JP5898021B2 - リチウムイオン電池の再資源化方法、およびその装置 - Google Patents
リチウムイオン電池の再資源化方法、およびその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5898021B2 JP5898021B2 JP2012199564A JP2012199564A JP5898021B2 JP 5898021 B2 JP5898021 B2 JP 5898021B2 JP 2012199564 A JP2012199564 A JP 2012199564A JP 2012199564 A JP2012199564 A JP 2012199564A JP 5898021 B2 JP5898021 B2 JP 5898021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- oil phase
- peeling
- crystallization
- leaching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 37
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims description 9
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 77
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 77
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 75
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 50
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 50
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 47
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 41
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 28
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 27
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 26
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 23
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 23
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 23
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 14
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 14
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 13
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 11
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 10
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 10
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 5
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 32
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 26
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 229940079827 sodium hydrogen sulfite Drugs 0.000 description 4
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000010926 waste battery Substances 0.000 description 3
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 3
- ZDFBXXSHBTVQMB-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexoxy(2-ethylhexyl)phosphinic acid Chemical group CCCCC(CC)COP(O)(=O)CC(CC)CCCC ZDFBXXSHBTVQMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ISWQCIVKKSOKNN-UHFFFAOYSA-L Tiron Chemical compound [Na+].[Na+].OC1=CC(S([O-])(=O)=O)=CC(S([O-])(=O)=O)=C1O ISWQCIVKKSOKNN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 2
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSMYVTOQOOLQHP-UHFFFAOYSA-N Malondialdehyde Chemical compound O=CCC=O WSMYVTOQOOLQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- NZZIMKJIVMHWJC-UHFFFAOYSA-N dibenzoylmethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)CC(=O)C1=CC=CC=C1 NZZIMKJIVMHWJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021437 lithium-transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
- C22B26/12—Obtaining lithium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
また、前記浸出液に二酸化炭素を通気して、炭酸リチウムの沈殿を得た。
(数1) コバルトの浸出率 = (酸中に溶け出たCoイオンの重量)/(残渣中に含まれ
る全Co重量)×100
(数2) コバルトの純度 = (酸中に溶け出たCoイオンの重量)/(酸中に溶け出た
全金属イオンの重量)×100
ここで、図4(a),(b),(c)の横軸は、残渣に含まれるコバルトのモル数によって規格化した、酸の放出しうる水素イオンのモル数で示してある。即ち、硫酸及び硝酸はそれぞれ2価及び1価の酸であるので、硫酸のモル数の2倍及び硝酸のモル数の1倍で示してある。酸としては、酸化還元作用を有しない硫酸と、酸化作用を有する硝酸を用いて比較した。また比較のために、アルカリ性で還元作用を有する亜硫酸水素ナトリウム水溶液と、キレート化作用を有するEDTA(エチレンジアミン4酢酸)の種々のpH(水素イオン指数)の溶液も用いた。亜硫酸水素ナトリウム水溶液の場合は、残渣に含まれるコバルトのモル数に対する、硫酸水素ナトリウムのモル数で示してある。またEDTAの場合は、図4(d)の横軸はpHで示してある。図4(a),(b),(c),(d)において、黒丸は浸出率を、白丸は純度を表わす。
