JPH0820825A - 廃棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方法 - Google Patents
廃棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方法Info
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- JPH0820825A JPH0820825A JP15364394A JP15364394A JPH0820825A JP H0820825 A JPH0820825 A JP H0820825A JP 15364394 A JP15364394 A JP 15364394A JP 15364394 A JP15364394 A JP 15364394A JP H0820825 A JPH0820825 A JP H0820825A
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- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負極に水素吸蔵合金を配した、廃棄されたニ
ッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方
法を提供する。 【構成】 廃棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池
を水膜の下で５〜２０ｍｍに切断する。切断物を水中で
ボールミルであるいは超音波を付与してスラリー化が可
能な内容物をスラリーとして取り出す。スラリー化しな
い部分とスラリーを分別し、スラリー化しない部分はフ
ェロニッケル等の鉄鋼原料に供する。スラリーは更に比
重差により粗水素吸蔵合金部と粗水酸化ニッケル部とに
分別する。粗水素吸蔵合金部は有機溶剤で洗浄後乾燥す
ることによって水素吸蔵合金粉として回収する。粗水酸
化ニッケル部に化成処理を施し、ニッケル化合物等を回
収する。
ッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方
法を提供する。 【構成】 廃棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池
を水膜の下で５〜２０ｍｍに切断する。切断物を水中で
ボールミルであるいは超音波を付与してスラリー化が可
能な内容物をスラリーとして取り出す。スラリー化しな
い部分とスラリーを分別し、スラリー化しない部分はフ
ェロニッケル等の鉄鋼原料に供する。スラリーは更に比
重差により粗水素吸蔵合金部と粗水酸化ニッケル部とに
分別する。粗水素吸蔵合金部は有機溶剤で洗浄後乾燥す
ることによって水素吸蔵合金粉として回収する。粗水酸
化ニッケル部に化成処理を施し、ニッケル化合物等を回
収する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、負極に水素吸蔵合金を
配したニッケル／アルカリ／水素吸蔵合金二次電池（本
明細書では以下Ｎｉ−ＭＨ電池と略記する）が使用済み
等のために廃棄された際に、この廃棄されたＮｉ−ＭＨ
電池から有価物を回収する方法に関する。このＮｉ−Ｍ
Ｈ電池の負極は、放電・充電に際して、Ｍ・Ｈ＋ＯＨ-
⇔Ｈ2Ｏ＋Ｍ＋ｅ-(但しＭは水素吸蔵合金）の如くに反
応するが、充電（矢印←方向）の際に発生する水素ガス
は水素吸蔵合金Ｍに吸蔵されてＭ・Ｈとなるために、水
素分極を発生させる事がない。
配したニッケル／アルカリ／水素吸蔵合金二次電池（本
明細書では以下Ｎｉ−ＭＨ電池と略記する）が使用済み
等のために廃棄された際に、この廃棄されたＮｉ−ＭＨ
電池から有価物を回収する方法に関する。このＮｉ−Ｍ
Ｈ電池の負極は、放電・充電に際して、Ｍ・Ｈ＋ＯＨ-
⇔Ｈ2Ｏ＋Ｍ＋ｅ-(但しＭは水素吸蔵合金）の如くに反
応するが、充電（矢印←方向）の際に発生する水素ガス
は水素吸蔵合金Ｍに吸蔵されてＭ・Ｈとなるために、水
素分極を発生させる事がない。
【０００２】水素吸蔵合金としてはＬａＮｉ5系の合金
等の粉末が使用される。このＮｉ−ＭＨ電池は、電気自
動車等の動力源に用いる二次電池として注目されてお
り、今後生産量の飛躍的な増加が見込まれている。
等の粉末が使用される。このＮｉ−ＭＨ電池は、電気自
動車等の動力源に用いる二次電池として注目されてお
り、今後生産量の飛躍的な増加が見込まれている。
【０００３】
【従来の技術】Ｎｉ−ＭＨ電池は多孔質金属ニッケルま
たは繊維状金属ニッケルに水酸化ニッケルを充填した正
極と、ニッケルメッキした鉄のパンチングプレートや多
孔質金属ニッケル等に水素吸蔵合金粉末を導電材、バイ
ンダーとともに固着した負極と、ポリプロピレン等で形
成されたセパレーター等を有し、これ等は電解液ととも
に鋼製容器内に収納されて構成されている。
たは繊維状金属ニッケルに水酸化ニッケルを充填した正
