JP5857572B2 - Valuable metal recovery method - Google Patents
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Description
本発明は、例えばリチウムイオン電池等の廃電池等、リサイクル用の金属複合体に含まれる有価金属を回収する方法に関する。 The present invention relates to a method for recovering valuable metals contained in a metal composite for recycling, such as a waste battery such as a lithium ion battery.
リチウムイオン電池等の、使用済み或いは工程内の不良品である電池(以下廃電池と言う)をリサイクルし、廃電池に含まれる有価金属を回収しようとする処理方法には、大きく分けて乾式法と湿式法がある。 Lithium-ion batteries and other batteries that are used or defective in the process (hereinafter referred to as waste batteries) are recycled, and treatment methods for collecting valuable metals contained in waste batteries are roughly divided into dry methods. There are wet methods.
乾式法は、破砕した廃電池を熔融処理し、回収対象である有価金属と、付加価値の低いその他の金属等とを、それらの間の酸素親和力の差を利用して分離回収するものである。即ち、鉄等の付加価値の低い元素を極力酸化してスラグとし、且つコバルト等の有価物は酸化を極力抑制して合金として回収するものである。そして、乾式法により回収した合金は、既存の金属精錬で行なわれているように、例えば酸を添加して溶液化され、溶媒抽出や中和等で分離され、電解採取やガス還元等の湿式法により高純度なメタル或いは金属塩類とされ有価金属が回収される。 In the dry method, crushed waste batteries are melted, and valuable metals to be recovered and other metals with low added value are separated and recovered using the difference in oxygen affinity between them. . That is, an element with low added value such as iron is oxidized as much as possible to obtain slag, and valuable materials such as cobalt are collected as an alloy while suppressing oxidation as much as possible. Then, the alloy recovered by the dry method is made into a solution by adding, for example, an acid, and separated by solvent extraction, neutralization, etc., as is done by existing metal refining, and wet, such as electrowinning or gas reduction. By the method, valuable metals are recovered as high-purity metals or metal salts.
例えば、特許文献1には、高温の加熱炉を使用し、廃電池にフラックスを添加し、スラグの分離処理を繰り返すことで有価金属であるニッケルやコバルトを80%前後回収できる方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method capable of recovering about 80% of valuable metals such as nickel and cobalt by using a high-temperature heating furnace, adding flux to a waste battery, and repeating slag separation. Yes.
しかしながら、乾式法の処理工程において、廃電池等を熔融工程内で酸化する場合、酸化されるべき物質が多数あり、処理バッチ毎にばらつきが大きく、毎回同じように各物質について適正な酸化度が得られ難く、安定的に、有価金属が回収できない。 However, when waste batteries are oxidized in the melting process in the dry process, there are many substances to be oxidized, and there is a large variation among the processing batches. It is difficult to obtain and valuable metals cannot be recovered stably.
そこで、回収率を高めるための手段として、熔融工程に先駆けて廃電池等を焙焼することにより、廃電池等に含有される各種の金属類毎にそれぞれ最適な酸化が進むように、予め酸化処理を行う場合がある。 Therefore, as a means for increasing the recovery rate, by oxidizing the waste battery etc. prior to the melting step, oxidation is performed in advance so that optimum oxidation proceeds for each of various metals contained in the waste battery etc. Processing may be performed.
この焙焼による酸化処理には、例えば、トンネルキルンを好適に用いることができる。トンネルキルンでは、廃電池等を、焙焼用容器に入れ、トンネル型の炉の中で焙焼しながら酸化処理を行う。この際、高温での酸化処理によって廃電池等の外装の鉄が、焙焼用容器に付着してしまうことがある。すると、付着した廃電池等を剥離する工程、容器表面に残留した酸化鉄を強酸を用いて洗浄する工程が別途必要となり、又、焙焼用容器の廃棄と交換が必要となる場合も多く、処理コストが増大するという問題が生じていた。 For this oxidation treatment by roasting, for example, a tunnel kiln can be suitably used. In a tunnel kiln, waste batteries and the like are placed in a roasting container and subjected to oxidation treatment while roasting in a tunnel-type furnace. At this time, iron in the exterior such as a waste battery may adhere to the roasting container due to the oxidation treatment at a high temperature. Then, a step of peeling off the attached waste battery, etc., a step of washing the iron oxide remaining on the container surface with a strong acid is separately required, and there are many cases where it is necessary to dispose and replace the roasting container, There has been a problem of increased processing costs.
焙焼用容器と焙焼による酸化処理の対象である金属複合体との付着を防ぐ方法として、例えば特許文献2には、トンネルキルンの移動床上に、固体炭素を80重量%以上含有する還元剤を積載して、その上に有価金属を含有する金属複合体を載置する方法が開示されている。 As a method for preventing adhesion between a roasting container and a metal composite that is an object of oxidation treatment by roasting, for example, Patent Document 2 discloses a reducing agent containing 80 wt% or more of solid carbon on a moving bed of a tunnel kiln. Is disclosed, and a metal composite containing a valuable metal is placed thereon.
しかしながら、特許文献2に記載の方法のように還元剤を移動床上に積載した場合、酸化工程でも還元反応が徐々に進行し、目的とする酸化処理の効率を低下させてしまう。特に廃電池からコバルト等の有価金属を回収しようとする場合には、鉄を酸化して除去し、コバルトを含有する合金と分離する前に余剰となった還元剤を分離しなければならないこと等により、プロセス全体の処理効率は向上せず、還元剤そのもののコストと併せてコストが増大してしまうという問題がある。 However, when the reducing agent is loaded on the moving bed as in the method described in Patent Document 2, the reduction reaction gradually proceeds even in the oxidation step, and the efficiency of the target oxidation treatment is reduced. In particular, when recovering valuable metals such as cobalt from waste batteries, it is necessary to oxidize and remove iron, and to separate the excess reducing agent before separating it from the cobalt-containing alloy. Therefore, the processing efficiency of the entire process is not improved, and there is a problem that the cost increases together with the cost of the reducing agent itself.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、有価金属の回収プロセスにおいて、焙焼による金属複合体の酸化処理の処理効率を高め、且つ、プロセス全体に必要となる添加物の総量を節減することにより、従来よりも処理コストの低減が可能な有価金属回収方法を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in the process of recovering valuable metals, the processing efficiency of the oxidation treatment of the metal composite by roasting is increased, and the additive necessary for the entire process is added. An object of the present invention is to provide a valuable metal recovery method capable of reducing the processing cost as compared with the conventional method by reducing the total amount.
