JP2015115102A - Recovery method of powder in paste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、希少金属を含む電池材料等のリサイクルに関するものであり、粉体と有機高分子系増粘剤とを含む電池用ペーストの濾過分離によって粉体を回収するペースト中の粉体回収方法に関するものである。 The present invention relates to recycling of battery materials and the like containing rare metals, and a method for recovering powder in paste by recovering powder by filtration separation of battery paste containing powder and organic polymer thickener. It is about.
近年の大量生産、大量消費、及び、大量廃棄型の経済活動が、資源の枯渇又は地球温暖化など地球規模での環境問題を引き起こしている。その中でも、環境破壊の要因の一端である産業廃棄物の中には多種の希少金属が含まれており、これらの希少金属をリサイクルして再資源化することは、環境保全のみならず経済性の観点からも非常に有意義である。 Recent mass production, mass consumption, and mass disposal economic activities have caused environmental problems on a global scale such as resource depletion or global warming. Among them, industrial waste, which is one of the causes of environmental destruction, contains a variety of rare metals. Recycling these rare metals for recycling is not only environmental conservation but also economical. This is also very meaningful from the viewpoint of.
ニッケル水素二次電池は、電気自動車のバッテリー又は携帯電話等に使用され、需要が急増してきた。ニッケル水素二次電池には、負極活物質としてネオジムなどの希少金属が含まれるため、ニッケル水素二次電池の廃棄物を回収して、ネオジムなどの希少金属材料を分離し、再活用することは極めて重要である。 Nickel metal hydride secondary batteries are used in batteries for electric vehicles, mobile phones, and the like, and the demand has rapidly increased. Since nickel-metal hydride secondary batteries contain rare metals such as neodymium as the negative electrode active material, it is not possible to collect waste metal from nickel-metal hydride secondary batteries, separate rare metal materials such as neodymium, and reuse them. Very important.
ニッケル水素二次電池の製造工程では、極板を製造する源泉工程で活物質ペーストの廃棄物が大量に発生しており、特に希少金属を含む活物質合金の分離回収、さらには、ニッケル水素二次電池の原材料としての再活用は、環境及び経済の両面において不可欠である。 In the manufacturing process of nickel-metal hydride secondary batteries, a large amount of waste of active material paste is generated in the source process for manufacturing the electrode plate. In particular, the separation and recovery of active material alloys containing rare metals, Reuse of secondary batteries as raw materials is indispensable both in terms of environment and economy.
特許文献1では、電池の製造工程で廃棄物として排出された活物質ペーストから、活物質合金を分離回収する方法が提案されている。この特許文献1では、廃棄物として排出された活物質ペーストに無機系凝集剤を混合して、活物質合金を凝集体にした後、濾過分離する方法が提案されている。 Patent Document 1 proposes a method of separating and recovering an active material alloy from an active material paste discharged as waste in a battery manufacturing process. This Patent Document 1 proposes a method in which an inorganic flocculant is mixed with an active material paste discharged as a waste to make an active material alloy into an agglomerate, followed by filtration and separation.
特許文献1の従来の電池の製造工程で廃棄物として排出された活物質ペーストから活物質合金を分離回収する方法では、無機系凝集剤を混合し、活物質合金を凝集体にして濾過分離にすることで、活物質合金と増粘剤が効率よく分離できる。 In the method of separating and recovering the active material alloy from the active material paste discharged as waste in the conventional battery manufacturing process of Patent Document 1, an inorganic flocculant is mixed, and the active material alloy is aggregated for filtration separation. By doing so, the active material alloy and the thickener can be separated efficiently.
しかしながら、回収した活物質合金に無機系凝集剤が異物として混入するため、回収した活物質合金を電池の原材料として再活用するためには、精製工程が必要となり、環境及び経済性の両面で十分な効果が得られない。 However, since the inorganic flocculant is mixed as a foreign substance in the recovered active material alloy, a refining process is required to reuse the recovered active material alloy as the raw material of the battery, which is sufficient for both environmental and economic reasons. The effect is not obtained.