極と、ニッケルメッキした鉄のパンチングプレートや多
孔質金属ニッケル等に水素吸蔵合金粉末を導電材、バイ
ンダーとともに固着した負極と、ポリプロピレン等で形
成されたセパレーター等を有し、これ等は電解液ととも
に鋼製容器内に収納されて構成されている。
【０００４】このＮｉ−ＭＨ電池は有害なカドミウムを
部材として使用していないために、ニッケル−カドミウ
ム電池とは異なり、廃棄しても深刻な公害を発生させる
ことがない。しかしニッケルや水素吸蔵合金は貴重な資
源であるために、廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池からこれ等
の有価物を回収する事は資源活用の観点から極めて重要
である。
部材として使用していないために、ニッケル−カドミウ
ム電池とは異なり、廃棄しても深刻な公害を発生させる
ことがない。しかしニッケルや水素吸蔵合金は貴重な資
源であるために、廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池からこれ等
の有価物を回収する事は資源活用の観点から極めて重要
である。
【０００５】東北大学、素材工学研究所彙報４８（１９
９２年１２月）Ｐ.１７５には、ニッケル−水素電池の
ニッケルスクラップの中から、ニッケルおよびレアメタ
ル成分を、ハロゲン化揮発法やカルボニル法などの気相
反応を用いて分離回収する研究を開始した旨が記載され
ている。しかし具体的な技術内容は全く記載されていな
い。
９２年１２月）Ｐ.１７５には、ニッケル−水素電池の
ニッケルスクラップの中から、ニッケルおよびレアメタ
ル成分を、ハロゲン化揮発法やカルボニル法などの気相
反応を用いて分離回収する研究を開始した旨が記載され
ている。しかし具体的な技術内容は全く記載されていな
い。
【０００６】ＪＯＭ・１９９３，Ｍay，Ｐ３２〜には、
負極にチタン系の水素吸蔵合金を配したニッケル-水素
二次電池の廃棄物全体を酸に溶解した結果が記載されて
いる。即ち硝酸に溶解し、その後溶解物を更に塩酸に溶
解すると、ニッケル分とチタン分を酸に溶解せしめ得る
ことが記載されている。しかしこの方法では水素吸蔵合
金も溶液となるために、回収物の価値は低く、また溶液
の後処理も複雑であると予想されるため、経済的な回収
法とはなり難い。
負極にチタン系の水素吸蔵合金を配したニッケル-水素
二次電池の廃棄物全体を酸に溶解した結果が記載されて
いる。即ち硝酸に溶解し、その後溶解物を更に塩酸に溶
解すると、ニッケル分とチタン分を酸に溶解せしめ得る
ことが記載されている。しかしこの方法では水素吸蔵合
金も溶液となるために、回収物の価値は低く、また溶液
の後処理も複雑であると予想されるため、経済的な回収
法とはなり難い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにＮｉ−
ＭＨ電池は、ニッケル、水酸化ニッケル、水素吸蔵合
金、セパレーター、合成樹脂フィルム、鋼製容器等の、
物理的・化学的特性が異なる多種類の部材で形成されて
いる。本発明はこの多種類の部材からなるＮｉ−ＭＨ電
池の廃棄物から、簡易な方法でかつ高い価値を有する有
価物を回収する方法の提供を課題としている。
ＭＨ電池は、ニッケル、水酸化ニッケル、水素吸蔵合
金、セパレーター、合成樹脂フィルム、鋼製容器等の、
物理的・化学的特性が異なる多種類の部材で形成されて
いる。本発明はこの多種類の部材からなるＮｉ−ＭＨ電
池の廃棄物から、簡易な方法でかつ高い価値を有する有
価物を回収する方法の提供を課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、
（１）負極に粉末状水素吸蔵合金を配した、廃棄された
ニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する
に際し、該二次電池を砕断し、砕断片を水中で処理して
粉末部をスラリーとし、ついでスラリー化しない部分と
スラリーとに分離し、スラリー化しない部分は鉄鋼原料
として回収し、スラリーは比重分離および／または浮遊
分離により粗水素吸蔵合金部と粗水酸化ニッケル部とに
分離し、粗水素吸蔵合金部は洗浄して水素吸蔵合金とし
て回収し、粗水酸化ニッケル部は酸溶解して不純物を除
去してニッケル化合物を回収することを特徴とする、廃
棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法であ
る。
（１）負極に粉末状水素吸蔵合金を配した、廃棄された
ニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する
に際し、該二次電池を砕断し、砕断片を水中で処理して
粉末部をスラリーとし、ついでスラリー化しない部分と
スラリーとに分離し、スラリー化しない部分は鉄鋼原料
として回収し、スラリーは比重分離および／または浮遊
分離により粗水素吸蔵合金部と粗水酸化ニッケル部とに
分離し、粗水素吸蔵合金部は洗浄して水素吸蔵合金とし