(数3) 抽出率 = (油相の中の対象金属イオンの重量)/(水相の中の対象金属イオン
の重量)×100
結果を図5,6に示す。図5は抽出剤Iを用いた場合の結果であり、図6は抽出剤IIを用いた場合の結果である。両図とも、(a)は油相への抽出率であり、(b)は油相中のリチウムの純度である。抽出剤Iを用いた場合(図5)のリチウムの抽出率は、pHの増加とともに上昇し、pH=4.2で80%、pH=4.8で96%程度と高い。しかし鉄もアルミニウムも抽出率は0.1%未満であり、同図(b)に示すように油相のリチウムの純度(リチウム、アルミニウム、鉄の重量の合計に対する、リチウムの重量)は99%以上である。pHが4.9になると鉄の抽出が確認され、油相のリチウム純度は80%に低下する。
抽出剤IIを用いた場合(図6)のリチウムの抽出率も、pHの増加とともに上昇し、pH=4.5で25%程度、pH=5で55%程度である。このpH領域では鉄もアルミニウムも抽出率は0.1%未満であり、同図(b)に示すように油相のリチウムの純度は99%以上である。pHが5を上回ると鉄の抽出が確認され、油相のリチウム純度は低下する。このように、キレート化剤を添加することで、リチウムの選択的な抽出が可能となり、実施例1に記載した脱イオン水による処理後の濾液にアルミニウムや鉄が混入しても分離が可能である。
以上のような操作を繰り返した結果として、非常に高い効率でリチウムを回収することができる。
2 焙焼・粉砕処理
5 篩下産物
10 水抽出処理
111,121 残渣
120 選択溶解処理
122 溶液
130,220 溶媒抽出処理
131,141,221,231 油相
132,142,152,222,233 水相
140,230 晶析剥離処理
150 沈殿処理
151,232 沈殿
211 溶液
500 晶析剥離装置
501 剥離槽
502 攪拌機
503 羽根
504,505 投入口
511 分岐コック
521 濾過器
522 真空ポンプ
523 リーク弁
525 濾布
551 油相回収タンク
552 晶析剥離液タンク
571,572,573 送液ポンプ
581,582,583 バルブ
591 固体炭酸塩投入機構(対イオン供給機構)
Claims (5)
- 廃棄リチウムイオン電池の再資源化方法であって、
リチウムイオン電池を500℃以下の温度で、および10Pa以下の減圧下で焙焼、粉砕、篩い分けすることにより焙焼粉を精製する工程と、
前記得られた焙焼粉に、リチウムを浸出させた後の溶液の平衡pHが8.6以上となるように、脱イオン水またはpHを調整した酸を作用させて、前記焙焼粉中のリチウムを選択的に浸出させた浸出液を得る浸出工程と、
前記浸出工程によって得られた浸出液に、キレート化剤を含む溶媒抽出液を作用させることにより、前記浸出液に含まれるリチウムイオンを油相に抽出する溶媒抽出工程と、
前記溶媒抽出工程で得られた油相に、リチウム塩の水溶液を作用させることによって、前記油相に含まれるリチウムイオンを水相に逆抽出するとともにリチウム塩の沈殿を行う晶析剥離工程とを有することを特徴とするリチウムイオン電池の再資源化方法。 - リチウムイオン電池を焙焼、粉砕、篩い分けして得られた焙焼粉に脱イオン水または酸を作用させて、前記焙焼粉中のリチウムを選択的に浸出させた浸出液に、キレート化剤を含む溶媒抽出液を作用させて前記浸出液に含まれるリチウムイオンを抽出した油相を、溶媒抽出装置より投入し、同時に、晶析剥離の機能を有する水相を投入して、混合液を攪拌、静置して、沈殿、水相、油相の3相に分離する剥離槽と、
内部を真空ポンプにより減圧して、前記剥離槽より分岐コックを介して、沈殿、水相を導入して、濾布により沈殿と水相を効率的に分離する濾過器と、
前記剥離槽内の油相を回収して、蓄え、前記溶媒抽出装置へ抽出溶媒として供給する油相回収タンクと、
前記濾過器より分離された濾液を回収して、蓄え、対イオン供給機構より適切量の剥離助剤を投入して、蓄えた濾液を再度晶析剥離液として前記剥離槽へ供給する晶析剥離液タンクと、
前記晶析剥離液タンクへ剥離助剤を供給する対イオン供給機構とを備えたことを特徴とする晶析剥離装置。 - 前記晶析剥離の機能を有する水相は、主成分の水と、飽和濃度のリチウム塩と、該リチウム塩におけるリチウムの対イオンと同じイオンを含むリチウム塩以外の化合物(剥離助剤)とを有し、
前記溶媒抽出液は、キレート化剤、および金属イオン抽出剤を含む灯油であることを特徴とする請求項2に記載の晶析剥離装置。 - リチウムイオン電池を500℃以下の温度で、および10Pa以下の減圧下で焙焼、粉砕、篩い分けすることにより焙焼粉を精製する工程と、
前記得られた焙焼粉に、リチウムを浸出させた後の溶液の平衡pHが8.6以上となるように、脱イオン水またはpHを調整した酸を作用させて、前記焙焼粉中のリチウムを選択的に浸出させた浸出液を得る浸出工程と、
前記浸出工程によって得られた浸出液に、キレート化剤を含む溶媒抽出液を作用させることにより、前記浸出液に含まれるリチウムイオンを油相に抽出する溶媒抽出工程と、
前記溶媒抽出工程で得られた油相に、リチウム塩の水溶液を作用させることによって、前記油相に含まれるリチウムイオンを水相に逆抽出するとともにリチウム塩の沈殿を行う晶析剥離工程とを有することを特徴とするリチウム化合物の製造方法。 - 前記浸出液を得る浸出工程で得られた残渣に酸性水溶液を作用させることにより前記残渣に含まれるコバルトを浸出させた浸出液を得る工程を更に有することを特徴とする請求項4に記載のリチウム化合物の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012199564A JP5898021B2 (ja) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | リチウムイオン電池の再資源化方法、およびその装置 |
PCT/JP2013/074327 WO2014042136A1 (ja) | 2012-09-11 | 2013-09-10 | リチウムイオン電池の再資源化方法、およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012199564A JP5898021B2 (ja) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | リチウムイオン電池の再資源化方法、およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014055312A JP2014055312A (ja) | 2014-03-27 |
JP5898021B2 true JP5898021B2 (ja) | 2016-04-06 |
Family
ID=50278247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012199564A Active JP5898021B2 (ja) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | リチウムイオン電池の再資源化方法、およびその装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5898021B2 (ja) |
WO (1) | WO2014042136A1 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019168941A1 (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange reactor with particle traps for lithium extraction |
