.4% and La: 17.9% by mass.

以上より、実施例1では、使用済みニッケル水素電池の焼成品から分別された部材から、ニッケル金属化率が97.5%以上の正極活物質及び正極基板の混合物と負極活物質とを準備し、これを浸出し、得られた浸出液中のニッケルをセメンテーションに付し、本発明の方法に従って行われたので、ニッケルを高収率で浸出し、金属ニッケルを製造する工程の原料として効率的に用いられるニッケル濃縮物を回収することができることが分かる。一方、比較例1では、ニッケル金属化率が低いので、浸出において満足すべき結果が得られないことが分かる。   As described above, in Example 1, a positive electrode active material having a nickel metallization ratio of 97.5% or more and a mixture of a positive electrode substrate and a negative electrode active material are prepared from the members separated from the sintered product of the used nickel metal hydride battery. This was leached, the nickel in the obtained leachate was subjected to cementation, and it was carried out according to the method of the present invention, so that nickel was leached in high yield and efficient as a raw material for the process of producing metallic nickel. It can be seen that the nickel concentrate used in can be recovered. On the other hand, in Comparative Example 1, since the nickel metallization rate is low, it can be seen that satisfactory results cannot be obtained in leaching.

以上より明らかなように、本発明の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法は、使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物から、金属形態のニッケルを含有し、酸溶解性に優れ、かつ希土類元素の含有量が低いため、金属ニッケルを製造する工程の原料として好適なニッケル濃縮物を高収率で分離回収するとともに、共存するコバルトをニッケルと同時に回収することができるので、使用済みニッケル水素電池のリサイクルの分野で利用されるニッケル等の有価金属の回収技術として好適である。特に、希土類元素を含む部材の場合、これらを分離したニッケル濃縮物が得られるので、有利である。   As is clear from the above, the method for recovering the nickel concentrate from the used nickel metal hydride battery of the present invention contains nickel in a metal form from the nickel-containing material separated in the processing step of the used nickel metal hydride battery, Because it has excellent acid solubility and low rare earth element content, it can separate and recover nickel concentrate suitable as a raw material for the production process of metallic nickel in high yield, and simultaneously recover coexisting cobalt at the same time as nickel. Therefore, it is suitable as a technique for recovering valuable metals such as nickel used in the field of recycling used nickel-metal hydride batteries. In particular, in the case of a member containing a rare earth element, a nickel concentrate from which these are separated is obtained, which is advantageous.

Claims (6)

使用済みニッケル水素電池の処理工程で分別されたニッケル含有物(A)から、ニッケルを回収する方法であって、
下記の工程(1)〜(3)を含むことを特徴とする使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法。
工程(1):前記ニッケル含有物(A)から、ニッケル金属化率が97.5%以上であるニッケル含有物(B)を準備する。
工程(2):前記ニッケル含有物(B)を、液温度:25〜100℃の条件下に、pHを0〜3に調整した鉱酸溶液中に添加して浸出に付し、ニッケルを含有する浸出液を得る。
工程(3):前記浸出液中に、液温度:25〜100℃の条件下にアルカリを添加してpHを1〜5に調整しながら、鉄粉末を添加してセメンテーションに付し、ニッケルを金属形態で含むセメンテーション殿物を得る。
A method of recovering nickel from nickel-containing material (A) separated in a processing step of a used nickel metal hydride battery,
A method for recovering nickel concentrate from a used nickel metal hydride battery, comprising the following steps (1) to (3):
Step (1): A nickel-containing material (B) having a nickel metallization rate of 97.5% or more is prepared from the nickel-containing material (A).
Step (2): The nickel-containing material (B) is added to a mineral acid solution whose pH is adjusted to 0 to 3 under the condition of a liquid temperature: 25 to 100 ° C. and subjected to leaching, and contains nickel. Get a leachate to do.
Step (3): In the leachate, while adding alkali under conditions of liquid temperature: 25-100 ° C. and adjusting the pH to 1-5, iron powder is added and subjected to cementation, and nickel is added. Obtain cementation deposits in metallic form.
前記鉱酸は、硫酸であることを特徴とする請求項1に記載の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法。   The method for recovering a nickel concentrate from a used nickel metal hydride battery according to claim 1, wherein the mineral acid is sulfuric acid. 前記工程(2)において、ニッケル含有物(B)の添加割合は、固液比(ニッケル含有物(B)/鉱酸溶液)で50〜300(g/L)であることを特徴とする請求項1又は2に記載の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法。   In the step (2), the addition ratio of the nickel-containing material (B) is 50 to 300 (g / L) in a solid-liquid ratio (nickel-containing material (B) / mineral acid solution). Item 3. A method for recovering nickel concentrate from a used nickel metal hydride battery according to item 1 or 2. 前記工程(3)において、鉄粉末の添加割合は、セメンテーション反応の化学当量で前記浸出液中のニッケル当たり1.1〜11倍であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法。   In the said process (3), the addition ratio of an iron powder is 1.1-11 times per nickel in the said leaching liquid with the chemical equivalent of a cementation reaction, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Of recovering nickel concentrate from used nickel metal hydride batteries. 前記工程(3)において、反応雰囲気は、非酸化性雰囲気下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法。   The method for recovering a nickel concentrate from a used nickel-metal hydride battery according to any one of claims 1 to 4, wherein in the step (3), the reaction atmosphere is a non-oxidizing atmosphere. 前記工程(3)において、鉄粉末の代わりに、得られた未反応の鉄粉末を含有するセメンテーション殿物を再利用することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の使用済みニッケル水素電池からのニッケル濃縮物の回収方法。   The used (1) according to any one of claims 1 to 5, wherein in the step (3), the cementation deposit containing the obtained unreacted iron powder is reused instead of the iron powder. A method for recovering nickel concentrate from a nickel metal hydride battery.
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