て回収し、粗水酸化ニッケル部は酸溶解して不純物を除
去してニッケル化合物を回収することを特徴とする、廃
棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法であ
る。
【０００９】また（２）砕断が、大気との接触を断って
行う砕断であることを特長とする、前記(１)の廃棄され
たＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法であり、ま
た（３）大気との接触を断つ方法が、砕断する二次電池
に水膜を形成させる方法であることを特長とする、前記
(２)の廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する
方法である。
行う砕断であることを特長とする、前記(１)の廃棄され
たＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法であり、ま
た（３）大気との接触を断つ方法が、砕断する二次電池
に水膜を形成させる方法であることを特長とする、前記
(２)の廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する
方法である。
【００１０】また（４）大気との接触を断つ方法が、不
活性ガス雰囲気とする方法であることを特長とする、前
記(２)の廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収す
る方法であり、また（５）砕断が、２軸ねじれ刃回転粉
砕機を用いた砕断であることを特長とする、前記(１)の
廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法で
あり、また（６）砕断が、低速縦型粉砕機を用いた砕断
であることを特徴とする、前記(１)の廃棄されたＮｉ−
ＭＨ電池から有価物を回収する方法である。
活性ガス雰囲気とする方法であることを特長とする、前
記(２)の廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収す
る方法であり、また（５）砕断が、２軸ねじれ刃回転粉
砕機を用いた砕断であることを特長とする、前記(１)の
廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法で
あり、また（６）砕断が、低速縦型粉砕機を用いた砕断
であることを特徴とする、前記(１)の廃棄されたＮｉ−
ＭＨ電池から有価物を回収する方法である。
【００１１】また（７）砕断片が、長さが５〜２０ｍｍ
の範囲の砕断片であることを特長とする、前記(１)の廃
棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法であ
り、また （８）砕断片を水中で処理して粉末部をスラ
リーとする方法が、砕断片に転動およびまたは超音波振
動を付与する方法であることを特長とする、前記(１)の
廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法で
ある。
の範囲の砕断片であることを特長とする、前記(１)の廃
棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法であ
り、また （８）砕断片を水中で処理して粉末部をスラ
リーとする方法が、砕断片に転動およびまたは超音波振
動を付与する方法であることを特長とする、前記(１)の
廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池から有価物を回収する方法で
ある。
【００１２】図１は本発明の主要プロセスのフローシー
トである。図１に基づいて本発明を説明する。まず砕断
を説明する。廃棄されたＭＨ電池は外面は合成樹脂フィ
ルムで覆われた鋼製容器でカバーされ、内部は残留水素
等によって数ｋｇ／ｃｍ2の圧力を存する場合がある。
また水素吸蔵合金は空気と接触すると一部が酸化したり
極端な場合には着火・爆発する場合がある。
トである。図１に基づいて本発明を説明する。まず砕断
を説明する。廃棄されたＭＨ電池は外面は合成樹脂フィ
ルムで覆われた鋼製容器でカバーされ、内部は残留水素
等によって数ｋｇ／ｃｍ2の圧力を存する場合がある。
また水素吸蔵合金は空気と接触すると一部が酸化したり
極端な場合には着火・爆発する場合がある。
【００１３】本発明ではまずこの鋼製容器を破り内臓物
を取り出す。この際、通常のカッターを用いる切断で
は、切断部が押しつぶされて内容物を取り出し難い。従
って砕断に際しては異形ねじれ回転刃を用いることが好
ましい。例えば株式会社氏家製作所製の２軸ねじれ刃回
転粉砕機を用いて水を散布して大気とＮｉ−ＭＨ電池と
の接触を断ちながら、Ｎｉ−ＭＨ電池を５〜２０ｍｍの
長さの砕断片に砕断したが、上述のような着火・爆発が
なく、また内容物の取り出しが容易であった。