本発明は、上記事情を鑑み、電池の製造工程で廃棄物として排出された活物質ペーストから、活物質合金を活物質ペースト中での粉体状態で分離回収するペースト中の粉体回収方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a powder recovery method in a paste in which an active material alloy is separated and recovered in a powder state in the active material paste from the active material paste discharged as waste in the battery manufacturing process. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明の第1態様にかかるペースト中の粉体回収方法によれば、粉体及び有機高分子系増粘剤を含む電池用ペーストを撹拌することにより前記電池用ペーストの前記有機高分子系増粘剤の分子量を低下させ、
次いで、前記有機高分子系増粘剤の分子量を低下させた前記電池用ペーストを濾過して前記粉体と前記有機高分子系増粘剤とを分離することを特徴とする。
According to the method for recovering powder in the paste according to the first aspect of the present invention, the organic polymer system increase of the battery paste is performed by stirring the battery paste containing the powder and the organic polymer system thickener. Reduce the molecular weight of the adhesive,
Next, the battery paste having a reduced molecular weight of the organic polymer thickener is filtered to separate the powder from the organic polymer thickener.
本発明の第2態様にかかるペースト中の粉体回収方法によれば、第1態様において、前記有機高分子系増粘剤の分子量を低下させる工程で、前記撹拌後の前記有機高分子系増粘剤の分子量が撹拌前の分子量の1/2以下に低下するように前記電池用ペーストを撹拌することを特徴とする。 According to the method for recovering powder in the paste according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, in the step of reducing the molecular weight of the organic polymer thickener, the organic polymer increase after the stirring is performed. The battery paste is agitated so that the molecular weight of the adhesive decreases to ½ or less of the molecular weight before agitation.
本発明の第3態様にかかるペースト中の粉体回収方法によれば、第1又は第2態様において、前記有機高分子系増粘剤の分子量を低下させる工程で、撹拌羽根付きの撹拌機を用いて、かつ前記撹拌羽根の先端の線速度が6m毎秒以上で前記撹拌羽根を回転させて前記電池用ペーストを撹拌することを特徴とする。 According to the method for recovering powder in the paste according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, in the step of reducing the molecular weight of the organic polymer thickener, And the battery paste is stirred by rotating the stirring blade at a linear velocity of 6 m / sec or more at the tip of the stirring blade.
本発明の第4態様にかかるペースト中の粉体回収方法によれば、第1又は第2態様において、前記有機高分子系増粘剤の分子量を低下させる工程で、前記撹拌羽根付きの撹拌機を用いて前記撹拌羽根を回転させて前記電池用ペーストを撹拌する撹拌時間が15分以上であることを特徴とする。 According to the method for recovering powder in the paste according to the fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, in the step of reducing the molecular weight of the organic polymer thickener, the stirrer with the stirring blades The stirring time for stirring the battery paste by rotating the stirring blades using is 15 minutes or more.
本発明の第5態様にかかるペースト中の粉体回収方法によれば、第1〜4態様のいずれか1つにおいて、前記有機高分子系増粘剤が、水溶性のセルロース系材料であることを特徴とする。 According to the method for recovering powder in the paste according to the fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the organic polymer thickener is a water-soluble cellulose material. It is characterized by.
本発明の第6態様にかかるペースト中の粉体回収方法によれば、第1〜5態様のいずれか1つにおいて、前記粉体が、少なくとも金属材料を含むことを特徴とする。 According to the method for recovering powder in the paste according to the sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the powder includes at least a metal material.
本発明の前記態様によれば、濾過分離工程の前に、有機高分子系増粘剤の分子量を低下させることで、粉体と有機高分子系増粘剤とを含む電池用ペーストから粉体を濾過分離することができる。その結果、濾過分離後に、洗浄又は乾燥等の簡便な後処理を施すだけで、回収した粉体を電池の原材料として再活用できる。 According to the above aspect of the present invention, the powder from the battery paste containing the powder and the organic polymer thickener is reduced by reducing the molecular weight of the organic polymer thickener before the filtration separation step. Can be separated by filtration. As a result, the collected powder can be reused as a raw material of the battery simply by performing a simple post-treatment such as washing or drying after the filtration and separation.
下記に本発明の一実施形態にかかるペースト中の粉体回収方法について説明する。 The powder recovery method in the paste concerning one embodiment of the present invention is explained below.