US10439200B2 (en) | 2017-08-02 | 2019-10-08 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange system for lithium extraction |
US10648090B2 (en) | 2018-02-17 | 2020-05-12 | Lilac Solutions, Inc. | Integrated system for lithium extraction and conversion |
US10695694B2 (en) | 2016-11-14 | 2020-06-30 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction with coated ion exchange particles |
US11253848B2 (en) | 2017-08-02 | 2022-02-22 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction with porous ion exchange beads |
US11339457B2 (en) | 2020-01-09 | 2022-05-24 | Lilac Solutions, Inc. | Process for separating undesirable metals |
US11358875B2 (en) | 2020-06-09 | 2022-06-14 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction in the presence of scalants |
US11377362B2 (en) | 2020-11-20 | 2022-07-05 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium production with volatile acid |
US11986816B2 (en) | 2021-04-23 | 2024-05-21 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange devices for lithium extraction |
US12076662B2 (en) | 2022-03-28 | 2024-09-03 | Lilac Solutions, Inc. | Devices for efficient sorbent utilization in lithium extraction |
Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10522884B2 (en) | 2012-04-04 | 2019-12-31 | Worcester Polytechnic Institute | Method and apparatus for recycling lithium-ion batteries |
US11127992B2 (en) | 2012-04-04 | 2021-09-21 | Worcester Polytechnic Institute | Charge material for recycled lithium-ion batteries |
CN105244560B (zh) * | 2014-06-16 | 2019-01-25 | 上海奇谋能源技术开发有限公司 | 一种锂离子电池的资源化回收方法 |
CN105304966B (zh) * | 2014-06-16 | 2019-01-25 | 上海奇谋能源技术开发有限公司 | 一种锂离子电池的环保回收方法 |
JP6363459B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2018-07-25 | Jx金属株式会社 | 金属の浸出方法及びそれを用いた金属の回収方法 |
JP6730986B2 (ja) * | 2014-10-31 | 2020-07-29 | アルベマール ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングAlbemarle Germany GmbH | リチウム−硫黄蓄電池からリチウムを回収する方法 |
JP6644314B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2020-02-12 | 太平洋セメント株式会社 | リチウム抽出方法 |
JP6495780B2 (ja) * | 2015-08-13 | 2019-04-03 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン電池の処理方法 |
JP6516240B2 (ja) * | 2015-09-09 | 2019-05-22 | 太平洋セメント株式会社 | リチウム抽出方法 |
CN105355959B (zh) * | 2015-11-12 | 2018-01-23 | 惠州金源精密自动化设备有限公司 | 铜环卸料与回收系统 |
KR20180080992A (ko) * | 2015-11-24 | 2018-07-13 | 워세스터 폴리테크닉 인스티튜트 | 리튬이온 배터리를 재활용하기 위한 방법 및 장치 |
CN108002410B (zh) | 2016-10-31 | 2019-10-18 | 湖南金源新材料股份有限公司 | 从低含量萃取尾水中回收锂及萃取尾水的循环利用方法 |
JP6599396B2 (ja) | 2017-03-30 | 2019-10-30 | Jx金属株式会社 | リチウム回収方法 |
JP6914314B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2021-08-04 | Jx金属株式会社 | リチウム回収方法 |
JP6640783B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2020-02-05 | Jx金属株式会社 | リチウム回収方法 |
CN106941199B (zh) * | 2017-04-18 | 2019-12-27 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | 一种锂离子电池回收利用前的安全处理装置 |
CN107359381B (zh) * | 2017-06-19 | 2019-08-20 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种精确高效处理汽车锂电池磷酸铁锂正极材料的方法 |
JP2019178395A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン電池スクラップからのリチウムの回収方法 |
WO2019197192A1 (en) | 2018-04-11 | 2019-10-17 | Basf Se | Process for the recovery of lithium and transition metal using heat |
CN108677014B (zh) * | 2018-04-28 | 2019-08-30 | 长沙理工大学 | 一种废旧动力电池的回收方法 |
CN109088117B (zh) * | 2018-08-03 | 2019-05-14 | 许成林 | 一种新能源汽车电池材料回收系统 |
JP7217612B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2023-02-03 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン二次電池の正極活物質廃棄物の処理方法 |