を取り出す。この際、通常のカッターを用いる切断で
は、切断部が押しつぶされて内容物を取り出し難い。従
って砕断に際しては異形ねじれ回転刃を用いることが好
ましい。例えば株式会社氏家製作所製の２軸ねじれ刃回
転粉砕機を用いて水を散布して大気とＮｉ−ＭＨ電池と
の接触を断ちながら、Ｎｉ−ＭＨ電池を５〜２０ｍｍの
長さの砕断片に砕断したが、上述のような着火・爆発が
なく、また内容物の取り出しが容易であった。
【００１４】図２は２軸ねじれ刃回転粉砕機の例の説明
図であり、（Ａ）は全体の説明図、（Ｂ）は異形ねじれ
回転刃の説明図である。異形ねじれ回転刃１および２は
噛み合わせて配され内転動する。この異形ねじれ回転刃
１および２が回転すると、砕断されるＮｉ−ＭＨ電池
は、その鋼製容器部分が回転刃によって切断される。尚
異形ねじれ回転刃１および２の刃の刃幅ｔとピッチＳを
所望のサイズとする事によって、Ｎｉ−ＭＨ電池を所望
の砕断片に砕断することができる。
図であり、（Ａ）は全体の説明図、（Ｂ）は異形ねじれ
回転刃の説明図である。異形ねじれ回転刃１および２は
噛み合わせて配され内転動する。この異形ねじれ回転刃
１および２が回転すると、砕断されるＮｉ−ＭＨ電池
は、その鋼製容器部分が回転刃によって切断される。尚
異形ねじれ回転刃１および２の刃の刃幅ｔとピッチＳを
所望のサイズとする事によって、Ｎｉ−ＭＨ電池を所望
の砕断片に砕断することができる。
【００１５】また砕断するＮｉ−ＭＨ電池を予め液体窒
素中に浸漬して低温にしておくと、Ｎｉ−ＭＨ電池の外
函である鋼製容器は低温脆性となるために砕断し易くな
る。この際は通常のロールクラッシャーやジョウクラッ
シャー等を用いてもよい。
素中に浸漬して低温にしておくと、Ｎｉ−ＭＨ電池の外
函である鋼製容器は低温脆性となるために砕断し易くな
る。この際は通常のロールクラッシャーやジョウクラッ
シャー等を用いてもよい。
【００１６】またこの砕断は、低速縦型粉砕機を用いて
行うこともできる。図３は低速縦型粉砕機の例の説明図
で、（Ａ）はイ−イ縦断面の説明図、（Ｂ）はロ−ロ横
断面の説明図である。３は三角形のブロック状の回転刃
で、端部３−１には刃先が形成されている。５は円筒状
の壁の内面に突起して配された固定刃である。回転軸６
に取りつけられた回転刃３が回転すると、ホッパ８内に
装入されたＮｉ−ＭＨ電池は、回転刃３の刃先３−１と
固定刃５によってＮｉ−ＭＨ電池の鋼製容器部分が切断
される。図中４は回転軸６に取りつけられた他の回転刃
で、回転刃３と同様の作用を有する。図中７はスクリー
ンである。
行うこともできる。図３は低速縦型粉砕機の例の説明図
で、（Ａ）はイ−イ縦断面の説明図、（Ｂ）はロ−ロ横
断面の説明図である。３は三角形のブロック状の回転刃
で、端部３−１には刃先が形成されている。５は円筒状
の壁の内面に突起して配された固定刃である。回転軸６
に取りつけられた回転刃３が回転すると、ホッパ８内に
装入されたＮｉ−ＭＨ電池は、回転刃３の刃先３−１と
固定刃５によってＮｉ−ＭＨ電池の鋼製容器部分が切断
される。図中４は回転軸６に取りつけられた他の回転刃
で、回転刃３と同様の作用を有する。図中７はスクリー
ンである。
【００１７】本発明者等の知見によると、砕断寸法が２
０ｍｍ超では内容物が取り出し難い。しかし５ｍｍ未満
に砕断しても格別の利益はない。このため砕断片の長さ
は５〜２０ｍｍが好ましい。砕断片は水中に保管すると
よい。。
０ｍｍ超では内容物が取り出し難い。しかし５ｍｍ未満
に砕断しても格別の利益はない。このため砕断片の長さ
は５〜２０ｍｍが好ましい。砕断片は水中に保管すると
よい。。
【００１８】砕断片は水中で処理するが、この水中処理
は、Ｎｉ−ＭＨ電池の砕断片から、内容物の粉末部をス
ラリーとして取り出すために行う。砕断した砕断片を水
中ボールミル内に装入して転動し、あるいは水に超音波
振動を付与する等の手段を施し粉末部をスラリーとして
取り出す。なおこの際バインダーや水酸化ニッケル等も
スラリーとなって取り出される。
は、Ｎｉ−ＭＨ電池の砕断片から、内容物の粉末部をス
ラリーとして取り出すために行う。砕断した砕断片を水
中ボールミル内に装入して転動し、あるいは水に超音波
振動を付与する等の手段を施し粉末部をスラリーとして
取り出す。なおこの際バインダーや水酸化ニッケル等も
スラリーとなって取り出される。
【００１９】図１の一次分離は、水中処理でスラリー化
しない部分をスラリーから分離するために行う。この分
離は、好ましくは２００メッシュの篩を用い、篩下をス
ラリーとする分離が好ましい。２００メッシュよりも粗
い篩では、スラリーに混入する不純物の量が多くなり回
収物の純度が低下する。本発明者等の知見では篩目が大
きい篩から順次細かい目の篩で分級し、篩上を逐次スラ
リー化しない部分として分別し、最終の篩を２００メッ
シュとする事が好ましい。この方法によると、２００メ
ッシュの篩の破損や損耗を大幅に防止・低減する事がで
きる。この一次分離は、液体サイクロンセパレーターあ