一般的に、電池用の活物質ペーストは、主成分である活物質粉体と増粘剤とを含む溶液を均一混合し、スラリー化したもので、少量の結着剤又は導電助剤などが添加されている。例えば、活物質粉体としては、ミッシュメタル、コバルト合金、又はグラファイトなどがある。増粘剤の一例としては、水溶性のセルロース系材料などが用いられている。また、結着剤の一例としては、スチレンブタジェン共重合体ゴムなどがある。導電助剤の一例としては、カーボンブラックなどが用いられている。 Generally, an active material paste for a battery is a slurry in which a solution containing an active material powder as a main component and a thickener is uniformly mixed and slurried, and a small amount of a binder or a conductive auxiliary agent is present. It has been added. For example, the active material powder includes misch metal, cobalt alloy, or graphite. As an example of the thickener, a water-soluble cellulose material or the like is used. Examples of the binder include styrene butadiene copolymer rubber. As an example of the conductive aid, carbon black or the like is used.
この中で、増粘剤は、ペースト中の固形分を均一に分散し、かつペーストのチクソ性及び流動性を確保することを目的に、平均分子量10万程度の水溶性のセルロース系材料、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、又は、ヒドロキシプロピルセルロース等が用いられている。カルボキシメチルセルロースは、セルロースの誘導体であり、セルロースの水酸基にカルボキル基を導入したセルロースエーテルである。同様に、メチルセルロースは、セルロースの水酸基にメトキシ基を導入したセルロースエーテルであり、ヒドロキシプロピルセルロースは、セルロースの水酸基にヒドロキシプロピル基を導入したセルロースエーテルである。これらのセルロース誘導体は、分子骨格がセルロースで構成され、官能基の一部だけが異なる構造体である。 Among these, the thickener is a water-soluble cellulosic material having an average molecular weight of about 100,000 for the purpose of uniformly dispersing the solid content in the paste and ensuring thixotropy and fluidity of the paste, for example, Carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, or the like is used. Carboxymethylcellulose is a cellulose derivative and is a cellulose ether in which a carboxyl group is introduced into a hydroxyl group of cellulose. Similarly, methyl cellulose is a cellulose ether in which a methoxy group is introduced into a hydroxyl group of cellulose, and hydroxypropyl cellulose is a cellulose ether in which a hydroxypropyl group is introduced into a hydroxyl group of cellulose. These cellulose derivatives are structures in which the molecular skeleton is composed of cellulose and only some of the functional groups are different.
電池の製造工程で廃棄物として排出された活物質ペーストから活物質粉体を分離回収する方法としては、濾過分離法が容易に案出できる。しかしながら、汎用の濾過分離フィルターを用いた場合、平均分子量10万程度の水溶性のセルロース系材料の構造が長大なため、分離フィルターが閉塞し、活物質粉体を分離回収することはできない。また、平均分子量10万程度の水溶性のセルロース系材料で閉塞しない粗目の分離フィルターでは、活物質粉体が分離フィルターを通過するため、活物質粉体を分離回収することができない。 As a method for separating and recovering active material powder from the active material paste discharged as waste in the battery manufacturing process, a filtration separation method can be easily devised. However, when a general-purpose filtration / separation filter is used, since the structure of the water-soluble cellulose material having an average molecular weight of about 100,000 is long, the separation filter is blocked and the active material powder cannot be separated and recovered. Further, in a coarse separation filter that is not clogged with a water-soluble cellulose material having an average molecular weight of about 100,000, the active material powder cannot pass through the separation filter because the active material powder passes through the separation filter.
活物質ペーストからの活物質粉体の分離性を改善する方法としては、活物質ペースト製造時に用いる増粘剤の平均分子量を小さくし、分離フィルターの閉塞を防止する方法を着想できる。しかしながら、この方法では、活物質ペーストの所望のチクソ性及び流動性を確保することができないため、採用できない。 As a method for improving the separability of the active material powder from the active material paste, a method of reducing the average molecular weight of the thickener used during the production of the active material paste and preventing the separation filter from clogging can be conceived. However, this method cannot be employed because the desired thixotropy and fluidity of the active material paste cannot be ensured.