本発明者らは、廃電池等の金属複合体を焙焼して酸化処理を行う際に、金属複合体を載置する焙焼用容器の積載面上に、金属複合体の融点を降下させる効果を備える粒状付着防止剤を積載しておくことにより、焙焼時の金属複合体の容器への付着を防止できること、そして更に、酸化工程に引き続き行われる熔融工程において、付着防止に用いた粒状付着防止剤をフラックスとして利用するプロセスとすることにより、有価金属の回収プロセス全体の処理効率の向上とコスト減少を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。 The inventors lower the melting point of the metal composite on the loading surface of the baking container on which the metal composite is placed when the metal composite such as a waste battery is fired and oxidized. It is possible to prevent adhesion of the metal composite to the container at the time of roasting by loading the particulate anti-adhesive agent having an effect, and furthermore, the granular material used for anti-adhesion in the melting process performed after the oxidation process. It has been found that by using a process that uses an adhesion inhibitor as a flux, the processing efficiency of the entire valuable metal recovery process can be improved and the cost can be reduced, and the present invention has been completed. More specifically, the present invention provides the following.
(1) 有価金属を含有する金属複合体からの有価金属回収方法であって、前記金属複合体を焙焼して酸化する酸化工程と、前記酸化工程を経た前記金属複合体を熔融して熔融物を得る熔融工程と、前記熔融物から、スラグを分離して、有価金属を含有する合金を回収するスラグ分離工程と、を備え、前記酸化工程は、焙焼用容器の積載面上にフラックスを含有する粒状付着防止剤を積載し、該粒状付着防止剤上に前記金属複合体を載置した状態で、該金属複合体を焙焼して酸化する工程であり、前記熔融工程は、前記酸化工程を経て酸化処理された前記金属複合体と、前記酸化工程においては前記焙焼用容器の積載面上に積載されていた前記粒状付着防止剤の一部又は全部とを、同一の熔融炉に投入して熔融する工程である有価金属回収方法。 (1) A method for recovering valuable metal from a metal composite containing a valuable metal, the method comprising roasting and oxidizing the metal composite, and melting and melting the metal composite that has undergone the oxidation process. A melting step for obtaining a product, and a slag separation step for separating a slag from the melt and recovering an alloy containing a valuable metal, wherein the oxidation step is performed on a loading surface of a roasting container. In the state where the particulate composite containing an anti-adhesive agent is loaded and the metallic composite is placed on the particulate anti-sticking agent, the metallic composite is roasted and oxidized, and the melting step includes the step of The same fusion furnace in which the metal composite oxidized through the oxidation step and a part or all of the granular adhesion inhibitor loaded on the loading surface of the roasting container in the oxidation step Valuable metal recovery process, which is the process of melting the metal .
(2) 前記焙焼用容器がセラミックス製の容器である(1)に記載の有価金属回収方法。 (2) The valuable metal recovery method according to (1), wherein the roasting container is a ceramic container.
(3) 前記粒状付着防止剤が二酸化珪素及び/又は石灰を含有する粒状混合物である(1)又は(2)に記載の有価金属回収方法。 (3) The valuable metal recovery method according to (1) or (2), wherein the particulate adhesion inhibitor is a particulate mixture containing silicon dioxide and / or lime.
(4) 前記粒状付着防止剤が二酸化珪素と石灰の混合物であり、前記粒状付着防止剤中の二酸化珪素(SiO2)と石灰(CaO)の重量比(SiO2/CaO)が0.5以上1.5以下である(1)から(3)のいずれかに記載の有価金属回収方法。 (4) The granular adhesion inhibitor is a mixture of silicon dioxide and lime, and the weight ratio (SiO 2 / CaO) of silicon dioxide (SiO 2 ) and lime (CaO) in the granular adhesion inhibitor is 0.5 or more. The valuable metal recovery method according to any one of (1) to (3), which is 1.5 or less.
(5) 前記酸化工程において、1000℃以上1300℃以下の温度で前記金属複合体を焙焼して酸化する酸化処理が行われる(1)から(4)のいずれかに記載の有価金属回収方法。 (5) The valuable metal recovery method according to any one of (1) to (4), wherein in the oxidation step, an oxidation treatment is performed in which the metal composite is roasted and oxidized at a temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. .
(6) 前記酸化工程を、トンネルキルンを用いて行なう(1)から(5)のいずれかに記載の有価金属回収方法。 (6) The valuable metal recovery method according to any one of (1) to (5), wherein the oxidation step is performed using a tunnel kiln.
(7) 前記金属複合体がリチウムイオン電池である請求項(1)から(6)のいずれかに記載の有価金属回収方法。 (7) The valuable metal recovery method according to any one of (1) to (6), wherein the metal composite is a lithium ion battery.
本発明の有価金属回収方法によれば、金属複合体の焙焼による酸化工程と、その後の熔融工程を備える有価金属回収プロセスにおいて、酸化した金属複合体の焙焼用容器への付着を防止することにより、酸化工程の処理効率を高め、更に、有価金属回収プロセス全体のコストを減少することができる。 According to the valuable metal recovery method of the present invention, the oxidized metal composite is prevented from adhering to the roasting container in the valuable metal recovery process including the oxidation step by roasting of the metal composite and the subsequent melting step. As a result, the processing efficiency of the oxidation step can be increased, and the cost of the valuable metal recovery process as a whole can be reduced.
以下、本発明の有価金属回収方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、有価金属を含有する廃電池等の金属複合体からの有価金属回収方法の一例を示すフローチャートである。廃電池の種類は特に限定されないが、コバルトやリチウムという稀少金属が回収でき、その使用用途も自動車用電池等に拡大されており、大規模な回収工程が必要となるリチウムイオン電池が本発明の処理対象として好ましく例示できる。本実施形態においては、有価金属を含有する金属複合体が、リチウムイオン電池である場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the valuable metal recovery method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing an example of a method for recovering valuable metals from a metal complex such as a waste battery containing valuable metals. The type of waste battery is not particularly limited, but a rare metal such as cobalt or lithium can be recovered, and its use has been expanded to automobile batteries, etc., and a lithium ion battery that requires a large-scale recovery process is the present invention. It can illustrate preferably as a process target. In this embodiment, although the case where the metal composite containing a valuable metal is a lithium ion battery will be described, the present invention is not limited to this.
