JP7442891B1 - リチウムイオン電池廃棄物の処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
湿式処理工程では、リチウムイオン電池廃棄物に対し、アンモニアおよびその塩、ならびにアミン化合物およびその塩からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(1)を添加し、混合することにより、少なくともコバルトおよびニッケルが溶解した浸出液を得る。
湿式処理工程で得られた浸出液から、溶解しない金属の少なくとも一部を除去する除去方法としては、例えば少なくともコバルトおよびニッケルが溶解した浸出液と、除去対象である例えばアルミニウムや鉄の沈殿物とを固液分離により分別する方法が挙げられる。本発明に係るリチウムイオン電池廃棄物の処理方法では、ニッケルおよびコバルトなどの所望の有価金属を高い回収率で回収することが可能であり、具体的には例えば、湿式処理工程後、固液分離工程を実施する場合はその後に得られるコバルトおよびニッケルの回収率が50%以上となり、さらに好ましくは70%以上となる。なお、本発明において、コバルトおよびニッケルなどの回収率は、以下の式(1)により算出できる。
(各金属の回収率(%))=(湿式処理工程後に得られる浸出液(ろ液)中の金属濃度)/(リチウムイオン電池廃棄物に対し、王水添加後の浸出液(ろ液)中の金属濃度)×100 ・・・式(1)
リチウムイオン電池廃棄物に対し、焙焼、破砕処理を施すことにより得られたリチウムイオン電池粉1.0gを王水(塩酸/硝酸=3/1)50.0gに添加し、25℃で24時間、撹拌速度500~750rpmの条件で混合することにより、浸出液を得た。吸引ろ過機を用いて浸出液の固液分離を行い、得られたろ液の金属濃度を測定した。なお、金属濃度測定には、ICPを用いた。結果を表1に示す。
リチウムイオン電池粉1.0gを処理水50.0gに添加・混合した。処理水は、イオン交換水および化合物(1)のみ、あるいはイオン交換水と、化合物(1)および化合物(2)とを、表2および表3に記載の比率で調整したものを使用した。リチウム電池粉と処理水とを25℃で24時間、攪拌速度500~750rpmの条件で混合した後(湿式処理工程)、吸引ろ過機を用いて固液分離を行い(固液分離工程)、得られたろ液の金属濃度を測定した。濃度の測定にはICPを使用した。結果を表2および表3に示す。なお、表2および表3の各金属の回収率は前記式(1)を用いて算出し、以下の基準で評価した。
・回収対象外金属(鉄(Fe)、アルミニウム(Al)およびマンガン(Mn))の回収率;10%以下を「〇」、10%以上30%未満を「△」、30%以上を「×」として評価した。なお、回収対象外金属については、回収率が高いほど、回収対象金属とともにろ液に残存し回収されることになり、回収対象金属が選択的に回収できていないことになるため好ましくない。
・その他金属(リチウム(Li)および銅(Cu))の回収率;35%以上を「〇」、10%以上35%未満を「△」、10%以下を「×」として評価した。
Claims (8)
- リチウムイオン電池廃棄物を湿式処理することにより、少なくともコバルトおよびニッケルが溶解した浸出液を得るリチウムイオン電池廃棄物の処理方法であって、
前記リチウムイオン電池廃棄物に対し、アミノ基を2以上有するキレート系アミン化合物およびその塩酸塩からなる群より選択される少なくとも1種の化合物である化合物(1)を添加し、混合することにより、少なくとも前記コバルトおよび前記ニッケルが溶解した前記浸出液を得る湿式処理工程と、
前記湿式処理工程後、前記浸出液に溶解しない金属の少なくとも一部を固液分離により除去する固液分離工程とを備えることを特徴とするリチウムイオン電池廃棄物の処理方法。 - 前記化合物(1)を添加した後の前記浸出液のpHを3.0~12.5に調整する請求項1に記載のリチウムイオン電池廃棄物の処理方法。
- 前記湿式処理工程において、前記化合物(1)に加えて酸を添加し、混合する請求項1に記載のリチウムイオン電池廃棄物の処理方法。
- 前記酸が、モノカルボン酸系有機酸および無機酸からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(2)である請求項3に記載のリチウムイオン電池廃棄物の処理方法。
- 前記化合物(1)および前記化合物(2)を添加した後の前記浸出液のpHを3.0~12.5に調整する請求項4に記載のリチウムイオン電池廃棄物の処理方法。
- 前記リチウムイオン電池廃棄物がアルミニウムを含有するものであり、前記固液分離工程において、少なくとも前記アルミニウムの一部を除去する請求項1に記載のリチウムイオン電池廃棄物の処理方法。
- 前記リチウムイオン電池廃棄物が鉄を含有するものであり、前記固液分離工程において、
少なくとも前記鉄の一部を除去する請求項1に記載のリチウムイオン電池廃棄物の処理方法。 - 前記リチウムイオン電池廃棄物がマンガンを含有するものであり、前記固液分離工程において、少なくとも前記マンガンの一部を除去する請求項1に記載のリチウムイオン電池廃棄物の処理方法。
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