そこで、電池の製造工程で廃棄物として排出された活物質ペーストから活物質粉体を分離回収する方法を種々構想、検討した結果、廃棄物として排出された活物質ペースト中の水溶性のセルロース系材料の分子量を低下させることを、本発明者は着想した。しかしながら、水溶性のセルロース系材料の分子量を低下させる従来の手段としては、強アルカリ物質による加水分解やセルラーゼなどの酵素による分解が公知になっているが、これらの手段では、回収した活物質粉体に不純物が混入するため、電池の原材料として再活用する目的には適さない。 Accordingly, as a result of various concepts and examinations of methods for separating and recovering active material powder from active material paste discharged as waste in the battery manufacturing process, water-soluble cellulose in the active material paste discharged as waste The inventor has conceived of reducing the molecular weight of the material. However, as conventional means for reducing the molecular weight of the water-soluble cellulosic material, hydrolysis with strong alkaline substances and degradation with enzymes such as cellulase are known. However, with these means, the recovered active material powder Since impurities are mixed into the body, it is not suitable for the purpose of reusing it as a raw material for batteries.
そこで、さらに、回収した活物質粉体に不純物が混入しない水溶性のセルロース系材料の分子量を低下させる手段について、本発明者は、様々な検討を実施した。 Therefore, the present inventor has conducted various studies on means for reducing the molecular weight of the water-soluble cellulose-based material in which impurities are not mixed into the recovered active material powder.
その結果、本発明者は、電池の製造工程で廃棄物として排出された活物質ペーストに、強いせん断力を加えることで、セルロース系材料の分子量を低下できることを見出した。そして、電池の製造工程で廃棄物として排出された活物質ペーストに強いせん断力を加えた後、汎用の濾過フィルターを用いて濾過分離を行った結果、分離フィルターが閉塞することなく、活物質粉体を分離回収することができた。 As a result, the present inventors have found that the molecular weight of the cellulosic material can be reduced by applying a strong shearing force to the active material paste discharged as waste in the battery manufacturing process. Then, after applying a strong shearing force to the active material paste discharged as waste in the battery manufacturing process and performing filtration separation using a general-purpose filtration filter, the active material powder does not clog the separation filter. The body could be separated and recovered.
図1は、本発明の一実施形態におけるペースト中の粉体回収方法で使用する濾過装置1の構造を示している。 FIG. 1 shows the structure of a filtration device 1 used in a method for recovering powder in a paste according to an embodiment of the present invention.
濾過装置1は、タンク1aと、タンク1a内の廃棄ペースト2に含まれる増粘剤の分子量を低下させる撹拌機3と、撹拌機3の回転軸3aに取り付けられて廃棄ペースト2の粘度を測定するトルク測定器4とを備えている。タンク1aの下端には、電磁バルブ7を介して、濾過フィルターユニット6が連結されている。
The filtration device 1 is attached to the
撹拌機3は、タンク1a内に挿入された回転軸3aの下部に、複数の撹拌羽根5が固定されている。回転軸3aは、モータなどの駆動装置3bが連結されている。駆動装置3bを駆動して、回転軸3aと一体的に撹拌羽根5を高速で回転させることで、タンク1a内の廃棄ペースト2中の増粘剤の分子量を低下させることができる。廃棄ペースト2中の増粘剤の分子量を低下させることで、タンク1a濾過フィルターユニット6で、粉体を分離回収できる。なお、電磁バルブ7を開くことで、廃棄ペースト2は自重により、タンク1a内から濾過フィルターユニット6へ移動する。
In the stirrer 3, a plurality of stirring blades 5 are fixed to the lower part of the rotating
下記に、本発明の前記実施形態の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。 Examples of the embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(実施例)
ニッケル水素電池の負極板製造工程の配管又は容器等に残留し、廃棄物として排出された負極ペースト(以下、「廃棄ペースト」と表す。)からミッシュメタル粉体の分離回収を実施した。なお、負極ペーストの製造時の配合比は、ミッシュメタル粉体(平均粒径25ミクロン)が70.7重量%であり、カルボキシメチルセルロース(第一工業製薬製WS−A)が0.6重量%であり、水が28.3%であり、スチレンブタジェン共重合体ゴム(JSR製2108)が0.2%であり、カーボンブラック(ライオン製カーボンECP600JD)が0.2%である。
(Example)
The misch metal powder was separated and recovered from the negative electrode paste (hereinafter referred to as “waste paste”) that remained in the piping or container of the negative electrode plate manufacturing process of the nickel metal hydride battery and was discharged as waste. In addition, the compounding ratio at the time of manufacture of a negative electrode paste is 70.7 weight% for misch metal powder (average particle diameter of 25 microns), and 0.6 weight% for carboxymethylcellulose (Daiichi Kogyo Seiyaku WS-A). Water is 28.3%, styrene butadiene copolymer rubber (JSR 2108) is 0.2%, and carbon black (Lion's carbon ECP600JD) is 0.2%.