<全体プロセス>
図1に示すように、この有価金属回収方法は、酸化工程ST20と乾式工程S20と、湿式工程S30とからなる。又、酸化工程ST20に先行して焙焼工程ST10を更に備えるものであってもよい。本実施例における有価金属回収方法は乾式工程S20において合金を得て、その後に湿式工程S30によって有価金属元素を分離回収するトータルプロセスである。尚、本発明における金属複合体とは、処理対象に廃電池等の金属を含んでいればよく、廃電池以外のその他の金属や樹脂等を適宜加えることを排除するものではない。その場合にはその他の金属や樹脂を含めて本発明の金属複合体である。
<Overall process>
As shown in FIG. 1, this valuable metal recovery method includes an oxidation step ST20, a dry step S20, and a wet step S30. Moreover, the baking process ST10 may further be provided prior to the oxidation process ST20. The valuable metal recovery method in this embodiment is a total process in which an alloy is obtained in the dry process S20, and then the valuable metal element is separated and recovered in the wet process S30. In addition, the metal composite in the present invention only needs to contain a metal such as a waste battery in the object to be treated, and does not exclude the addition of other metals or resins other than the waste battery as appropriate. In that case, it is the metal composite of the present invention including other metals and resins.
<酸化工程ST20>
まず、図2及び図3を参照しながら、本発明の特徴である酸化工程ST20の詳細について説明する。図2は、酸化工程ST20に用いるトンネルキルン1の使用状態を示す模式図であり、図3は、酸化工程ST20において焙焼用容器20上へ廃電池30が積載されている状態を示す模式図である。本発明における酸化工程ST20は、有価金属を含有する廃電池30を、トンネルキルン1の焙焼炉内で焙焼することによって廃電池30の酸化処理を行う工程である。酸化工程ST20における廃電池30の酸化度については、後の工程であるスラグ分離ST22、合金分離ST23において、有価金属の回収率を高めるために好ましい範囲に調整することが求められる。焙焼炉としては、廃電池を所定範囲の温度で焙焼することが可能な加熱炉を特に限定なく用いることができるが、加熱温度や処理時間の個別且つ厳密な制御によって酸化度の調整が容易であるトンネルキルン1を特に好ましく用いることができる。以下、本発明の一実施形態として、トンネルキルン1を用いて酸化工程ST20を行う場合について説明する。
<Oxidation step ST20>
First, the details of the oxidation step ST20, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a use state of the tunnel kiln 1 used in the oxidation step ST20, and FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state in which the
酸化工程ST20においては、廃電池30の材料を構成する主要元素は、酸素との親和力の差により一般的に、アルミニウム>リチウム>炭素>マンガン>リン>鉄>コバルト>ニッケル>銅、の順に酸化されていく。即ちアルミニウムが最も酸化され易く、銅が最も酸化されにくい。酸素との親和力が相対的に低いコバルト、ニッケル、銅の回収率を向上するために、酸化工程ST20においては、酸素との親和力において近接する鉄とコバルトについて、鉄の酸化度を高める一方で、同時にコバルトの酸化を抑制するという厳密な酸化度の調整が求められる。
In the oxidation step ST20, the main elements constituting the material of the
酸化工程ST20においては、廃電池を1000℃以上1300℃以下の温度で焙焼しながら酸素を供給することにより酸化処理を行う。従来の有価金属回収方法においては、乾式工程S20における熔融工程ST21内で酸化処理を行っていたが、熔融工程ST21の前に酸化工程ST20を設け、焙焼による酸化処理を予め行うことにより、酸化時間及び温度の調整等により、酸化度をより厳密に制御できるというメリットがある。酸化処理全体の安定性を阻害することの多いカーボンについても、乾式工程における熔融工程内で酸化処理を行う場合とは異なり、容易に酸化の制御を行うことができる。具体的には、この酸化工程ST20において、カーボンがほぼ全量酸化される程度まで酸化処理を行なう。これにより、次工程の熔融工程ST21におけるカーボンの未酸化によるばらつきを抑えることができ、鉄やコバルトの酸化度をより厳密に調整できる。 In the oxidation step ST20, oxidation treatment is performed by supplying oxygen while roasting the waste battery at a temperature of 1000 ° C. to 1300 ° C. In the conventional valuable metal recovery method, the oxidation process is performed in the melting process ST21 in the dry process S20. However, the oxidation process ST20 is provided before the melting process ST21, and the oxidation process by roasting is performed in advance. There is an advantage that the degree of oxidation can be controlled more strictly by adjusting the time and temperature. Carbon, which often impairs the stability of the overall oxidation treatment, can be easily controlled for oxidation unlike the case where the oxidation treatment is performed in the melting step in the dry process. Specifically, in this oxidation step ST20, the oxidation treatment is performed to such an extent that almost all the carbon is oxidized. Thereby, the dispersion | variation by the non-oxidation of the carbon in melting process ST21 of the next process can be suppressed, and the oxidation degree of iron or cobalt can be adjusted more strictly.
この酸化工程ST20は、乾式工程S20内で熔融工程ST21を行う前の段階に行うものであり、本実施例においてはトンネルキルン1において行う。リチウムイオン電池の構成材の重量比率では鉄が20%程度、コバルトが20%程度、カーボンが25%、アルミニウムが5%程度を占める。酸化工程ST20ではこのうち、廃電池30中のカーボンを完全に酸化させて焼失させる他、アルミニウムの全量、鉄の70%程度が酸化した状態に相当する酸化状態を最適酸化度として酸化処理を行う。鉄の全量が酸化する点まで酸化が進むと、酸化後の廃電池30を1500℃程度で熔融した際、回収すべきコバルト等のレアメタルがスラグに分配する量が増え、回収率が低下するので好ましくない。一方で鉄の酸化度が小さいと、熔融後に回収される合金中に本来スラグ側に分配されるべき鉄が多く残留してしまうので好ましくない。
This oxidation step ST20 is performed at a stage before the melting step ST21 is performed in the dry step S20, and is performed in the tunnel kiln 1 in this embodiment. In the weight ratio of the constituent materials of the lithium ion battery, iron accounts for approximately 20%, cobalt accounts for approximately 20%, carbon accounts for 25%, and aluminum accounts for approximately 5%. Of these, in the oxidation step ST20, the carbon in the
酸化工程ST20における焙焼温度が1000℃未満であると上記した最適酸化度を得るために必要な時間が長くなり好ましくない。例えば1000℃を少し越えた温度の純酸素雰囲気で酸化処理を行うと、1時間程度で必要な酸化処理が完了するが、900℃において同じ雰囲気で酸化工程ST20を行うと時間は4時間以上必要となる。一方、キルン本体11内の温度が1300℃を超えると、電池構成材である銅箔までが完全に熔融し、円滑な操業の妨げになり、或いは焙焼用容器20やキルン本体11の劣化につながる場合があり好ましくない。このため、酸化工程ST20における焙焼温度は1000℃以上1300℃以下であることが好ましい。
If the roasting temperature in the oxidation step ST20 is less than 1000 ° C., the time required for obtaining the above-mentioned optimum degree of oxidation is undesirably long. For example, if the oxidation treatment is performed in a pure oxygen atmosphere at a temperature slightly exceeding 1000 ° C., the necessary oxidation treatment is completed in about 1 hour, but if the oxidation step ST20 is performed in the same atmosphere at 900 ° C., the time is 4 hours or more. It becomes. On the other hand, when the temperature in the kiln
尚、酸化工程における酸化処理時間は、定性的には酸素濃度が高く、酸化温度が高いほど、最適酸化度を得るまでに必要となる時間は短くなる。例えば1時間程度に酸化時間を収めるならば、酸素100%雰囲気下では1100℃以上、大気雰囲気下では概ね1200℃が必要となる。許容される設備投資額や要求される処理能力等によって目標の酸化時間は変動するため、これに応じて雰囲気中酸素濃度と酸化温度を制御すればよい。 The oxidation treatment time in the oxidation step is qualitatively higher in oxygen concentration, and the higher the oxidation temperature, the shorter the time required to obtain the optimum degree of oxidation. For example, if the oxidation time is set to about 1 hour, 1100 ° C. or higher is required in an oxygen 100% atmosphere, and approximately 1200 ° C. is required in an air atmosphere. Since the target oxidation time varies depending on the allowable amount of capital investment and the required processing capacity, the oxygen concentration in the atmosphere and the oxidation temperature may be controlled accordingly.