るいはテーブル選鉱機等を用いても行うことができる。
しない部分をスラリーから分離するために行う。この分
離は、好ましくは２００メッシュの篩を用い、篩下をス
ラリーとする分離が好ましい。２００メッシュよりも粗
い篩では、スラリーに混入する不純物の量が多くなり回
収物の純度が低下する。本発明者等の知見では篩目が大
きい篩から順次細かい目の篩で分級し、篩上を逐次スラ
リー化しない部分として分別し、最終の篩を２００メッ
シュとする事が好ましい。この方法によると、２００メ
ッシュの篩の破損や損耗を大幅に防止・低減する事がで
きる。この一次分離は、液体サイクロンセパレーターあ
るいはテーブル選鉱機等を用いても行うことができる。
【００２０】一次分離で分離されたスラリー化しない部
分は、パンチングプレートやニッケル繊維や鋼製容器や
電極の端子や有機質セパレーター等の破片や合成樹脂等
で構成されている。本発明ではこのスラリー化しない部
分を、鉄鋼原料例えばフェロニッケルの原料として使用
する。フェロニッケルはニッケル鉱石と炭素と媒溶剤を
約１５００℃以上に加熱・溶融して製造した、ニッケル
を約３０％含有し残部が主として鉄よりなる、ステンレ
ス鋼を製造する際に用いる合金である。
分は、パンチングプレートやニッケル繊維や鋼製容器や
電極の端子や有機質セパレーター等の破片や合成樹脂等
で構成されている。本発明ではこのスラリー化しない部
分を、鉄鋼原料例えばフェロニッケルの原料として使用
する。フェロニッケルはニッケル鉱石と炭素と媒溶剤を
約１５００℃以上に加熱・溶融して製造した、ニッケル
を約３０％含有し残部が主として鉄よりなる、ステンレ
ス鋼を製造する際に用いる合金である。
【００２１】スラリー化しない部分に含有されたニッケ
ルと鉄は、フェロニッケルの製造過程でこの合金に含有
されてステンレス鋼の製造用の原料となる。スラリー化
しない部分に含有されている他の構成物はフェロニッケ
ルの製造過程で消失しあるいはスラグに含有されて廃棄
される。また一次分離で分離されたスラリー化しない部
分は、ステンレス鋼を製造する際のニッケル源として、
直接使用することもできる。
ルと鉄は、フェロニッケルの製造過程でこの合金に含有
されてステンレス鋼の製造用の原料となる。スラリー化
しない部分に含有されている他の構成物はフェロニッケ
ルの製造過程で消失しあるいはスラグに含有されて廃棄
される。また一次分離で分離されたスラリー化しない部
分は、ステンレス鋼を製造する際のニッケル源として、
直接使用することもできる。
【００２２】一次分離で分離されたスラリーは、水素吸
蔵合金と水酸化ニッケル粉とバインダー及び導電材を含
み希薄アルカリ性である。本発明ではこのスラリーを二
次分離し、水素吸蔵合金を含有する粗水素吸蔵合金部
と、水酸化ニッケルを含有する粗水酸化ニッケル部に分
別する。二次分離では、粗水素吸蔵合金部は比重が粗水
酸化ニッケル部よりも大きいために、公知の比重分離法
や浮遊分離法で分離することができる。例えば公知の水
流式テーブル選鉱機やジグ選鉱機はこの二次分離に用い
る事ができる。
蔵合金と水酸化ニッケル粉とバインダー及び導電材を含
み希薄アルカリ性である。本発明ではこのスラリーを二
次分離し、水素吸蔵合金を含有する粗水素吸蔵合金部
と、水酸化ニッケルを含有する粗水酸化ニッケル部に分
別する。二次分離では、粗水素吸蔵合金部は比重が粗水
酸化ニッケル部よりも大きいために、公知の比重分離法
や浮遊分離法で分離することができる。例えば公知の水
流式テーブル選鉱機やジグ選鉱機はこの二次分離に用い
る事ができる。
【００２３】二次分離で得られた粗水素吸蔵合金部は、
アルコール類、ケトン類、ケロシン等の有機溶媒又は水
もしくは水に界面活性剤を加えた洗浄液で洗浄処理し、
有機質バインダー等を除去し、乾燥して精製された水素
吸蔵合金粉とする。なお乾燥に際し、８０℃程度で真空
乾燥すると、水素吸蔵合金が吸蔵している水素が除去さ
れる。この精製した水素吸蔵合金粉はそのまゝ単独であ
るいは別途製造した新しい水素吸蔵合金に混合して再使
用する。また水素吸蔵合金の塊を製造する高温溶解設備
へ装入し塊状の水素吸蔵合金として再使用することもで
きる。
アルコール類、ケトン類、ケロシン等の有機溶媒又は水
もしくは水に界面活性剤を加えた洗浄液で洗浄処理し、
有機質バインダー等を除去し、乾燥して精製された水素
吸蔵合金粉とする。なお乾燥に際し、８０℃程度で真空
乾燥すると、水素吸蔵合金が吸蔵している水素が除去さ
れる。この精製した水素吸蔵合金粉はそのまゝ単独であ
るいは別途製造した新しい水素吸蔵合金に混合して再使
用する。また水素吸蔵合金の塊を製造する高温溶解設備
へ装入し塊状の水素吸蔵合金として再使用することもで
きる。
【００２４】二次分離で得られた粗水酸化ニッケル部
は、水酸化ニッケルが主体であり、バインダー、導電材
および一部の水素吸蔵合金を含むスラリーである。これ
は洗浄濾過して必要により過剰のアルカリ液を分離後、
塩酸、硫酸、硝酸のいずれかの酸を用いてあるいはこれ