撹拌羽根付き撹拌機(プライミクス製:型番RM)を用いて、外径の異なる3種の撹拌羽根(30、40、50mmφ)で、種々の設定された回転速度による定速回転により、1L(リットル)の樹脂製ビーカーに入れた約500ccの廃棄ペーストを撹拌処理した。このときの撹拌羽根先端の線速度と前記カルボキシメチルセルロース(以下、「CMC」と表す。)の平均分子量との関係を図2に示した。なお、撹拌時間は20分とした。また、CMCの平均分子量の測定は、廃棄ペーストを純水で2倍容量に希釈後、遠心分離処理で液相の一部を取り出し、ダイナミック光散乱光度計(大塚電子製DSL−8000)を用いて、レーザー静的散乱法により測定した。なお、以後のCMCの平均分子量の測定は、同様の方法で実施した。 Using a stirrer with a stirring blade (manufactured by PRIMIX: model number RM), 1 L (liter ) About 500 cc of the waste paste placed in the resin beaker was stirred. The relationship between the linear velocity at the tip of the stirring blade at this time and the average molecular weight of the carboxymethyl cellulose (hereinafter referred to as “CMC”) is shown in FIG. The stirring time was 20 minutes. The average molecular weight of CMC is measured by diluting the waste paste to 2 volumes with pure water, and then removing a part of the liquid phase by centrifugation and using a dynamic light scattering photometer (DSL-8000 manufactured by Otsuka Electronics). The measurement was performed by the laser static scattering method. The subsequent measurement of the average molecular weight of CMC was carried out in the same manner.
図2のように、線速度が大きくなると、CMC分子量が小さくなった。また、撹拌羽根の外径の影響は認められなかった。また、6m/秒以上の線速度で、CMCの分子量は1/2以下になることがわかった。 As shown in FIG. 2, the CMC molecular weight decreased as the linear velocity increased. Moreover, the influence of the outer diameter of the stirring blade was not recognized. Further, it was found that the molecular weight of CMC becomes 1/2 or less at a linear velocity of 6 m / sec or more.
次に、前記撹拌羽根付き撹拌機を用いて、1L(リットル)の樹脂製ビーカーに入れた約500ccの廃棄ペーストを2000rpmで撹拌処理した、このときの処理時間と前記CMCの平均分子量との関係を図3に示した。 Next, using the stirrer with a stirring blade, about 500 cc of waste paste placed in a 1 L (liter) resin beaker was stirred at 2000 rpm, and the relationship between the processing time and the average molecular weight of the CMC Is shown in FIG.
図3のように、撹拌処理によってCMCの分子量が低下し、10分程度で1/2となり、15分以上は、処理時間を延長しても分子量に急激な変化はなく、20分以上の場合はほぼ一定となることを確認できた。 As shown in FIG. 3, the molecular weight of CMC is reduced by stirring treatment and becomes 1/2 in about 10 minutes. For 15 minutes or more, there is no sudden change in molecular weight even if the treatment time is extended, and in the case of 20 minutes or more Was confirmed to be almost constant.
図4は、種々の条件で廃棄ペーストを撹拌処理し、CMCの分子量の異なる廃棄ペーストを作製して濾過分離処理をした結果を表形式で示す図である。なお、撹拌処理後に、廃棄ペーストを純水で2倍容量に希釈して濾過分離処理のサンプルとした。また、比較のため、撹拌処理は行わずに2倍容量に希釈だけした比較サンプルでも、同様な試験を実施した。濾過分離装置は、日本濾過装置製PP複式フィルタープレス(120mm/1室タイプ)を用いた。また、1回の試験に、前記サンプルを1L使用し、種々の通気性のフィルターを毎回交換してフィルターの目詰り状況と分離性を確認し、以下の基準で評価した。 FIG. 4 is a diagram showing, in a tabular form, the results of stirring and treating a waste paste under various conditions to produce a waste paste having a different CMC molecular weight and performing a filtration and separation process. In addition, after the stirring treatment, the waste paste was diluted to 2 times volume with pure water to obtain a sample for filtration separation treatment. For comparison, a similar test was also performed on a comparative sample that was diluted to a double volume without stirring. As the filtration / separation apparatus, a PP double filter press (120 mm / 1 chamber type) manufactured by Nippon Filtration Equipment was used. In addition, 1 L of the sample was used in one test, and various air-permeable filters were replaced each time to check the clogging condition and separability of the filter, and evaluation was performed according to the following criteria.