この酸化工程ST20は、廃電池を上記温度範囲で焙焼しながら酸素を供給することによりその内部で酸化処理を行うことが可能な加熱炉を特に限定なく用いることができるが、先に説明した通り、トンネルキルン1を好適に用いることができる。 In this oxidation step ST20, a heating furnace capable of performing oxidation treatment inside the waste battery by supplying oxygen while roasting the waste battery in the above temperature range can be used without any particular limitation. As can be seen, the tunnel kiln 1 can be suitably used.
図2に示す通り、トンネルキルン1は、キルン本体11と、搬送手段12と、バーナー13を少なくとも備える加熱炉である。キルン本体11は耐熱性を有する耐火煉瓦等の構造材からなるトンネル形状の管状構造体である。搬送手段12は、例えば金属製のベルトコンベア等であり、高温となるキルン本体11内において廃電池30を搬送可能な機能を備えるものであればよい。バーナー13は、例えばガスバーナー、或いは電熱式のバーナー等であり、酸化処理に必要な所要の温度によって炉内の加熱できるものであればよい。具体的には1000℃〜1300℃程度の加熱が可能であればよい。
As shown in FIG. 2, the tunnel kiln 1 is a heating furnace including at least a kiln
トンネルキルン1においては、廃電池30を、焙焼用容器20に載置した状態で搬入口14からA方向に向けて搬入する。そして、キルン本体11の内部を搬送手段12によって通過させながら、バーナー13から供給される熱によって廃電池30を焙焼し酸化処理を行う。加熱温度は1000℃〜1300℃であることが好ましい。焙焼による酸化処理を施された廃電池30は排出口15からB方向へ排出され、続く熔融工程ST21が行われる熔融炉へ投入される。
In the tunnel kiln 1, the
図2及び図3に示す通り、本発明の酸化工程ST20おいては、廃電池30を焙焼用容器20の積載面21上に載置した状態で、キルン本体11内に搬入する。その際、図3に示す通り、まず粒状付着防止剤40を焙焼用容器20の積載面21に積載し、積載された粒状付着防止剤40上に廃電池30を載置することにより、廃電池30が積載面21に直接接触しない状態で焙焼を行う。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the oxidation step ST <b> 20 of the present invention, the
焙焼用容器20は、箱状の容器であるこう鉢、或いはセッターと呼ばれる板状の容器を用いることができるが、いずれも、1300℃程度までの熱負荷に対する耐熱性を備える容器であることが必要であり、ムライトやアルミナ等のセラミックス製の容器を好ましく用いることができる。
The roasting
焙焼用容器20は一連の酸化工程が終わると廃電池30を取り出して、再利用される。この際、酸化された廃電池30の外装の酸化鉄と焙焼用容器20の付着により有価金属回収プロセスの処理効率が低下するという問題があった。特に、焙焼用容器20が二酸化珪素(SiO2)を含む酸化物からなる場合に、この問題は顕著であったが、本発明の有価金属回収方法においては、上記の通り、酸化工程ST20における焙焼時に、焙焼用容器20の積載面21に粒状付着防止剤40を積載することにより、上記の付着を防止してこの問題を解決している。そして更に、粒状付着防止剤40を、そのまま、次工程の熔融工程ST21に投入することによりプロセス全体で必要となる添加物の量を節減している。このように、有価金属回収の全プロセスにおける処理効率の向上とコストの低減を実現している点に本発明の特徴がある。
When the series of oxidation steps is completed, the roasting
粒状付着防止剤40は、次工程である熔融工程ST21における廃電池30の熔融時にその融点を下げる効果を備えるフラックスを含有するものであり、且つ、焙焼温度、即ち具体的には1500℃程度以下の温度で安定なものであればよい。例えば、フラックスとして一般的に用いられることの多い二酸化珪素(SiO2)、石灰(CaO)、或いはそれらを含む混合物を粒状付着防止剤40として好ましく用いることができる。
The particulate
粒状付着防止剤40が二酸化珪素と石灰の混合物である場合、粒状付着防止剤中の二酸化珪素(SiO2)と石灰(CaO)の重量比(SiO2/CaO)は、0.5以上1.5以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは0.8以上1.4以下である。質量比が0.5未満であると、後の熔融工程ST21におけるスラグの熔融温度を充分に低下させることができないため好ましくない、又、質量比が1.5を超えると熔融スラグの粘性が高くなりすぎて、合金との分離がされにくくなるので好ましくない。
When the particulate
尚、熔融工程ST21におけるフラックスの必要量が少なく廃電池30と焙焼用容器20との間の焼き付きを防止するだけの積載量に満たない場合、例えば、砂のように、酸化工程ST20を行なう時点の焙焼温度に対し安定で同時に合金分離ST23において合金に分配されることのない物質を混合したものを粒状付着防止剤40として使用することもできる。
If the required amount of flux in the melting step ST21 is small and less than the load capacity to prevent seizure between the
焙焼用容器20への粒状付着防止剤40の積載量は、積載時の粒状付着防止剤40からなる層の厚さが、0.2mm以上であることが好ましい。0.2mm以上の厚さがあれば、フラックスは焙焼温度域では安定なので、廃電池30と焙焼用容器20との焼き付きによる付着を十分に防止することができる。又、積載量の上限としては、後の熔融工程ST21で必要となる量を上限として単位容器毎に積載することが好ましい。尚、熔融工程ST21におけるフラックスの必要量が少ない場合、熔融工程ST21に投入する前に、酸化工程ST20を経た粒状付着防止剤40の一部を、酸化工程ST20に繰り返して使用してもよい。
Regarding the loading amount of the particulate
上記説明の通り焙焼用容器20上に積載された粒状付着防止剤40の上に載置された廃電池30は、上記の焙焼温度で焙焼されながらキルン本体11内を搬送手段12によって移動してゆく。このとき、廃電池30の酸化度を調整してニッケル、コバルト、銅の回収率を向上するために空気等の酸化剤をキルン本体11内に導入する。例えばリチウムイオン電池の正極材料には、アルミ箔が使用されている。又、負極材料としては、カーボンが用いられている。更に電池の外部シェルは鉄製或いはアルミニウム製である。これらの材質は基本的に還元剤として作用する。このためこれらの材料をガスやスラグ化するトータルの反応は酸化反応になる。そのため、キルン本体11内に酸素導入が必要となる。酸化工程ST20において空気を導入しているのはこのためである。
As described above, the
酸化剤は特に限定されないが、取り扱いが容易な点から、空気、純酸素、酸素富化気体等の酸素を含む気体等が好ましく用いられる。これらは酸化工程ST20において直接、キルン本体11内に送り込まれる。尚、酸化剤の導入量については、酸化処理の対象となる各物質の酸化に必要な化学当量の1.2倍程度が目安となる。
Although the oxidizing agent is not particularly limited, a gas containing oxygen such as air, pure oxygen, and oxygen-enriched gas is preferably used from the viewpoint of easy handling. These are fed directly into the
上述の通り、酸化工程ST20を熔融工程ST21に先行して行うことにより、熔融工程ST21内で行う場合に比べて、より厳密な酸化度の調整が可能である。このことにより、廃電池からの有価金属の回収率を安定的に高めることができる。 As described above, by performing oxidation step ST20 prior to melting step ST21, it is possible to adjust the degree of oxidation more strictly than in the case of performing in melting step ST21. This makes it possible to stably increase the recovery rate of valuable metals from waste batteries.
