JP2023178917A - 廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法及び回収設備 - Google Patents
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Abstract
Description
NaHS→Na+ + HS-・・・・(1)
HS-→H+ + S2-・・・・(2)
Zn2+ + S2-→ZnS↓・・・・(3)
式(2)において、プロトン(H+)が生成することから、浸出液のpHは硫化剤添加により低下する。
NaHS→Na+ + HS-・・・・(4)
HS-+H2O→H2S↑+OH-・・・(5)
式(5)において、水酸化物イオン(OH-)が生成することから、浸出液のpHは硫化剤添加により上昇し、硫化水素が発生する。
廃乾電池から、マンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池が選別され(選別工程)、更に破砕・篩い分け工程が施されて粉粒体が得られた。
亜鉛除去率[%]=(加熱処理前の粉粒体中のZn含有量[kg]-加熱処理後の粉粒体中のZn含有量[kg])×100/加熱処理前の粉粒体中のZn含有量[kg]
酸溶液:硫酸50mL
硫酸濃度:1.5mol/L(質量%濃度約13.2%)
還元剤:35%過酸化水素水H2O2
還元剤添加量:0g(0g/L)、0.56g(11g/L)、1.1g(22g/L)、1.7g(33g/L)、2.2g(45g/L)
酸浸出処理時間:1時間(攪拌処理)
粉粒体と酸溶液との固液比:100g/L
浸出液:100mL
硫化剤の種類:水硫化ナトリウム(NaHS)
硫化剤の添加量:溶解亜鉛に対して硫黄として1~3当量
反応中の浸出液のpH:0.5~5
pH調整剤:3M硫酸又は100g/L水酸化ナトリウム
処理時間:水硫化ナトリウム添加後0.5時間の撹拌
実験(A1)と同様の手法に従い、固液分離工程によって分離された浸出液中のマンガン濃度、亜鉛濃度、鉄濃度をICP発光分析法により測定したところ、マンガン濃度が66198mg/L、亜鉛濃度が5031mg/L、鉄濃度が1131mg/Lであった。
実験(A2)と同様の手法に従い、加熱処理後に酸処理を行い得られた浸出液中のマンガン濃度、亜鉛濃度、鉄濃度をICP発光分析法により測定したところ、マンガン濃度が66198mg/L、亜鉛濃度が5031mg/L、鉄濃度が1131mg/Lであった。
吹込み量:(浸出液量と同体積)/分
曝気時間:30分
反応中の浸出液のpH:4~6
pH調整剤:3M硫酸又は100g/L水酸化ナトリウム
第3溶液:100mL
硫化剤の種類:水硫化ナトリウム(NaHS)
硫化剤の添加量:溶解亜鉛に対して硫黄として1.1当量(実験(A2)と同様)
反応中の第3溶液のpH:4
pH調整剤:3M硫酸又は100g/L水酸化ナトリウム
処理時間:水硫化ナトリウム添加後0.5時間の撹拌
前記選別工程で選別された前記マンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池の一方又は両方を破砕、篩い分けして粉粒体を得る破砕・篩い分け工程と、
前記破砕・篩い分け工程で得られた前記粉粒体に、非酸化性雰囲気中で加熱処理を施す加熱処理工程と、
前記加熱処理を施された前記粉粒体に、酸溶液又はさらに還元剤を混合して、前記粉粒体が含有するマンガン、亜鉛及び鉄を前記粉粒体から浸出させて、マンガンイオン、亜鉛イオン及び鉄イオンを含有する浸出液を得る酸浸出工程と、
前記酸浸出工程で得られた前記浸出液とそれ以外の浸出残渣とを分離する固液分離工程と、
前記固液分離工程で分離された前記浸出液から、前記亜鉛イオン及び鉄イオンを除去して、前記マンガンイオンを含有する溶液を得るマンガン抽出工程と、
をこの順に施し、
前記マンガン抽出工程が、
前記亜鉛イオンに硫化剤を作用させて前記亜鉛イオンを沈殿させる硫化物沈殿処理工程と、さらに、得られた亜鉛含有沈殿物を分離する亜鉛分離工程とを含む亜鉛除去工程と、
前記鉄イオンを酸化させて前記鉄イオンを沈殿させる酸化処理工程と、さらに、得られた鉄含有沈殿物を分離する鉄分離工程とを含む鉄除去工程と、
を順不同に含み、
前記亜鉛分離工程で硫化剤添加後のpH変位が+1以下の間だけ硫化剤を作用させる、廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