フィルターの目詰りの評価は、約1Lのサンプルを5分未満で処理完了した場合を合格とし、図4に「○」を表記した。また、処理完了に5分以上の時間を要した場合あるいは閉塞して分離が完了しなかった場合を不合格とし、図4に「×」を表記した。分離性に関しては、濾過液を目視確認し、濾過液が透明の場合を合格とし、図4に「○」を表記した。濾過液が処理前と変化がない場合を不合格とし、図4に「××」を表記した。また、濾過液が処理前と変化があるが、まだ濁りがある場合も不合格とし、図4に「×」を表記した。 The filter clogging was evaluated as acceptable when a sample of about 1 L was completed in less than 5 minutes, and “◯” was shown in FIG. Further, the case where it took 5 minutes or more to complete the processing or the case where the separation was not completed due to the blockage was regarded as unacceptable, and “x” was shown in FIG. Regarding the separability, the filtrate was visually confirmed, and the case where the filtrate was transparent was regarded as acceptable, and “◯” was shown in FIG. The case where the filtrate was not changed from that before the treatment was regarded as unacceptable, and “XX” was shown in FIG. Further, the filtrate was changed from that before the treatment, but it was also rejected when it was still cloudy, and “x” was shown in FIG.
図4のように、分離性に関しては、フィルターの通気性が1分間当たり108cc/平方cm以下でなければ、合格にならないことがわかった。また、目詰りは、撹拌処理をしていない比較サンプル及びCMCの平均分子量が8.1万のサンプルの場合、108cc/平方cm以下では不合格となり、良好な分離ができないことが確認できた。また、CMCの平均分子量が5.4万以下のサンプルでは、フィルターの通気性が1分間当たり108cc/平方cm以下でも、目詰まりが発生しないことを確認した。このため、確実に良好な分離を実現するためには、CMCの分子量を、比較サンプルの1/2以下にまで低下することが好ましい。言い換えれば、これは、CMCの分子量を、撹拌前の分子量と比較して、撹拌後の分子量が1/2以下まで低下するように撹拌することが好ましいことを意味している。 As shown in FIG. 4, regarding the separability, it was found that the filter could not pass unless the air permeability of the filter was 108 cc / square cm or less per minute. In addition, in the case of a comparative sample not subjected to a stirring treatment and a sample having an average molecular weight of CMC of 81,000, clogging was rejected at 108 cc / square cm or less, and it was confirmed that good separation was not possible. In addition, it was confirmed that no clogging occurred in a sample having a CMC average molecular weight of 54,000 or less even when the air permeability of the filter was 108 cc / square cm or less per minute. For this reason, in order to surely achieve good separation, it is preferable to reduce the molecular weight of CMC to ½ or less of the comparative sample. In other words, this means that it is preferable to stir the molecular weight of CMC so that the molecular weight after stirring is reduced to 1/2 or less compared to the molecular weight before stirring.
また、図2及び図4の結果から、撹拌条件については、撹拌羽根の先端の線速度が6m/秒以上になると、CMCの分子量が1/2以下になるため、撹拌羽根の先端の線速度は、6m/秒以上が好ましい。 Also, from the results of FIG. 2 and FIG. 4, regarding the stirring conditions, when the linear velocity at the tip of the stirring blade is 6 m / sec or more, the molecular weight of CMC becomes ½ or less. Is preferably 6 m / sec or more.
また、図3の結果から、撹拌時間については、分子量の急激な変化がなくなる15分以上が好ましい。 Further, from the results of FIG. 3, the stirring time is preferably 15 minutes or longer, which eliminates a rapid change in molecular weight.
さらに、前記の廃棄ペーストを対象として、濾過装置1を用いて分離作業を実施した。撹拌機3の撹拌羽根5は、50mmφのものを用いて回転速度2000rpmで処理した。 Furthermore, separation work was performed using the filtration device 1 for the waste paste. The stirring blade 5 of the stirrer 3 was processed at a rotational speed of 2000 rpm using a 50 mmφ one.