酸化工程ST20の終了後、焙焼用容器20の積載面21に積載されていた粒状付着防止剤40の一部又は全部は、廃電池30とともに熔融工程ST21における熔融処理を行う熔融炉に投入される。例えば、酸化工程ST20により酸化した廃電池30を焙焼用容器20ごと斜めに傾けることにより、廃電池30は焙焼用容器20に付着することなくそのまま落下し、熔融工程ST21における熔融処理を行う熔融炉に簡単に投入することができる。このとき、同時に積載されていたフラックスを含有する粒状付着防止剤40も同様に熔融炉内に落下することとなり、効率よく必要なフラックスの投入を終えることができる。このため、プロセス全体で必要となる添加物の量を節減しつつ、プロセス全体の処理効率を向上させることができる。
After the completion of the oxidation step ST20, part or all of the
<焙焼工程ST10>
本発明の有価金属回収方法においては、酸化工程ST20に先行して焙焼工程ST10を設けてもよい。焙焼工程ST10は、有価金属回収方法におけるその他の各工程に先行して行われる前処理工程であり、廃電池30を300℃〜600℃の温度で焙焼することにより、外装のプラスチックケース等由来の有機性炭素を減少させるプロセスである。焙焼時間は特に限定されないが、焙焼工程ST10後の有機物由来の炭素が、焙焼工程ST10前の有機物由来の炭素に対して10質量%以下となるように調整することが好ましい。これにより、後の酸化処理における酸化度のバラツキを抑えることができる。
<Roasting process ST10>
In the valuable metal recovery method of the present invention, the roasting step ST10 may be provided prior to the oxidation step ST20. The roasting step ST10 is a pretreatment step performed prior to other steps in the valuable metal recovery method, and the
本発明の有価金属回収方法においては、酸化工程ST20に先行してこの焙焼工程ST10を行う場合には、予め粒状付着防止剤40を焙焼用容器20の積載面21に積載し、積載された粒状付着防止剤40上に廃電池30を載置した状態で、焙焼工程ST10を行い、引き続き、粒状付着防止剤40上に廃電池30を載置した状態を保持したまま、酸化工程ST20を行うことができる。そのようにすることによっても、酸化工程ST20における廃電池30の焙焼用容器20への付着を防止し、プロセス全体で必要となる添加物の総量を節減することができる。
In the valuable metal recovery method of the present invention, when the roasting step ST10 is performed prior to the oxidation step ST20, the particulate
焙焼工程ST10と酸化工程ST20は、それぞれの工程のために用意した別個の炉内で逐次的に行うことにより、上述の効果を奏するものであるが、両工程は、単一の炉内で連続的に行うことも可能である。例えば単一のトンネルキルン1内に、300℃〜600℃の温度帯と1000℃〜1300℃の温度帯を、それぞれ設けることにより(図示せず)、焙焼工程ST10と酸化工程ST20を単一の加熱炉内において連続的に行うことができる。 The roasting step ST10 and the oxidation step ST20 have the above-mentioned effects by being sequentially performed in separate furnaces prepared for the respective steps, but both steps are performed in a single furnace. It is also possible to carry out continuously. For example, by providing a temperature zone of 300 ° C. to 600 ° C. and a temperature zone of 1000 ° C. to 1300 ° C. (not shown) in a single tunnel kiln 1, a roasting process ST10 and an oxidation process ST20 are united. It can carry out continuously in the heating furnace.
或いは、トンネルキルン1の炉内を300℃〜600℃に加熱して焙焼工程ST10を行った後、引き続いて炉内を1000℃〜1300℃に昇温加熱して酸化工程ST20を行うことにより単一のトンネルキルン1内におけるバッチ処理として両工程を連続的に行うことも可能である。 Alternatively, the furnace inside the tunnel kiln 1 is heated to 300 ° C. to 600 ° C. to perform the roasting step ST10, and then the furnace is heated to 1000 ° C. to 1300 ° C. to perform the oxidation step ST20. It is also possible to perform both processes continuously as a batch process in a single tunnel kiln 1.
このように、焙焼工程ST10と酸化工程ST20とを単一の加熱炉内で連続的に行うことにより、別個の炉内で逐次的に行う場合と同様の有価金属の回収率を維持しつつ、設備や工程を削減することによるコストダウンが可能である。 As described above, by continuously performing the roasting step ST10 and the oxidation step ST20 in a single heating furnace, while maintaining the recovery rate of valuable metals similar to the case of sequentially performing in a separate furnace. Costs can be reduced by reducing equipment and processes.
