JP2678120B2 - 使用済みＮａＳ電池の処理方法 - Google Patents
使用済みＮａＳ電池の処理方法Info
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- JP2678120B2 JP2678120B2 JP21520192A JP21520192A JP2678120B2 JP 2678120 B2 JP2678120 B2 JP 2678120B2 JP 21520192 A JP21520192 A JP 21520192A JP 21520192 A JP21520192 A JP 21520192A JP 2678120 B2 JP2678120 B2 JP 2678120B2
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- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力貯蔵用電池や電気
自動車用電源として実用化が期待され開発が進められて
いるナトリウム−硫黄電池（本明細書ではＮａＳ電池と
いう）の廃棄物を処理する方法に関するものである。
自動車用電源として実用化が期待され開発が進められて
いるナトリウム−硫黄電池（本明細書ではＮａＳ電池と
いう）の廃棄物を処理する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記のＮａＳ電池は、アルミニウム製の
外周容器の内部にβ−アルミナ質の固体電解質管を設
け、その内側に陰極活性物質である金属ナトリウムを充
填し、またその外側と外周容器との間に陽極活性物質で
ある硫黄を充填した構造のものである。このようなＮａ
Ｓ電池は大量の電力を貯蔵できる能力を持つため、電力
会社における電力貯蔵システムに使用されつつある。
外周容器の内部にβ−アルミナ質の固体電解質管を設
け、その内側に陰極活性物質である金属ナトリウムを充
填し、またその外側と外周容器との間に陽極活性物質で
ある硫黄を充填した構造のものである。このようなＮａ
Ｓ電池は大量の電力を貯蔵できる能力を持つため、電力
会社における電力貯蔵システムに使用されつつある。
【０００３】ところが、このようなＮａＳ電池は充放電
を繰り返す間に次第に劣化するため、使用開始後例えば
10年間を経過すると多量の使用済みＮａＳ電池が発生す
ることが予想される。現在のところ、使用済みＮａＳ電
池の処理技術は完成されておらず、そのままの状態で保
管する方法を取らざるを得ない。しかしＮａＳ電池の内
部には上記したように金属ナトリウムや硫黄が含まれて
おり、これらは消防法により危険物と指定されているた
め、多量に保管することは困難である。
を繰り返す間に次第に劣化するため、使用開始後例えば
10年間を経過すると多量の使用済みＮａＳ電池が発生す
ることが予想される。現在のところ、使用済みＮａＳ電
池の処理技術は完成されておらず、そのままの状態で保
管する方法を取らざるを得ない。しかしＮａＳ電池の内
部には上記したように金属ナトリウムや硫黄が含まれて
おり、これらは消防法により危険物と指定されているた
め、多量に保管することは困難である。
【０００４】なお、使用済みＮａＳ電池の処理方法に関
する唯一の従来技術が、特開平3-88281 号公報に示され
ている。この方法は使用済みＮａＳ電池からまずナトリ
ウムを分離したうえ、硫黄を焼却して硫酸として回収す
る方法である。しかしこの方法では、まずＮａＳ電池か
らナトリウムを分離する必要があるので工程が複雑とな
り同時処理ができないうえ、硫酸を回収する際に設備が
硫酸ミスト等により腐食されるという問題があった。
する唯一の従来技術が、特開平3-88281 号公報に示され
ている。この方法は使用済みＮａＳ電池からまずナトリ
ウムを分離したうえ、硫黄を焼却して硫酸として回収す
る方法である。しかしこの方法では、まずＮａＳ電池か
らナトリウムを分離する必要があるので工程が複雑とな
り同時処理ができないうえ、硫酸を回収する際に設備が
硫酸ミスト等により腐食されるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、使用済みＮａＳ電池のナトリウムと
硫黄を同時に処理することができ、しかも設備を腐食さ
せたり危険物を発生させたりするおそれのない使用済み
ＮａＳ電池の処理方法を提供するために完成されたもの
である。
の問題点を解決し、使用済みＮａＳ電池のナトリウムと
硫黄を同時に処理することができ、しかも設備を腐食さ
せたり危険物を発生させたりするおそれのない使用済み
ＮａＳ電池の処理方法を提供するために完成されたもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、使用済みＮａＳ電池の電極キャ
ップを切断したうえ外周容器と固体電解質管とを破壊
し、これを乾燥砂を敷いた炉内に置き、空気比ｍ＝2.0
〜4.0 の過剰空気下で700 〜1000℃で焼却することを特
徴とするものである。
めになされた本発明は、使用済みＮａＳ電池の電極キャ
ップを切断したうえ外周容器と固体電解質管とを破壊
し、これを乾燥砂を敷いた炉内に置き、空気比ｍ＝2.0
〜4.0 の過剰空気下で700 〜1000℃で焼却することを特