等を複合して用いて溶解し、濾過して、溶液と不溶解部
分に分別する。
は、水酸化ニッケルが主体であり、バインダー、導電材
および一部の水素吸蔵合金を含むスラリーである。これ
は洗浄濾過して必要により過剰のアルカリ液を分離後、
塩酸、硫酸、硝酸のいずれかの酸を用いてあるいはこれ
等を複合して用いて溶解し、濾過して、溶液と不溶解部
分に分別する。
【００２５】溶液にはニッケルイオン、少量のレアアー
スイオン、コバルトイオン、亜鉛イオン等が含有されて
いる。レアアースイオンはｐＨを１.５〜２.０に保ちシ
ュウ酸で処理すると沈殿物となって溶液から濾別でき
る。レアアースイオンの沈殿物を除去した溶液は、カセ
イアルカリ液で中和するとコバルト、亜鉛を含有する水
酸化ニッケルが得られる。またレアアースイオンの沈殿
物を除去した溶液を溶媒抽出するとそれぞれニッケルと
コバルトと亜鉛とを分離する事ができ、それぞれの水酸
化物や炭酸塩として回収することができる。
スイオン、コバルトイオン、亜鉛イオン等が含有されて
いる。レアアースイオンはｐＨを１.５〜２.０に保ちシ
ュウ酸で処理すると沈殿物となって溶液から濾別でき
る。レアアースイオンの沈殿物を除去した溶液は、カセ
イアルカリ液で中和するとコバルト、亜鉛を含有する水
酸化ニッケルが得られる。またレアアースイオンの沈殿
物を除去した溶液を溶媒抽出するとそれぞれニッケルと
コバルトと亜鉛とを分離する事ができ、それぞれの水酸
化物や炭酸塩として回収することができる。
【００２６】
【実施例１】単３タイプの廃棄されたＮｉ−ＭＨ電池６
ｋｇを、歯間距離５ｍｍのグッドカッター（商品名、株
式会社氏家製作所、３馬力の２軸ねじれ刃回転粉砕機）
で、回転歯部より水をスプレーしながら砕断した。
ｋｇを、歯間距離５ｍｍのグッドカッター（商品名、株
式会社氏家製作所、３馬力の２軸ねじれ刃回転粉砕機）
で、回転歯部より水をスプレーしながら砕断した。
【００２７】砕断品を内容積が３０リットルのステンレ
ス製のボールミル（直径３０ｍｍのステンレス製ボール
５０個が内蔵されている）に移し、スプレー水と合わせ
て約１５リットルの水と共に６０ｒ.ｐ.ｍで１時間転動
させた。
ス製のボールミル（直径３０ｍｍのステンレス製ボール
５０個が内蔵されている）に移し、スプレー水と合わせ
て約１５リットルの水と共に６０ｒ.ｐ.ｍで１時間転動
させた。
【００２８】篩目が３.０ｍｍ，０.５ｍｍ，０.０７５
ｍｍの３種類の篩を、篩目が３.０ｍｍのものを上に、
０.５ｍｍのものを中に、０.０７５ｍｍのものを下に三
段に上下に嵩ね、ボールミルの内容物を移した。更に上
部から水５リットルを加えて洗浄した。各篩の篩上（ス
ラリー化しない部分）を集め乾燥したが１.７５ｋｇで
あり、鋼の破片やニッケルの破片や合成樹脂の破片が目
視観察された。
ｍｍの３種類の篩を、篩目が３.０ｍｍのものを上に、
０.５ｍｍのものを中に、０.０７５ｍｍのものを下に三
段に上下に嵩ね、ボールミルの内容物を移した。更に上
部から水５リットルを加えて洗浄した。各篩の篩上（ス
ラリー化しない部分）を集め乾燥したが１.７５ｋｇで
あり、鋼の破片やニッケルの破片や合成樹脂の破片が目
視観察された。
【００２９】篩下（スラリー）はバッチ式テーブル選鉱
機を用いて水を加えながら、比重の大きい部分と比重の
小さい部分に分離した。比重の大きい部分（粗水素吸蔵
合金部）はアセトン中に分散させた後静置し、浮遊物を
含むアセトンを分離した。沈降部を真空中で４０℃で乾
燥し水素吸蔵合金２.２ｋｇが得られた。この水素吸蔵
合金は炭素含有量が０.０１％、酸素含有量が０.２％で
あり、十分再使用できる品位であった。
機を用いて水を加えながら、比重の大きい部分と比重の
小さい部分に分離した。比重の大きい部分（粗水素吸蔵
合金部）はアセトン中に分散させた後静置し、浮遊物を
含むアセトンを分離した。沈降部を真空中で４０℃で乾
燥し水素吸蔵合金２.２ｋｇが得られた。この水素吸蔵
合金は炭素含有量が０.０１％、酸素含有量が０.２％で
あり、十分再使用できる品位であった。
【００３０】上記のテーブル選鉱機で分離した比重の小
さい部分（粗水酸化ニッケル部）は、静置し、上澄液を
除去し、沈降物に３５％濃度の塩酸を加え、６０℃〜７
０℃に２時間加熱して反応させた。反応終了時のｐＨは
１.２であった。この溶液を濾過し、沈殿物を除去し、
濾液にシュウ酸を加え、ｐＨを１.８として８０℃に１
時間保持して沈殿物（レアアースのシュウ酸塩）を濾別
した。濾液に１０％のカセイソーダ液を加え、水酸化ニ
ッケルを沈殿させ濾別した。この沈殿を水洗、乾燥し
て、１.８ｋｇの水酸化ニッケルを得た。
さい部分（粗水酸化ニッケル部）は、静置し、上澄液を
除去し、沈降物に３５％濃度の塩酸を加え、６０℃〜７
０℃に２時間加熱して反応させた。反応終了時のｐＨは
１.２であった。この溶液を濾過し、沈殿物を除去し、
濾液にシュウ酸を加え、ｐＨを１.８として８０℃に１
時間保持して沈殿物（レアアースのシュウ酸塩）を濾別
した。濾液に１０％のカセイソーダ液を加え、水酸化ニ