前記亜鉛除去工程では、前記浸出液に硫化剤を作用させて前記浸出液中の亜鉛イオンを沈殿させる硫化物沈殿処理を施した後に、前記硫化物沈殿処理工程で得られた亜鉛含有沈殿物とマンガンイオン及び鉄イオンを含有する第1溶液とを固液分離し、
前記鉄除去工程では、前記亜鉛除去工程で得られた前記第1溶液を酸化させて前記第1溶液中の鉄イオンを沈殿させる酸化処理を施した後に、前記酸化処理工程で得られた鉄含有物とマンガンイオンを含有する第2溶液とを固液分離することを特徴とする、廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
前記鉄除去工程では、前記浸出液を酸化させて前記浸出液中の鉄イオンを沈殿させる酸化処理工程を施した後に、得られた鉄含有沈澱物とマンガンイオン及び亜鉛イオンを含有する第3溶液とを固液分離する鉄分離工程を施し、
前記亜鉛除去工程では、前記鉄除去工程で得られた前記第3溶液に硫化剤を作用させて前記第3溶液中の亜鉛イオンを沈殿させる硫化物沈殿処理工程を施した後に、得られた亜鉛含有沈澱物とマンガンイオンを含有する第4溶液とを固液分離する亜鉛分離工程を施す、廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
前記選別装置で選別された前記マンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池の一方又は両方を装入して破砕処理を施し、破砕処理物を得る破砕装置と、
前記破砕装置で得られた前記破砕処理物に篩い分け処理を施して粉粒体を得る篩い分け装置と、
前記篩い分け装置で得られた前記粉粒体に、非酸化性雰囲気中で加熱処理を施す加熱装置と、
前記加熱装置で加熱処理された前記粉粒体に、酸溶液又はさらに還元剤を混合して、前記粉粒体が含有するマンガン、亜鉛及び鉄を前記粉粒体から浸出させて、マンガンイオン、亜鉛イオン及び鉄イオンを含有する浸出液を得る酸処理槽と、
前記酸処理槽で得られた前記浸出液と浸出残渣とを分離する固液分離装置と、
前記固液分離装置で分離された前記浸出液から、前記亜鉛イオン及び鉄イオンを除去して、前記マンガンイオンを含有する溶液を得るマンガン抽出装置群と、
をこの順で備え、
前記マンガン抽出装置群が、
前記亜鉛イオンに硫化剤を作用させて前記亜鉛イオンを沈殿させる硫化物沈殿処理槽と、硫化物沈殿処理槽のpH変位に応じて硫化剤処理量を制御する硫化剤添加装置と、得られた亜鉛含有沈殿物を固液分離する亜鉛分離装置とを含む亜鉛除去装置群と、
前記鉄イオンを酸化させて前記鉄イオンを沈殿させる酸化処理槽と、さらに、得られた鉄含有沈殿物を固液分離する鉄分離装置とを含む鉄除去装置群と、
を順不同に含む、廃乾電池に含有されるマンガンの回収設備。
本発明のマンガンの回収方法は、図2に示すように、選別工程、破砕・篩い分け工程、加熱処理工程、酸浸出工程、固液分離工程及びマンガン抽出工程を順に有する。また、マンガン抽出工程は、所定の亜鉛除去工程及び鉄除去工程を順不同で含む。本発明のマンガンの回収方法は、亜鉛除去工程と鉄除去工程の順番に応じて、図3に示すフローに従ってよいし、図4に示すフローに従ってよい。
廃乾電池は、様々な種類の乾電池が混在した形で回収されるのが一般的である。このため、本発明では、回収された廃乾電池の中から、マンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池の一方又は両方(マンガン乾電池及び/又はアルカリマンガン乾電池)を選別する。後の工程でマンガン成分を効率的に抽出するために、マンガン乾電池のみが選別されてよく、アルカリマンガン乾電池のみが選別されてよく、マンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池の両方が選別されてよい。選別方法としては、手選別、選別装置を利用する機械選別など、いずれの方法を用いてよい。
次に、選別工程で選別したマンガン乾電池及び/又はアルカリマンガン乾電池の破砕処理が行われる。破砕の目的は、選別工程で選別したマンガン乾電池及び/又はアルカリマンガン乾電池の構成材料から、マンガン、亜鉛、炭素以外の成分を含む材料を可能な限り排除することにある。破砕処理によって破砕処理物が得られる。