徴とするものである。
【０００７】
【実施例】以下に本発明を図示の実施例とともに更に詳
細に説明する。図１は使用済みＮａＳ電池を示す断面図
であり、１はアルミニウム製の外周容器、２はその内部
のβ−アルミナ質の固体電解質管、３は固体電解質管２
の内側に充填されている陰極活性物質である金属ナトリ
ウム、４は固体電解質管２の外側に充填されている陽極
活性物質である硫黄、５は電極キャップ、8 は電極棒で
ある。
細に説明する。図１は使用済みＮａＳ電池を示す断面図
であり、１はアルミニウム製の外周容器、２はその内部
のβ−アルミナ質の固体電解質管、３は固体電解質管２
の内側に充填されている陰極活性物質である金属ナトリ
ウム、４は固体電解質管２の外側に充填されている陽極
活性物質である硫黄、５は電極キャップ、8 は電極棒で
ある。
【０００８】この図１の状態から、まず図２のように電
極キャップ５を切断し、次に図３のように外周容器１に
多数の切り欠きを入れる。更に電極キャップ５の切断部
からドリル等によって陰極部に達するまで孔を明ける。
そして最後に図４のように内部のβ−アルミナ質の固体
電解質管２を機械的に破壊する。このようにして前処理
が行われたＮａＳ電池を、図５のように開口部を下向き
として固定床式の焼却炉６の内部に多数セットする。ナ
トリウムは水分と反応するため、炉内には乾燥砂７を敷
いておくものとする。
極キャップ５を切断し、次に図３のように外周容器１に
多数の切り欠きを入れる。更に電極キャップ５の切断部
からドリル等によって陰極部に達するまで孔を明ける。
そして最後に図４のように内部のβ−アルミナ質の固体
電解質管２を機械的に破壊する。このようにして前処理
が行われたＮａＳ電池を、図５のように開口部を下向き
として固定床式の焼却炉６の内部に多数セットする。ナ
トリウムは水分と反応するため、炉内には乾燥砂７を敷
いておくものとする。
【０００９】そして予熱器により900 〜1100℃の熱風を
送る一方、排気ブロアにより吸引を行うことにより炉内
を負圧に維持しつつ、炉内温度を700 〜1000℃、好まし
くは800 〜900 ℃として焼却する。このとき空気比ｍ＝
2.0 〜4.0 、好ましくはｍ＝2.5 〜3.5 の過剰空気下で
燃焼が行われるようにする。これによりナトリウムと硫
黄が反応して安定な中性塩であるNa2SO4が焼却灰として
生成され、同時にSOxガスが発生する。なお、本発明に
よる生成物がNa2SO4であることは、Ｘ線回折により確認
された。上記のように開口部を下向きとして焼却するの
は、内容物であるナトリウムや硫黄が容器から流出し易
くするためである。
送る一方、排気ブロアにより吸引を行うことにより炉内
を負圧に維持しつつ、炉内温度を700 〜1000℃、好まし
くは800 〜900 ℃として焼却する。このとき空気比ｍ＝
2.0 〜4.0 、好ましくはｍ＝2.5 〜3.5 の過剰空気下で
燃焼が行われるようにする。これによりナトリウムと硫
黄が反応して安定な中性塩であるNa2SO4が焼却灰として
生成され、同時にSOxガスが発生する。なお、本発明に
よる生成物がNa2SO4であることは、Ｘ線回折により確認
された。上記のように開口部を下向きとして焼却するの
は、内容物であるナトリウムや硫黄が容器から流出し易
くするためである。
【００１０】ここで空気比ｍが2.0 よりも小さいとアル
カリ性のNa2Sが生成され易くなり、焼却灰の埋立てが不
可能となる。逆に空気比ｍが4.0 よりも大きいと、温度
維持やブロア容量の点で不経済となる。また温度が700
℃よりも低い場合、反応速度が遅くなって不完全燃焼に
よるNa2Sが残留し易くなる。逆に温度が1000℃を越える
と、爆発的な反応が生じて炉内を負圧に維持することが
困難となり、亜硫酸ソーダが炉の外部に吹き出すおそれ
がある。
カリ性のNa2Sが生成され易くなり、焼却灰の埋立てが不
可能となる。逆に空気比ｍが4.0 よりも大きいと、温度
維持やブロア容量の点で不経済となる。また温度が700
℃よりも低い場合、反応速度が遅くなって不完全燃焼に
よるNa2Sが残留し易くなる。逆に温度が1000℃を越える
と、爆発的な反応が生じて炉内を負圧に維持することが
困難となり、亜硫酸ソーダが炉の外部に吹き出すおそれ
がある。
【００１１】このような条件下に４時間程度保持した後
に予熱器のバーナーを停止し、１〜２時間程度排ガスブ
ロアを運転する。これにより発生したSOx ガスを完全に
排気することができる。なお、焼却炉の排気ガスはNaOH
の水溶液を使用したアルカリスクラバーに導かれるが、
アルカリスクラバーのｐＨをときどき測定し、ｐＨが９
以下になったら20％NaOHを追加してｐＨを11以上にし、
常にｐＨが９〜11の間に保たれるようにする。これによ
り、発生したSOx ガスも全てNa2SO4として回収されるこ
ととなる。得られた焼却灰が中性であることは、水溶液
のｐＨにより確認された。
に予熱器のバーナーを停止し、１〜２時間程度排ガスブ
ロアを運転する。これにより発生したSOx ガスを完全に
排気することができる。なお、焼却炉の排気ガスはNaOH
の水溶液を使用したアルカリスクラバーに導かれるが、
アルカリスクラバーのｐＨをときどき測定し、ｐＨが９
以下になったら20％NaOHを追加してｐＨを11以上にし、