ッケルを沈殿させ濾別した。この沈殿を水洗、乾燥し
て、１.８ｋｇの水酸化ニッケルを得た。
【００３１】
【発明の効果】Ｎｉ−ＭＨ電池の廃棄物は、ニッケル、
水素吸蔵合金、バインダー、合成樹脂フィルム、鋼等
の、物理的・化学的特性が異なる多種類の部材で形成さ
れているが、本発明によると、高い価値を有する有価物
を簡易な方法で効率よく回収する事ができる。
水素吸蔵合金、バインダー、合成樹脂フィルム、鋼等
の、物理的・化学的特性が異なる多種類の部材で形成さ
れているが、本発明によると、高い価値を有する有価物
を簡易な方法で効率よく回収する事ができる。
【図１】は本発明の重要プロセスのフローシート。
【図２】は２軸ねじれ刃回転粉砕機の模式説明図。
【図３】は低速縦型粉砕機の模式説明図。
１：異形ねじれ回転刃、 ２：異形ねじれ回転刃、
３：三角形のブロック状の回転刃、 ４：三角形のブロ
ック状の回転刃、 ５：固定刃、６：回転軸。
３：三角形のブロック状の回転刃、 ４：三角形のブロ
ック状の回転刃、 ５：固定刃、６：回転軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 見持 洋司 茨城県つくば市東光台５−９−６ 日本重 化学工業株式会社筑波研究所内 (72)発明者 本多 次徳 東京都中央区日本橋小網町８番４号 日本 重化学工業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】負極に粉末状水素吸蔵合金を配した、廃棄
されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回
収するに際し、該二次電池を砕断し、砕断片を水中で処
理して粉末部をスラリーとし、ついでスラリー化しない
部分とスラリーとに分離し、スラリー化しない部分は鉄
鋼原料として回収し、スラリーは比重分離およびまたは
浮遊分離により粗水素吸蔵合金部と粗水酸化ニッケル部
とに分離し、粗水素吸蔵合金部は洗浄して水素吸蔵合金
として回収し、粗水酸化ニッケル部は酸溶解して不純物
を除去してニッケル化合物を回収することを特徴とす
る、廃棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有
価物を回収する方法。 - 【請求項２】砕断が、大気との接触を断って行う砕断で
あることを特徴とする、請求項１の廃棄されたニッケル
−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方法。 - 【請求項３】大気との接触を断つ方法が、砕断する二次
電池に水膜を形成させる方法であることを特長とする、
請求項２の廃棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池
から有価物を回収する方法。 - 【請求項４】大気との接触を断つ方法が、不活性ガス雰
囲気とする方法であることを特徴とする、請求項２の廃
棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を
回収する方法。 - 【請求項５】砕断が、２軸ねじれ刃回転粉砕機を用いた
砕断であることを特徴とする、請求項１の廃棄されたニ
ッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方
法。 - 【請求項６】砕断が、低速縦型粉砕機を用いた砕断であ
ることを特徴とする、請求項１の廃棄されたニッケル−
水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方法。 - 【請求項７】砕断片が、長さが５〜２０ｍｍの範囲の砕
断片であることを特徴とする、請求項１の廃棄されたニ
ッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方
法。 - 【請求項８】砕断片を水中で処理して粉末部をスラリー
とする方法が、砕断片に転動およびまたは超音波振動を
付与する方法であることを特徴とする、請求項１の廃棄
されたニッケル−水素吸蔵合金電池から有価物を回収す
る方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15364394A JP2866005B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 廃棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15364394A JP2866005B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 廃棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0820825A true JPH0820825A (ja) | 1996-01-23 |