破砕・篩い分け工程を経て得られた粉粒体に、加熱処理工程として、不活性雰囲気中又は還元性雰囲気中などの非酸化性雰囲気中で加熱処理が施される。粉粒体中の亜鉛(Zn)は主としてZnOとして存在しており、加熱処理を施すことにより、粉粒体中の黒鉛とZnOとが反応し、ZnOから亜鉛(Zn)へと還元される。加熱処理を酸化性雰囲気中で行うと、粉粒体中の黒鉛又は還元剤として混合した黒鉛の一部が、ZnOではなく、雰囲気中の酸素と反応して燃焼するため、ZnOから亜鉛への還元反応が阻害され、粉粒体からの亜鉛の除去率が低下する。このため、加熱処理は非酸化性雰囲気中で行うこととし、例えば不活性雰囲気中で行ってよく、例えば還元性雰囲気中で行ってよい。
酸浸出工程では、破砕・篩い分け工程で得られた粉粒体に酸溶液及び還元剤を混合し、粉粒体に酸浸出工程を施す。この酸浸出工程により、粉粒体から、主にマンガン成分、亜鉛成分、さらに鉄成分が酸溶液に浸出された浸出液が得られる。ここで、炭素成分は固体状態の浸出残渣として残存する。
固液分離工程では、酸浸出工程で得られた浸出液と浸出残渣とを固液分離する。分離された浸出液は、マンガンイオン、亜鉛イオン及び鉄イオンを含有する。一方、分離された固体の浸出残渣は、主として炭素が残留した結果である。これにより、粉粒体に含まれていたマンガン成分、亜鉛成分及び鉄成分と、炭素とを分離することができる。
本発明では、固液分離工程で分離された浸出液から、亜鉛イオン及び鉄イオンを除去して、マンガンイオンを含有する溶液(マンガン含有溶液)を高純度で得る、マンガン抽出工程を行う必要がある。具体的には、マンガン抽出工程は、所定の亜鉛除去工程及び鉄除去工程を順不同で含む。より具体的には、マンガン抽出工程が含む亜鉛除去工程は、亜鉛イオンに硫化剤を作用させて亜鉛イオンを沈殿させる硫化物沈殿処理工程と、得られた亜鉛含有沈殿物を分離する亜鉛分離工程とを含む。また、マンガン抽出工程が含む鉄除去工程は、鉄イオンを酸化させて鉄イオンを沈殿させる酸化処理工程と、得られた鉄含有沈殿物を分離する鉄分離工程とを含む。
手順(A2)における亜鉛除去工程では、固液分離された浸出液に、まず硫化物沈殿処理工程を施す。この硫化物沈殿処理工程では、浸出液に硫化剤を作用させ、浸出液中に含まれるイオンのうち主として残存する亜鉛イオンを亜鉛硫化物として沈殿させ、浸出液から除去可能にする。この処理により、浸出液から、マンガンイオン及び鉄イオンを含有する第1溶液と亜鉛含有沈殿物との混合物が得られる。
MnS:KSP=2.5×10-10
ZnS:KSP=1.6×10-24
FeS:KSP=6.3×10-18
(Lange, N.A.:Lange’s Handbook of Chemistry. Thirteenth edition 1985)
手順(A2)では、上述した亜鉛除去工程に続き、鉄除去工程を施す。手順(A2)における鉄除去工程では、まず、先の亜鉛除去工程で得られたマンガンイオン及び鉄イオンを含有する第1溶液に酸化処理工程を施し、第1溶液中の鉄イオンを鉄含有沈殿物として、鉄成分を分離除去可能にする。この処理により、第1溶液からは、マンガンイオンを高純度に含有する第2溶液(マンガン含有溶液)と鉄含有沈殿物との混合物が得られる。
次に、手順(B)における鉄除去工程では、固液分離工程で得られた浸出液に、まず酸化処理を施す。この酸化処理では、浸出液を酸化させて浸出液中に含まれるイオンのうち鉄イオンを鉄含有沈殿物として沈殿させ、まず鉄成分を浸出液から除去可能にする。この処理により、浸出液から、マンガンイオン及び亜鉛イオンを含有する第3溶液と鉄含有沈殿物との混合物が得られる。
手順(B)では、上述した鉄除去工程に続き、亜鉛除去工程を施す。手順(B)における亜鉛除去工程では、先の鉄除去工程で得られた第3溶液に硫化剤を作用させ、第3溶液中のイオンのうち主として亜鉛イオンを亜鉛硫化物として沈殿させ、残存する亜鉛成分を第3溶液から除去可能にする。この処理により、第3溶液からは、マンガンイオンを高純度に含有する第4溶液(マンガン含有溶液)と亜鉛含有沈殿物との混合物が得られる。
次に、本発明のマンガンの回収設備が説明される。本発明の回収設備は、選別装置、破砕装置、篩い分け装置、加熱処理装置、酸処理槽、固液分離装置及びマンガン抽出装置群を順に備え、本発明のマンガンの回収方法と同様の特徴及び効果を有する。また、マンガン抽出装置群は、所定の亜鉛除去装置群及び鉄除去装置群を順不同で含む。