尚、先行して行う予備的な処理工程の一例として焙焼工程ST10を挙げたが、焙焼用容器20への粒状付着防止剤40の積載は必ずしも、酸化工程ST20の直前に限られず、上記説明した通り粒状付着防止剤40上に廃電池30を載置した状態で酸化工程ST20を行うことが可能である態様である限り、酸化工程ST20の前に行われるあらゆる予備的工程において予め焙焼用容器20への粒状付着防止剤40の積載を行った場合であっても本発明の範囲である。
<乾式工程S20>
乾式工程S20においては、酸化工程ST20で酸化された廃電池30を1500℃〜1650℃程度の熔融温度で熔融する熔融工程ST21を行う。熔融工程ST21は従来公知の電気炉等で行うことができる。
In addition, although the roasting process ST10 was mentioned as an example of the preliminary | backup process performed previously, loading of the
<Dry process S20>
In the dry process S20, a melting process ST21 for melting the
本発明の有価金属回収方法においては、酸化工程ST20において、予め酸化処理を行うため、従来のように乾式工程において熔融した廃電池に酸化処理を行う必要はない。 In the valuable metal recovery method of the present invention, since the oxidation process is performed in advance in the oxidation step ST20, it is not necessary to perform the oxidation process on the waste battery melted in the dry process as in the prior art.
ただし、酸化工程ST20における酸化が不足している場合や、その他、酸化度の調整が必要な場合には、熔融工程ST21において、微小時間の追加酸化処理を行う追加酸化工程を設けることができる。この追加酸化工程により、より微細に適切な酸化度の制御が可能となる。又、追加酸化工程は、従来の熔融時の酸化処理と比較して微少な時間で行うことができるため作業効率への悪影響は少なく、又、ランスの消耗も少なくて済むのでコストアップの問題も生じにくい。 However, when the oxidation in the oxidation step ST20 is insufficient or when the degree of oxidation needs to be adjusted, an additional oxidation step for performing additional oxidation treatment for a very short time can be provided in the melting step ST21. This additional oxidation step makes it possible to control the degree of oxidation more finely. In addition, the additional oxidation process can be performed in a very short time compared to the conventional oxidation process at the time of melting, so there is little adverse effect on work efficiency, and there is also a problem of cost increase because less lance consumption is required. Hard to occur.
熔融工程ST21では、後述するスラグ分離ST22で分離されるスラグの融点低下のためにSiO2(二酸化珪素)及びCaO(石灰)等をフラックスとして添加することが望ましい。本発明の有価金属回収方法においては、先に説明した通り、先行する酸化工程ST20において、焙焼用容器20と廃電池30の付着防止のために用いたフラックスを含む粒状付着防止剤40を、そのまま、熔融工程ST21を行う熔融炉に投入することによって、上記スラグの融点を低下させることができる。
In the melting step ST21, it is desirable to add SiO 2 (silicon dioxide), CaO (lime) or the like as a flux in order to lower the melting point of the slag separated in the slag separation ST22 described later. In the valuable metal recovery method of the present invention, as described above, in the preceding oxidation step ST20, the
熔融工程ST21によって、鉄やアルミニウム等の酸化物であるスラグと、有価金属たるニッケル、コバルト、銅の合金とが生成する。両者は比重が異なるために、それぞれスラグ分離ST22、合金分離ST23でそれぞれ回収される。このとき、スラグ中の酸化アルミニウムの含有量が相対的に多いと高融点で高粘度のスラグとなるが、上記のように熔融工程ST21においてスラグの融点低下のためにSiO2及びCaOを添加しているために、スラグの融点低下による低粘性化を図ることができる。このためスラグ分離ST22を効率的に行なうことができる。尚、熔融工程ST21における粉塵や排ガス等は、従来公知の排ガス処理ST24において無害化処理される。 By the melting step ST21, slag, which is an oxide such as iron or aluminum, and alloys of nickel, cobalt, and copper, which are valuable metals, are generated. Since they have different specific gravities, they are recovered by slag separation ST22 and alloy separation ST23, respectively. At this time, if the content of aluminum oxide in the slag is relatively large, a slag having a high melting point and a high viscosity is obtained. However, as described above, SiO 2 and CaO are added to lower the melting point of the slag in the melting step ST21. Therefore, the viscosity can be reduced by lowering the melting point of the slag. For this reason, slag separation ST22 can be performed efficiently. Note that dust, exhaust gas, and the like in the melting step ST21 are detoxified in a conventionally known exhaust gas treatment ST24.
熔融工程ST21は、複数回の熔融工程を繰り返し行うプロセスとし、それぞれの工程において熔融温度等の処理条件を調整することによって酸化度をコントロールして、段階的に個々の金属の分離を行うようにすることもできる。例えば、第1回目の熔融工程後に有価金属たるニッケル、コバルト、銅と、有価金属ではない鉄を含有する第1の合金を分離し、更に、第2回目の熔融工程で鉄をスラグ側に分離し、有価金属たるニッケル、コバルト、銅を含有する第2の合金とを回収することにより有価金属の回収率を高めることができる。 The melting step ST21 is a process in which a plurality of melting steps are repeated, and the degree of oxidation is controlled by adjusting processing conditions such as the melting temperature in each step so that individual metals are separated step by step. You can also For example, after the first melting process, nickel, cobalt, and copper as valuable metals are separated from the first alloy containing iron that is not a valuable metal, and then iron is separated to the slag side in the second melting process. In addition, the recovery rate of the valuable metal can be increased by recovering the valuable metal nickel, cobalt, and the second alloy containing copper.
合金分離ST23を経た後、更に得られた合金に脱リン工程ST25を行なう。リチウムイオン電池においては、有機溶剤に炭酸エチレンや炭酸ジエチル等、リチウム塩としてLiPF6(ヘキサフルオロリン酸リチウム)等が電解質として使用される。このLiPF6中のリンは比較的酸化され易い性質を有するものの、鉄、コバルト、ニッケル等鉄族元素との親和力も比較的高い性質がある。合金中のリンは、乾式工程S20で得た合金から各元素を金属として回収する後工程の湿式工程S30での除去が難しく、不純物として処理系内に蓄積するために操業の継続ができなくなる。このため、この脱リン工程ST25で除去する。具体的には、反応によりCaOを生じる石灰等を添加し、空気等の酸素含有ガスを吹き込むことで合金中のリンを酸化してCaO中に吸収させることができる。 After the alloy separation ST23, a dephosphorization step ST25 is further performed on the obtained alloy. In lithium ion batteries, ethylene carbonate, diethyl carbonate, or the like is used as an organic solvent, and LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate) or the like is used as an electrolyte as an electrolyte. Although phosphorus in this LiPF 6 has the property of being relatively easily oxidized, it has a property of relatively high affinity with iron group elements such as iron, cobalt and nickel. The phosphorus in the alloy is difficult to remove in the subsequent wet process S30 in which each element is recovered as a metal from the alloy obtained in the dry process S20, and accumulates as impurities in the processing system, so that the operation cannot be continued. For this reason, it is removed in this dephosphorization step ST25. Specifically, by adding lime or the like that generates CaO by reaction and blowing in an oxygen-containing gas such as air, phosphorus in the alloy can be oxidized and absorbed in CaO.