また、図5では、撹拌機3での処理時間(撹拌時間)と、トルク測定器4の電流値の変化率と、廃棄ペーストの粘度と、CMCの平均分子量との関係を表形式の図に示した。なお、電流値の変化率(%)は、(処理前の電流値−処理後の電流値)×100/(処理前の電流値)とした。
Further, in FIG. 5, the relationship between the processing time (stirring time) in the stirrer 3, the rate of change of the current value of the
処理時間の増加に伴い、トルク測定器4の電流値の変化率が大きくなり、また、廃棄ペーストの粘度及びCMCの平均分子量が共に低下した。また、トルク測定器4の電流値の変化率と、廃棄ペーストの粘度とCMCの平均分子量とが相関関係であり、トルク測定器4の電流値を測定することで、CMCの平均分子量が把握できることがわかった。
As the treatment time increased, the rate of change of the current value of the
本実施例では、処理開始から10分後に、トルク測定器4の電流値の変化率が−53%になったため、撹拌機3を停止し、電磁バルブ7を開いて、廃棄ペーストを濾過フィルターユニット6に送り、分離処理を行った。なお、このとき、フィルターは通気性が1分間当たり84cc/平方cmのものを使用した。その結果、分離性は良好で、目詰りも発生しなかった。また、濾液に含まれるCMCの分子量を測定した結果、4.9万だった。
In this embodiment, since the rate of change of the current value of the
なお、本実施例では、ニッケル水素電池での詳細事例を記述したが、燃料電池など他の商品の製造工程で発生する廃棄ペーストにも適用できる。 In this embodiment, detailed examples of nickel-metal hydride batteries have been described, but the present invention can also be applied to waste paste generated in the manufacturing process of other products such as fuel cells.
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 In addition, it can be made to show the effect which each has by combining arbitrary embodiment or modification of the said various embodiment or modification suitably.
本発明にかかるペースト中の粉体回収方法によれば、粉体と有機高分子系増粘剤とを含む電池用ペーストから粉体を濾過分離することができる。その結果、濾過分離後に、洗浄又は乾燥等の簡便な後処理を施すだけで、回収した粉体を電池の原材料として再活用でき、ニッケル水素電池に限らず、燃料電池など他の製品の製造工程で発生する廃棄ペーストにも適用することができる。また、本発明にかかるペースト中の粉体回収方法によれば、有機高分子系増粘剤の分子量を低下するための撹拌機及び前記電池用ペーストの粘度を計測するためのトルク測定器を備えた濾過装置を提供できる。 According to the method for recovering powder in the paste according to the present invention, the powder can be separated from the battery paste containing the powder and the organic polymer thickener. As a result, the recovered powder can be reused as a raw material for batteries simply by applying simple post-treatment such as washing or drying after filtration separation, and the manufacturing process of other products such as fuel cells, not limited to nickel metal hydride batteries It can also be applied to waste paste generated in In addition, according to the method for recovering powder in the paste according to the present invention, a stirrer for reducing the molecular weight of the organic polymer thickener and a torque measuring device for measuring the viscosity of the battery paste are provided. A filtration device can be provided.
1 濾過装置
1a タンク
2 廃棄ペースト
3 撹拌機
3a 回転軸
3b 駆動装置
4 トルク測定器
5 撹拌羽根
6 濾過フィルターユニット
7 電磁バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
次いで、前記有機高分子系増粘剤の分子量を低下させた前記電池用ペーストを濾過して前記粉体と前記有機高分子系増粘剤とを分離する、ペースト中の粉体回収方法。 The molecular weight of the organic polymer thickener of the battery paste is reduced by stirring the battery paste containing the powder and the organic polymer thickener,
Next, a method for recovering a powder in a paste, wherein the battery paste having a reduced molecular weight of the organic polymer thickener is filtered to separate the powder and the organic polymer thickener.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013254167A JP2015115102A (en) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | Recovery method of powder in paste |
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JP2015115102A true JP2015115102A (en) | 2015-06-22 |
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JP (1) | JP2015115102A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114651312A (en) * | 2019-10-15 | 2022-06-21 | 国立大学法人京都大学 | Conductive film, dispersion, method for producing the same, and device comprising the conductive film |
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2013
- 2013-12-09 JP JP2013254167A patent/JP2015115102A/en active Pending
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CN114651312A (en) * | 2019-10-15 | 2022-06-21 | 国立大学法人京都大学 | Conductive film, dispersion, method for producing the same, and device comprising the conductive film |
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