本発明の回収設備の一態様として、図12は、上述の手順(A2)を好適に実施可能な構成(A2)を示す。図12に模式的に示すように、回収設備は、選別装置10と、破砕装置20aと、篩い分け装置20bと、加熱処理装置100と、酸処理槽30と、固液分離装置40と、硫化物沈殿処理槽50と、pH計器60と、亜鉛分離装置70と、酸化処理槽80と、鉄分離装置90と、マンガン含有溶液回収槽140とを、上流から下流に向かってこの順で備えることができる。ここで、硫化物沈殿処理槽50とpH計器60と亜鉛分離装置70が亜鉛除去装置群を構成し、酸化処理槽80及び鉄分離装置90が鉄除去装置群を構成する。また、亜鉛除去装置群及び鉄除去装置群はマンガン抽出装置群を構成する。
また、本発明の回収設備の他の態様として、図13は、上述の手順(B)を好適に実施可能な構成(B)を示す。図13に模式的に示すように、回収設備は、選別装置10と、破砕装置20aと、篩い分け装置20bと、加熱処理装置100と、酸処理槽30と、固液分離装置40と、酸化処理槽51と、鉄分離装置61と、硫化物沈殿処理槽71と、pH計器81と、亜鉛分離装置91と、マンガン含有溶液回収槽140とを、上流から下流に向かってこの順で備えることができる。ここで、酸化処理槽51及び鉄分離装置61が鉄除去装置群を構成し、硫化物沈殿処理槽71、pH計器81及び亜鉛分離装置91が亜鉛除去装置群を構成する。また、鉄除去装置群及び亜鉛除去装置群はマンガン抽出装置群を構成する。
(粉粒体の作製)
廃乾電池からマンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池を選別する選別工程と、選別した廃乾電池を破砕し、目開き2.8mmの篩で篩い分けすることにより、廃乾電池の粉粒体が得られた。表1は得られた粉粒体の組成を示す。ここで、得られた粉粒体は、表1に示す元素の他に、酸化物又は水酸化物に由来する酸素と、若干の水素を含む。
得られた粉粒体に、黒鉛を配合することなく、加熱処理装置100に装入して加熱処理を施す加熱処理工程が行われた。加熱処理は、不活性雰囲気であるN2雰囲気中で加熱温度を1000℃、加熱時間を1時間とする処理とした。
酸処理工程後、得られた浸出液と浸出残渣とを、固液分離装置40に装入し、孔径1μmのろ紙でろ過して固液分離する固液分離工程が施された。得られた浸出液中のマンガン濃度、亜鉛濃度、鉄濃度(mg/L)が、ICP発光分析法により定量された。表2は定量結果を示す。ここで、得られた浸出液のマンガン濃度をもとに、浸出液中のマンガン質量が算出され、別途測定しておいた加熱処理後の粉粒体中のマンガン質量に対する浸出液中のマンガン質量の割合(マンガン元素換算)が算出されて、マンガン浸出率とされた。マンガン浸出率は100%であった。
次に、固液分離工程により得られた浸出液が、硫化剤として水硫化ナトリウムNaHSに添加された。硫化剤は、硫化剤添加後のpH変位が+1以内になるように添加した。また、硫化物沈殿処理中の浸出液のpHが4となるようにpH調整液(3M硫酸又は100g/L水酸化ナトリウム)で調整した。また、硫化物沈殿処理の処理時間は30分とし、撹拌処理とした。
ついで、亜鉛除去工程を経て得られた第1溶液に、酸化処理として空気曝気が施された。空気曝気の条件は、吹込み量を(第1溶液量と同体積)/分、曝気時間を30分とした。空気曝気を施した後、孔径1μmのろ紙で吸引ろ過した中間溶液について、含まれる成分が上記手法で定量分析された。表2では、得られた結果を「酸化処理後の中間溶液」として併記する。
実施例1と同様に粉粒体の作製が行われて、表1に示す組成の粉粒体が得られた。また、実施例1と同様に浸出液の作製を行ったところ、固液分離工程後の浸出液中のマンガン、亜鉛、鉄の各成分の含有量(mg/L)は表3のとおりであった。ここで、実施例1と同様に求めたマンガン浸出率は100%であった。
実施例1と同様に粉粒体の作製が行われて、表1に示す組成の粉粒体が得られた。また、実施例1と同様に酸処理工程を行ったところ、固液分離工程後の浸出液中のマンガン、亜鉛、鉄の各成分の含有量(mg/L)は表4のとおりであった。
次に、固液分離工程で分離された浸出液に酸化処理工程が施された。酸化処理工程では、得られた浸出液に空気曝気を施し、浸出液中に含まれる鉄成分から水酸化鉄を生成し、鉄含有沈殿物として浸出液から鉄成分を分離除去可能な状態とした。空気曝気の条件は、吹込み量:(浸出液量と同体積)mL/分、曝気時間:30分とした。ここで、酸化処理を施すに当たり、pH調整剤(3M硫酸又は100g/L水酸化ナトリウム)を用いて、浸出液がpH:5に調整された。