このようにして得られる合金は、廃電池30がリチウムイオン電池の場合、正極材物質由来のコバルト、ニッケル、電解質由来のリチウム、負極材導電物質由来の銅等が成分となる。
When the
本実施形態においては乾式工程S20の最後に合金ショット化工程ST26を行う。この工程では、合金を冷却してこれを粒状物(ショット化合金又は単にショットとも言う)として得る。これにより、後の湿式工程S30における溶解工程ST31を短時間で行なうことができる。 In the present embodiment, an alloy shot forming step ST26 is performed at the end of the dry step S20. In this step, the alloy is cooled to obtain a granular material (also called a shot alloy or simply a shot). Thereby, melt | dissolution process ST31 in subsequent wet process S30 can be performed in a short time.
後述するように、乾式工程S20を広義の前処理とすることで不純物の少ない合金を得るとともに湿式工程S30に投入する処理量も大幅に減らすことで、乾式工程S20と湿式工程S30とを組み合わせることが可能である。しかしながら、湿式工程S30は基本的に大量処理に向かない複雑なプロセスであるので、乾式工程S20と組み合わせるためには湿式工程S30の処理時間、なかでも溶解工程ST31を短時間で行なう必要がある。その問題については、合金を粒状物化することによって溶解時間を短縮することができる。 As will be described later, by combining the dry process S20 and the wet process S30 by obtaining an alloy with few impurities by making the dry process S20 a pretreatment in a broad sense and significantly reducing the amount of processing to be put into the wet process S30. Is possible. However, since the wet process S30 is basically a complicated process that is not suitable for mass processing, in order to combine with the dry process S20, it is necessary to perform the processing time of the wet process S30, in particular, the dissolution process ST31 in a short time. Regarding the problem, the melting time can be shortened by granulating the alloy.
ここで、粒状物とは、表面積で言えば平均表面積が1mm2から300mm2であることが好ましく、平均重量で言えば0.4mgから2.2gの範囲であることが好ましい。この範囲の下限未満であると、粒子が細かすぎて取り扱いが困難になること、更に反応が早すぎて過度の発熱により一度に溶解することができ難くなるという問題が生じるので好ましくなく、この範囲の上限を超えると、後の湿式工程での溶解速度が低下するので好ましくない。合金をショット化して粒状化する方法は、従来公知の流水中への熔融金属の流入による急冷という方法を用いることができる。 Here, the granules, it is preferable that the average surface area in terms of the surface area is 300 mm 2 from 1 mm 2, it is preferable from 0.4mg Speaking in average weight in the range of 2.2 g. If it is less than the lower limit of this range, it is not preferable because the particles are too fine and difficult to handle, and further, the reaction is too early and it becomes difficult to dissolve at once due to excessive heat generation. If the upper limit is exceeded, the dissolution rate in the subsequent wet process decreases, which is not preferable. As a method of granulating the alloy by shot, a conventionally known method of quenching by inflow of molten metal into flowing water can be used.
<湿式工程S30>
廃電池からの有価金属回収プロセスは、特許文献1のように合金として回収したままでは意味がなく、有価金属元素として回収する必要がある。廃電池を乾式工程S20で予め処理することによって、上記のような有価金属のみの合金とすることで、後の湿式工程S30を単純化することができる。このとき、この湿式工程S30での処理量は投入廃電池の量にくらべて質量比で1/4から1/3程度まで少なくなっていることも湿式工程S30との組み合わせを有利にする。
<Wet process S30>
The valuable metal recovery process from the waste battery is meaningless if it is recovered as an alloy as in Patent Document 1, and needs to be recovered as a valuable metal element. By processing the waste battery in advance in the dry process S20, the subsequent wet process S30 can be simplified by using an alloy of only valuable metals as described above. At this time, the amount of treatment in the wet process S30 is reduced from about 1/4 to about 1/3 in terms of mass ratio compared to the amount of input waste batteries, which makes the combination with the wet process S30 advantageous.
このように、乾式工程S20を広義の前処理とすることで不純物の少ない合金を得るとともに処理量も大幅に減らすことで、乾式工程S20と湿式工程S30とを組み合わせることが工業的に可能である。 As described above, it is industrially possible to combine the dry process S20 and the wet process S30 by obtaining an alloy with few impurities by making the dry process S20 a pretreatment in a broad sense and greatly reducing the processing amount. .
湿式工程S30は従来公知の方法を用いることができ、特に限定されない。一例を挙げれば、廃電池がリチウムイオン電池の場合の、コバルト、ニッケル、銅、鉄からなる合金の場合、酸溶解(溶解工程ST31)の後、脱鉄、銅分離回収、ニッケル/コバルト分離、ニッケル回収及び、コバルト回収という手順で元素分離工程ST32を経ることにより有価金属元素を回収することができる。 The wet process S30 can use a conventionally known method and is not particularly limited. For example, in the case of an alloy composed of cobalt, nickel, copper, and iron when the waste battery is a lithium ion battery, after acid dissolution (dissolution step ST31), iron removal, copper separation recovery, nickel / cobalt separation, Valuable metal elements can be recovered through the element separation step ST32 in the procedures of nickel recovery and cobalt recovery.
<処理量>
従来、乾式工程と湿式工程を組み合わせたトータルプロセスにおいては、乾式工程において、廃電池を熔融した状態で酸化処理を行っていたため、酸化処理における酸化度を適切に調整するために、乾式工程内の熔融工程は、溶炉内で同時に処理する全ての廃電池の酸化処理を終えてから、改めて次の工程を最初から開始するというバッチ処理とする必要があった。本発明の有機金属回収方法によれば、予め酸化工程ST20によって酸化処理を終えた廃電池を連続的に熔融炉に投入することにより、乾式工程において廃電池を連続的に処理できるため、従来より大量の処理が可能である。少なくとも1日あたり1t以上、好ましくは1日あたり10t以上である場合に本発明を好適に使用できる。
<Processing amount>
Conventionally, in a total process that combines a dry process and a wet process, the oxidation process was performed in a state where the waste battery was melted in the dry process, so in order to appropriately adjust the degree of oxidation in the oxidation process, The melting process was required to be a batch process in which the next process was started again from the beginning after the oxidation process of all the waste batteries simultaneously processed in the furnace was completed. According to the organometallic recovery method of the present invention, the waste battery that has been subjected to the oxidation treatment in advance in the oxidation step ST20 can be continuously treated in the dry process by continuously putting it into the melting furnace. A large amount of processing is possible. The present invention can be suitably used when it is at least 1 t or more per day, preferably 10 t or more per day.