| JP2866005B2 JP2866005B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=15567016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15364394A Expired - Lifetime JP2866005B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 廃棄されたニッケル−水素吸蔵合金二次電池から有価物を回収する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2866005B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6180278B1 (en) * | 1998-07-21 | 2001-01-30 | Eveready Battery Company, Inc. | Reclamation of active material from metal hydride electrochemical cells |
| JP2002184471A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-28 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 使用済みニッケル水素二次電池からの有価金属の回収方法 |
| JP2003045506A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Toyota Motor Corp | アルカリ二次電池正極材の分離回収方法、アルカリ二次電池正極材の特性分析方法及びアルカリ二次電池 |
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| JP2007531977A (ja) * | 2004-04-06 | 2007-11-08 | レキュピル | リチウム基材アノードバッテリーおよびセルの混合リサイクルのための方法 |
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| KR101294701B1 (ko) * | 2012-03-28 | 2013-08-08 | 한국기초과학지원연구원 | 초음파를 이용한 전기화학적 특성이 우수한 이차전지용 전극활물질의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 전극활물질을 이용한 리튬 이차전지의 제조 방법 |
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| JP2016186889A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | Fdk株式会社 | ニッケル水素二次電池用負極のリサイクル方法 |
| CN106099238A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-09 | 赣州市豪鹏科技有限公司 | 一种废旧二次电池铁的回收方法 |
| CN106099239A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-09 | 赣州市豪鹏科技有限公司 | 一种废旧二次电池铜和铝的回收方法 |
| CN106252773A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-21 | 赣州市豪鹏科技有限公司 | 一种废旧二次电池正极粉的回收方法 |
| CN107394302A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-24 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种废旧镍钴锰酸锂电池电芯焙烧料的分离方法 |
-
1994
- 1994-07-05 JP JP15364394A patent/JP2866005B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN107394302B (zh) * | 2017-07-27 | 2019-09-27 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种废旧镍钴锰酸锂电池电芯焙烧料的分离方法 |
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|---|---|
| JP2866005B2 (ja) | 1999-03-08 |
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