ついで、鉄分離工程で分離された第3溶液に硫化剤を作用させ、主として、第3溶液中にここで残留する亜鉛イオンを亜鉛硫化物(亜鉛含有沈殿物)として沈殿させ、第3溶液から分離除去可能な状態とする硫化物沈殿処理工程が施された。使用した硫化剤は水硫化ナトリウムNaHSであり、硫化剤添加後のpH変位が+1以内になるように添加した。ここで、水硫化ナトリウムは、蒸留水に溶解させた溶液の状態で添加した。また、硫化物沈殿処理中の第3溶液のpHが4となるようにpH調整液(3M硫酸又は100g/L水酸化ナトリウム)で調整した。また、硫化物沈殿処理の処理時間は30分とし、撹拌処理とした。
20a 破砕装置
20b 篩い分け装置
30 酸処理槽
40 固液分離装置
50 硫化物沈殿処理槽
51 酸化処理槽
60 pH計器
61 鉄分離装置
70 亜鉛分離装置
71 硫化物沈殿処理槽
80 酸化処理槽
81 pH計器
90 鉄分離装置
91 亜鉛分離装置
100 加熱処理装置
110 回収槽
120 回収槽
121 回収槽
130 回収槽
131 回収槽
140 マンガン含有溶液回収槽
Claims (14)
- 廃乾電池からマンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池の一方又は両方を選別する選別工程と、
前記選別工程で選別された前記マンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池の一方又は両方を破砕、篩い分けして粉粒体を得る破砕・篩い分け工程と、
前記破砕・篩い分け工程で得られた前記粉粒体に、非酸化性雰囲気中で加熱処理を施す加熱処理工程と、
前記加熱処理を施された前記粉粒体に、酸溶液又はさらに還元剤を混合して、前記粉粒体が含有するマンガン、亜鉛及び鉄を前記粉粒体から浸出させて、マンガンイオン、亜鉛イオン及び鉄イオンを含有する浸出液を得る酸浸出工程と、
前記酸浸出工程で得られた前記浸出液とそれ以外の浸出残渣とを分離する固液分離工程と、
前記固液分離工程で分離された前記浸出液から、前記亜鉛イオン及び鉄イオンを除去して、前記マンガンイオンを含有する溶液を得るマンガン抽出工程と、
をこの順に施し、
前記マンガン抽出工程が、
前記亜鉛イオンに硫化剤を作用させて前記亜鉛イオンを沈殿させる硫化物沈殿処理工程と、さらに、得られた亜鉛含有沈殿物を分離する亜鉛分離工程とを含む亜鉛除去工程と、
前記鉄イオンを酸化させて前記鉄イオンを沈殿させる酸化処理工程と、さらに、得られた鉄含有沈殿物を分離する鉄分離工程とを含む鉄除去工程と、
を順不同に含み、
前記亜鉛分離工程で硫化剤添加後のpH変位が+1以下の間だけ硫化剤を作用させる、廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。 - 前記マンガン抽出工程が、前記亜鉛除去工程、前記鉄除去工程の順に行われ、
前記亜鉛除去工程では、前記浸出液に硫化剤を作用させて前記浸出液中の亜鉛イオンを沈殿させる硫化物沈殿処理を施した後に、前記硫化物沈殿処理工程で得られた亜鉛含有沈殿物とマンガンイオン及び鉄イオンを含有する第1溶液とを固液分離し、
前記鉄除去工程では、前記亜鉛除去工程で得られた前記第1溶液を酸化させて前記第1溶液中の鉄イオンを沈殿させる酸化処理を施した後に、前記酸化処理工程で得られた鉄含有物とマンガンイオンを含有する第2溶液とを固液分離することを特徴とする、請求項1に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。 - 前記硫化物沈殿処理工程において、前記浸出液をpHが2以上6以下であるように調整する、請求項2に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 前記酸化処理工程において、前記マンガンイオン及び鉄イオンを含有する第1溶液に対して空気曝気を行う又はさらに前記第1溶液に対して酸化剤を添加し、かつ前記第1溶液をpHが3以上7以下であるように調整する、請求項2又は3に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 前記マンガン抽出工程が、前記鉄除去工程、続いて前記亜鉛除去工程の順に行われ、