常にｐＨが９〜11の間に保たれるようにする。これによ
り、発生したSOx ガスも全てNa2SO4として回収されるこ
ととなる。得られた焼却灰が中性であることは、水溶液
のｐＨにより確認された。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の使用済
みＮａＳ電池の処理方法によれば、使用済みＮａＳ電池
を簡単な工程で処理することができ、ＮａＳ電池中のナ
トリウムと硫黄とを同時に処理してNa2SO4とすることが
できる。このNa2SO4は中性物質であってそのまま埋め立
てが可能であり、また従来法のように処理工程で硫酸が
発生することがないので、焼却設備が腐食されるおそれ
もない。従って本発明によれば、使用済みＮａＳ電池を
安全にかつ大量に処理することができる。
みＮａＳ電池の処理方法によれば、使用済みＮａＳ電池
を簡単な工程で処理することができ、ＮａＳ電池中のナ
トリウムと硫黄とを同時に処理してNa2SO4とすることが
できる。このNa2SO4は中性物質であってそのまま埋め立
てが可能であり、また従来法のように処理工程で硫酸が
発生することがないので、焼却設備が腐食されるおそれ
もない。従って本発明によれば、使用済みＮａＳ電池を
安全にかつ大量に処理することができる。
【図１】使用済みＮａＳ電池を示す断面図である。
【図２】使用済みＮａＳ電池のキャップを切断した状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】使用済みＮａＳ電池の外周容器を切り欠き、キ
ャップ部より穴明けをした状態を示す断面図である。
ャップ部より穴明けをした状態を示す断面図である。
【図４】使用済みＮａＳ電池の固体電解質管を破壊した
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図５】焼却工程を示す断面図である。
１ 外周容器 ２ 固体電解質管 ３ ナトリウム ４ 硫黄 ５ キャップ ６ 焼却炉 ７ 乾燥砂 ８ 電極棒
Claims (1)
- 【請求項１】 使用済みＮａＳ電池の電極キャップを切
断したうえ外周容器と固体電解質管とを破壊し、これを
乾燥砂を敷いた炉内に置き、空気比ｍ＝2.0 〜4.0 の過
剰空気下で700 〜1000℃で焼却することを特徴とする使
用済みＮａＳ電池の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21520192A JP2678120B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | 使用済みＮａＳ電池の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21520192A JP2678120B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | 使用済みＮａＳ電池の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0660915A JPH0660915A (ja) | 1994-03-04 |
| JP2678120B2 true JP2678120B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=16668369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21520192A Expired - Fee Related JP2678120B2 (ja) | 1992-08-12 | 1992-08-12 | 使用済みＮａＳ電池の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678120B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6476598B2 (ja) * | 2014-06-03 | 2019-03-06 | 三菱マテリアル株式会社 | ナトリウム−硫黄電池からナトリウムを回収する方法、ナトリウム−硫黄電池からナトリウムを回収する装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5270980A (en) * | 1975-12-10 | 1977-06-13 | Nittetsu Kakoki Kk | Method and apparatus for treating materials containing alkalimetal conpounds at high temperature |
-
1992
- 1992-08-12 JP JP21520192A patent/JP2678120B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0660915A (ja) | 1994-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970711 |
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