CN109775766B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-04-06 | 南通北新新能源科技有限公司 | 一种三元电池材料中镍钴元素的快速回收方法 |
CN109687052A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-04-26 | 广东山摩新材料科技有限公司 | 锂电池正极材料烧结用废旧匣钵自动回收正极材料设备 |
CN110034349A (zh) * | 2019-04-20 | 2019-07-19 | 湖南金源新材料股份有限公司 | 一种废旧锂电池的预处理及拆解回收方法 |
CN110144460A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-08-20 | 北京点域科技有限公司 | 一种锂离子电池正极废料中金属的浸出及回收工艺 |
CN110106362B (zh) * | 2019-05-27 | 2020-08-21 | 昆明理工大学 | 一种从废旧钴酸锂电池正极材料中回收碳酸锂、氧化钴的方法 |
EP4000116A4 (en) * | 2019-07-16 | 2024-08-21 | Ch Innovations Inc | COMPACT FUEL CELL MODULES AND ARRANGEMENTS |
CN110468280A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-11-19 | 金川集团股份有限公司 | 一种离子交换法回收废旧钴酸锂电池中有价金属的方法 |
KR20220149691A (ko) * | 2020-03-09 | 2022-11-08 | 가부시키가이샤 사사꾸라 | 코발트 회수 방법 |
JP7394731B2 (ja) * | 2020-10-02 | 2023-12-08 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 抽出システム |
CN112646974A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-04-13 | 四川顺应动力电池材料有限公司 | 一种从废旧三元锂电池正极材料中回收有价金属的方法 |
CN112375913B (zh) * | 2020-11-18 | 2021-12-03 | 中南大学 | 一种废旧锂离子电池回收方法 |
CN113106257B (zh) * | 2021-04-12 | 2022-11-29 | 广东佳纳能源科技有限公司 | 锂电池废料的回收利用方法及其应用 |
CN113502398A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-15 | 郑州中科新兴产业技术研究院 | 一种退役电池正极极片剥离和浸出的方法与装置 |
CN113718116A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-30 | 安徽南都华铂新材料科技有限公司 | 一种从酸性富锂溶液中萃取镍钴锰的方法 |
CN113862475A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-31 | 安徽大学绿色产业创新研究院 | 一种高铝废旧锂电正极材料定向溶出处理方法 |
WO2023054120A1 (ja) * | 2021-09-29 | 2023-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 金属イオンの分離回収方法、及び二相分離流体 |
CN115415283B (zh) * | 2022-07-21 | 2023-05-09 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种废旧电池的高效预处理回收设备 |
CN115647006B (zh) * | 2022-11-21 | 2023-03-31 | 沧州彩客锂能有限公司 | 一种含锂废料中分离回收锂材料的装置及使用方法 |
CN116568832A (zh) * | 2023-03-08 | 2023-08-08 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种选择性回收锂的方法和选择性回收锂的系统装置 |
CN117701890A (zh) * | 2024-02-06 | 2024-03-15 | 天津崇研科技有限公司 | 含镍钴锰废渣的硫酸浸出液中同步回收镍钴锰的方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001115218A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-24 | Dowa Mining Co Ltd | リチウム遷移金属含有酸化物を含むスクラップからの金属抽出方法 |
JP4333234B2 (ja) * | 2003-07-02 | 2009-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | リチウム塩の製造方法および製造装置 |
JP4492223B2 (ja) * | 2004-06-21 | 2010-06-30 | トヨタ自動車株式会社 | リチウム電池処理方法 |
JP5535717B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2014-07-02 | Dowaエコシステム株式会社 | リチウムの回収方法 |
JP5501180B2 (ja) * | 2010-09-29 | 2014-05-21 | 株式会社日立製作所 | リチウム抽出方法及び金属回収方法 |
JP2012229481A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Japan Metals & Chem Co Ltd | 使用済みリチウムイオン電池類の有価物の分別回収方法 |
-
2012
- 2012-09-11 JP JP2012199564A patent/JP5898021B2/ja active Active
-
2013
- 2013-09-10 WO PCT/JP2013/074327 patent/WO2014042136A1/ja active Application Filing
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10695694B2 (en) | 2016-11-14 | 2020-06-30 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction with coated ion exchange particles |
US11806641B2 (en) | 2016-11-14 | 2023-11-07 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction with coated ion exchange particles |
US10439200B2 (en) | 2017-08-02 | 2019-10-08 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange system for lithium extraction |
US10505178B2 (en) | 2017-08-02 | 2019-12-10 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange system for lithium extraction |