前記鉄除去工程では、前記浸出液を酸化させて前記浸出液中の鉄イオンを沈殿させる酸化処理工程を施した後に、得られた鉄含有沈澱物とマンガンイオン及び亜鉛イオンを含有する第3溶液とを固液分離する鉄分離工程を施し、
前記亜鉛除去工程では、前記鉄除去工程で得られた前記第3溶液に硫化剤を作用させて前記第3溶液中の亜鉛イオンを沈殿させる硫化物沈殿処理工程を施した後に、得られた亜鉛含有沈澱物とマンガンイオンを含有する第4溶液とを固液分離する亜鉛分離工程を施す、請求項1に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。 - 前記硫化物沈殿処理工程において、前記マンガンイオン及び亜鉛イオンを含有する第3溶液をpHが2以上6以下であるように調整する、請求項5に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 前記硫化物沈殿処理工程において、前記浸出液に対して空気曝気を行い、かつ前記浸出液をpHが3以上7以下であるように調整する、請求項5又は6に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 前記加熱処理は、800℃以上1200℃以下の範囲の温度に加熱する処理であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 前記加熱処理工程において、前記粉粒体に、さらに炭素材料が前記粉粒体の全量に対する質量比で、0.5以下の範囲で配合されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 前記酸浸出工程における前記酸溶液が、質量%濃度1.4%以上45%以下の希硫酸又は質量%濃度1%以上14%以下の希塩酸であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 前記酸浸出工程における前記粉粒体と前記酸浸出工程との固液比が50g/L以上であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 前記酸浸出工程における前記還元剤が、過酸化水素、硫化ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム及び硫酸鉄のいずれかであることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 前記硫化物沈殿処理工程おいて使用する硫化剤が、水硫化ナトリウム、硫化ナトリウム、硫化水素のうちのいずれかであることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の廃乾電池に含有されるマンガンの回収方法。
- 廃乾電池からマンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池の一方又は両方を選別する選別装置と、
前記選別装置で選別された前記マンガン乾電池及びアルカリマンガン乾電池の一方又は両方を装入して破砕処理を施し、破砕処理物を得る破砕装置と、
前記破砕装置で得られた前記破砕処理物に篩い分け処理を施して粉粒体を得る篩い分け装置と、
前記篩い分け装置で得られた前記粉粒体に、非酸化性雰囲気中で加熱処理を施す加熱装置と、
前記加熱装置で加熱処理された前記粉粒体に、酸溶液又はさらに還元剤を混合して、前記粉粒体が含有するマンガン、亜鉛及び鉄を前記粉粒体から浸出させて、マンガンイオン、亜鉛イオン及び鉄イオンを含有する浸出液を得る酸処理槽と、
前記酸処理槽で得られた前記浸出液と浸出残渣とを分離する固液分離装置と、
前記固液分離装置で分離された前記浸出液から、前記亜鉛イオン及び鉄イオンを除去して、前記マンガンイオンを含有する溶液を得るマンガン抽出装置群と、
をこの順で備え、
前記マンガン抽出装置群が、
前記亜鉛イオンに硫化剤を作用させて前記亜鉛イオンを沈殿させる硫化物沈殿処理槽と、硫化物沈殿処理槽のpH変位に応じて硫化剤処理量を制御する硫化剤添加装置と、得られた亜鉛含有沈殿物を固液分離する亜鉛分離装置とを含む亜鉛除去装置群と、
前記鉄イオンを酸化させて前記鉄イオンを沈殿させる酸化処理槽と、さらに、得られた鉄含有沈殿物を固液分離する鉄分離装置とを含む鉄除去装置群と、
を順不同に含む、廃乾電池に含有されるマンガンの回収設備。
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