廃電池の種類は特に限定されないが、コバルトやリチウムという稀少金属が回収でき、その使用用途も自動車用電池等に拡大されており、大規模な回収工程が必要となるリチウムイオン電池が本発明の処理対象として好ましく例示できる。 The type of waste battery is not particularly limited, but a rare metal such as cobalt or lithium can be recovered, and its use has been expanded to automobile batteries, etc., and a lithium ion battery that requires a large-scale recovery process is the present invention. It can illustrate preferably as a process target.
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
<実施例1>
18φ×65mm長のサイズのリチウムイオン電池の廃電池(18650タイプ:以下「試料」と言う)6本を用意し、予め600℃で30分で焙焼した。そして、内径が150mm角で深さ40mmのサイズのアルミナとシリカからなるムライト製の焙焼用容器であるセッター(以下単にセッターと言う)上に、粒径が1mm以下になるように粉砕したCaO粉を約5g均一に積載し、積載したCaO粉の層上に上記の焙焼後の試料を載置した。次に、空気雰囲気のトンネルキルン内にセッターを搬入し、1200℃で30分保持させて酸化処理を行った。
<Example 1>
Six waste lithium-ion batteries (18650 type: hereinafter referred to as “sample”) having a size of 18φ × 65 mm length were prepared and previously baked at 600 ° C. for 30 minutes. Then, CaO pulverized to a particle size of 1 mm or less on a setter (hereinafter simply referred to as a setter), which is a mullite roasting container made of alumina and silica having an inner diameter of 150 mm square and a depth of 40 mm. About 5 g of powder was uniformly loaded, and the sample after roasting was placed on the loaded CaO powder layer. Next, the setter was carried into a tunnel kiln in an air atmosphere and held at 1200 ° C. for 30 minutes for oxidation treatment.
上記酸化処理により得られた試料をセッターごと斜めに傾けると、試料はセッターには付着せずにそのままセッターから落下した。同時に積載されていたCaO粉も落下した。一方、セッター上には反応や試料が焼き付いた跡は見られなかった。 When the sample obtained by the oxidation treatment was tilted obliquely with the setter, the sample fell off the setter as it was without adhering to the setter. At the same time, the loaded CaO powder also dropped. On the other hand, no trace of reaction or sample burn-in was found on the setter.
<実施例2>
実施例1と同じ条件で焙焼した焙焼後の試料6本を、実施例1と同じ条件で酸化処理を行い、実施例1と同じ条件でセッターに積載し、更に、酸化処理後の試料をセッターごと斜めに傾ける試験を8回繰り返して試行した。尚、CaO粉については、1回毎にセッターに再添加した。
<Example 2>
Six samples after baking that were baked under the same conditions as in Example 1 were subjected to oxidation treatment under the same conditions as in Example 1, loaded on a setter under the same conditions as in Example 1, and further samples after oxidation treatment The test in which the setter was tilted obliquely was repeated 8 times and tried. The CaO powder was added again to the setter every time.
上記試験の結果、7回目までの試行まで、試料はセッターには付着せずにそのまま落下した。8回目の試行で1本がセッターに付着したままとなった。 As a result of the test, the sample dropped as it was without adhering to the setter until the seventh trial. In the eighth trial, one remained attached to the setter.
<比較例>
実施例1と同じ焙焼後の試料6本を、セッター上にCaOを積載しなかったこと以外は、実施例1と同一条件で酸化処理を行った。
<Comparative example>
Six samples after roasting as in Example 1 were oxidized under the same conditions as in Example 1 except that no CaO was loaded on the setter.
酸化処理後の試料をセッターごと斜めに傾けると、試料は6本のうち2本がセッターに付着したままであった。セッター上には反応の跡がはっきりと認められた。 When the sample after the oxidation treatment was tilted together with the setter, two of the six samples remained attached to the setter. The trace of the reaction was clearly recognized on the setter.
実施例1、2及び比較例から、フラックスを焙焼用容器上に積載し、廃電池をその上に置くことで、廃電池の焼き付きによる付着が防止でき、焙焼用容器の再利用によるコストダウンが可能であることが確認できた。 From Examples 1 and 2 and the comparative example, the flux is loaded on the roasting container and the waste battery is placed on it, so that the sticking of the waste battery due to seizure can be prevented, and the cost of reusing the roasting container It was confirmed that it was possible to go down.
ST10 焙焼工程
ST20 酸化工程
S20 乾式工程
ST21 熔融工程
ST22 スラグ分離
ST23 合金分離
ST24 排ガス処理
ST25 脱リン工程
ST26 合金ショット化工程
S30 湿式工程
ST31 溶解工程
ST32 元素分離工程
1 トンネルキルン
11 キルン本体
12 搬送手段
13 バーナー
14 搬入口
15 排出口
20 焙焼用容器
30 廃電池
40 粒状付着防止剤
ST10 Roasting process ST20 Oxidation process S20 Dry process ST21 Melting process ST22 Slag separation ST23 Alloy separation ST24 Exhaust gas treatment ST25 Dephosphorization process ST26 Alloy shot process S30 Wet process ST31 Melting process ST32 Element separation process 1
Claims (7)
前記金属複合体を焙焼して酸化する酸化工程と、
前記酸化工程を経た前記金属複合体を熔融して熔融物を得る熔融工程と、
前記熔融物から、スラグを分離して、有価金属を含有する合金を回収するスラグ分離工程と、を備え、
前記酸化工程は、焙焼用容器の積載面上にフラックスを含有する粒状付着防止剤を積載し、該粒状付着防止剤上に前記金属複合体を載置した状態で、該金属複合体を焙焼して酸化する工程であり、
前記熔融工程は、前記酸化工程を経て酸化処理された前記金属複合体と、前記酸化工程においては前記焙焼用容器の積載面上に積載されていた前記粒状付着防止剤の一部又は全部とを、同一の熔融炉に投入して熔融する工程である有価金属回収方法。 A method for recovering valuable metals from a metal composite containing valuable metals,
An oxidation step of roasting and oxidizing the metal composite;
A melting step for obtaining a melt by melting the metal composite that has undergone the oxidation step;
A slag separation step of separating the slag from the melt and recovering an alloy containing a valuable metal, and
In the oxidation step, a granular adhesion inhibitor containing flux is loaded on the loading surface of the roasting container, and the metal complex is roasted in a state where the metal complex is placed on the granular adhesion inhibitor. It is a process of baking and oxidizing,
The melting step includes the metal composite that has been oxidized through the oxidation step, and a part or all of the particulate adhesion inhibitor loaded on the loading surface of the roasting container in the oxidation step. Is a process for recovering valuable metals, which is a step of melting by putting them in the same melting furnace.
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