US11253848B2 (en) | 2017-08-02 | 2022-02-22 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction with porous ion exchange beads |
US11794182B2 (en) | 2017-08-02 | 2023-10-24 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction with porous ion exchange beads |
US10648090B2 (en) | 2018-02-17 | 2020-05-12 | Lilac Solutions, Inc. | Integrated system for lithium extraction and conversion |
US11865531B2 (en) | 2018-02-28 | 2024-01-09 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange reactor with particle traps for lithium extraction |
US11975317B2 (en) | 2018-02-28 | 2024-05-07 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange reactor with particle traps for lithium extraction |
WO2019168941A1 (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange reactor with particle traps for lithium extraction |
US11339457B2 (en) | 2020-01-09 | 2022-05-24 | Lilac Solutions, Inc. | Process for separating undesirable metals |
US11964876B2 (en) | 2020-06-09 | 2024-04-23 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction in the presence of scalants |
US11358875B2 (en) | 2020-06-09 | 2022-06-14 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction in the presence of scalants |
US11377362B2 (en) | 2020-11-20 | 2022-07-05 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium production with volatile acid |
US11986816B2 (en) | 2021-04-23 | 2024-05-21 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange devices for lithium extraction |
US12076662B2 (en) | 2022-03-28 | 2024-09-03 | Lilac Solutions, Inc. | Devices for efficient sorbent utilization in lithium extraction |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014042136A1 (ja) | 2014-03-20 |
JP2014055312A (ja) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5898021B2 (ja) | リチウムイオン電池の再資源化方法、およびその装置 | |
CN106319228B (zh) | 一种从含镍钴锰废渣中同步回收镍钴锰的方法 | |
WO2013118300A1 (ja) | リチウムの回収方法 | |
JP5847742B2 (ja) | 廃正極材及び廃電池からの金属回収方法 | |
KR101420501B1 (ko) | 금속 혼합 용액 중의 금속의 분리 방법 | |
JP5488376B2 (ja) | リチウムの回収方法 | |
JP2017115179A (ja) | 有価物の回収方法 | |
EP2832700B1 (en) | Method for producing high-purity nickel sulfate | |
WO2012050317A2 (en) | Method for recovering valuable metals from lithium secondary battery wastes | |
KR20150094412A (ko) | 폐 리튬 이온전지의 양극물질로부터 유가 금속을 회수하는 방법 | |
JP7300115B2 (ja) | ニッケルおよびコバルトを含有する水酸化物からのニッケルおよびコバルト含有溶液の製造方法 | |
JP7348130B2 (ja) | 金属含有溶液中のマグネシウムイオン除去方法及び、金属回収方法 | |
JP5459146B2 (ja) | リチウムの回収方法 | |
JP5004106B2 (ja) | ニッケルとリチウムの分離回収方法 | |
JP7246570B2 (ja) | 混合金属塩の製造方法 | |
JP2013112859A (ja) | 硫酸マンガンの製造方法 | |
KR20220130797A (ko) | 금속 혼합 용액의 제조 방법 및, 혼합 금속염의 제조 방법 | |
KR101447324B1 (ko) | 알루미늄 및 망간의 분리 방법 | |
TWI835612B (zh) | 含鎳或鈷之水溶液的製造方法 | |
Ma et al. | Hydrometallurgical treatment for mixed waste battery material | |
CN105849291A (zh) | 将铟和砷互相分离的方法及工艺装置 | |
JPH10237419A (ja) | 廃リチウム二次電池からの有価金属抽出剤及びその回収方法 | |
US20240117460A1 (en) | Hydrometallurgical recovery method for nickel sulfate | |
TW202308764A (zh) | 鈷及鎳之回收方法 | |
JP2024528356A (ja) | ニッケルまたはコバルト水溶液の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20140911 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20140911 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151225 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160223 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160303 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5898021 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |