KR101919724B1 - 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법 및, 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법 - Google Patents
리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법 및, 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101919724B1 KR101919724B1 KR1020177010871A KR20177010871A KR101919724B1 KR 101919724 B1 KR101919724 B1 KR 101919724B1 KR 1020177010871 A KR1020177010871 A KR 1020177010871A KR 20177010871 A KR20177010871 A KR 20177010871A KR 101919724 B1 KR101919724 B1 KR 101919724B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- manganese
- iron
- lithium ion
- ion battery
- scrap
- Prior art date
Links
- 238000002386 leaching Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 62
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 61
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 161
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 99
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 99
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 99
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 98
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 54
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 40
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 33
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 28
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 14
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 9
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 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 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 6
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 description 4
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 description 4
- 229940093474 manganese carbonate Drugs 0.000 description 4
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 2
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 2
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 2
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
-
- 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
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
- C22B23/0415—Leaching processes with acids or salt solutions except ammonium salts solutions
-
- 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
- C22B23/0461—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical methods
-
- 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
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
-
- 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
- C22B47/00—Obtaining manganese
-
- 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
-
- 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
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/007—Wet processes by acid leaching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- 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
-
- Y02P10/234—
-
- 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
-
- Y02W30/54—
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
처리 비용을 유효하게 저감시킬 수 있는 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법 및, 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법을 제공한다. 본 발명의 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법은, 니켈 및/또는 코발트를 포함하는 리튬 이온 전지의 스크랩을, 산성 용액으로 침출시킴에 있어서, 상기 스크랩에 포함되지 않는 망간 및/또는 철의 단체, 망간 및/또는 철의 화합물 및, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 포함하는 용액 중 적어도 1종을, 상기 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하여, 상기 산성 용액 중에, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 존재시키고, 그 후, 상기 망간 및/또는 철의 금속 이온이 존재하는 당해 산성 용액 중에서, 상기 스크랩에 포함되는 니켈 및/또는 코발트와, 상기 망간 및/또는 철의 금속 이온을 접촉시킴으로써, 니켈 및/또는 코발트를 침출시키는 금속 침출 공정을 포함하는 것이다.
Description
본 발명은, 니켈 및/또는 코발트를 포함하는 리튬 이온 전지 스크랩을 침출시키는 방법 및 그의 리튬 이온 전지 스크랩으로부터 소정의 금속을 회수하는 방법에 관한 것이고, 특히, 리튬 이온 전지 스크랩의 처리에 요하는 비용 저감에 기여할 수 있는 기술을 제안하는 것이다.
각종 전자 디바이스를 비롯해 다양한 산업 분야에서 사용되고 있는 리튬 이온 전지는, 망간, 니켈 및 코발트를 함유하는 리튬 금속염을 정극재로서 이용한 것이며, 최근에는, 그 사용량의 증가 및 사용 범위의 확대에 수반하여, 전지의 제품 수명이나 제조 과정에서의 불량에 의해 폐기되는 양이 증대하고 있는 상황에 있다.
이러한 상황 하에서는, 대량으로 폐기되는 리튬 이온 전지 스크랩으로부터, 상기의 니켈 및 코발트 등의 고가의 원소를, 재이용하기 위해 비교적 저비용으로 용이하게 회수하는 것이 요망된다.
유가 금속의 회수를 위해 리튬 이온 전지 스크랩을 처리하는 데는, 먼저, 예를 들어 소요에 따라 배소, 파쇄 및 사별 등의 각 공정을 거쳐 얻어진 분말상 내지 입상의 리튬 이온 전지 스크랩을, 과산화수소수를 이용하여 산 침출하고, 거기에 포함될 수 있는 리튬, 니켈, 코발트, 망간, 철, 구리, 알루미늄 등을 용액 중에 용해시켜 침출후 액을 얻는다.
이어서, 그 침출후 액에 대해 용매 추출법을 실시하여, 각 금속 원소를 순차 분리시킨다. 여기에서는, 우선 철 및 알루미늄을 회수하고, 계속해서 망간 및 구리, 그리고 코발트, 그 후에 니켈을 회수하여, 마지막에 수상에 리튬을 잔류시킴으로써, 각 유가 금속을 회수할 수 있다.
또한, 리튬 이온 전지 등의 이차 전지로부터 유가 금속을 회수하는 방법으로서, 특허문헌 1 및 2에는 각각, 「Co, Ni, Mn 함유 리튬 전지 부스러기로부터의 유가 금속 회수 방법」 및 「폐이차전지로부터의 금속의 회수 방법」이 개시되어 있다.
그런데, 상술한 리튬 이온 전지 스크랩의 처리 방법에서는, 리튬, 망간, 니켈 및 코발트 등의 회수 대상인 금속의 회수율을 향상시키기 위해, 리튬 이온 전지 스크랩에 포함되는 대상 금속을 산 침출함에 있어서, 환원제로서 과산화수소수를 첨가하는 것이 필요하게 된다. 특히, 리튬 이온 전지 스크랩에 포함되는 정극 활물질은, 리튬 등이 산화물의 형태를 이루므로, 이것을 충분히 침출시키는 데는, 환원제로서의 과산화수소수의 양도 다량이 된다.
그런데, 이 과산화수소수는 비교적 고가이기 때문에, 상기의 처리 방법은, 다량의 과산화수소수의 첨가에 기인하여 처리 비용이 크게 늘어난다는 문제가 있었다.
또한, 상기의 처리 방법으로 침출후 액에 포함되는 망간 등의, 고가인 금속 이외의 금속 등은, 상술한 바와 같이 후 공정에서 용매 추출법에 의해 회수하는 것이 가능하지만, 이 경우, 당해 금속을 용매 추출하기 위해 공정수가 증대되어 비용이 늘어나는 것 외에도, 용매 추출 후의 회수되는 당해 금속의 형태에 따라서는, 그것을 그대로 재이용할 수 없어, 추가의 처리가 필요하게 된다고 하는 문제도 있다.
본 발명은, 종래 기술이 안고 있는 이러한 문제를 해결하는 것을 과제로 하는 것으로, 그것의 목적으로 하는 바는, 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 시에 첨가하는 고가의 과산화수소수의 양을 저감시키거나, 또는 과산화수소수의 첨가를 불필요하게 하고, 또한 고가의 금속 이외의 금속 등을 용이하게 회수 가능하게 하여, 처리 비용을 유효하게 저감시킬 수 있는 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법 및, 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법을 제공하는 데에 있다.
발명자는, 니켈 및/또는 코발트를 포함하는 리튬 이온 전지의 스크랩을 산성 용액으로 침출함에 있어서, 리튬 이온 전지의 스크랩에는 포함되지 않는 망간 및/또는 철을, 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가함으로써, 산성 용액 중에서 용해한 망간 및/또는 철의 금속 이온과 니켈 및/또는 코발트가 접촉함으로써, 니켈 및/또는 코발트의 침출을 유효하게 촉진시킬 수 있다는 지견을 얻었다.
또한, 스크랩을 산성 용액으로 침출할 때에 산성 용액 중에서 용해한 망간 및/또는 철의 금속 이온은 석출하고, 그 침출후 액으로부터 고액 분리 등에 의해 회수 가능한 것을 알아내었다.
그리고, 이것을 이용함으로써, 종래는 다량으로 첨가하는 것이 필요했던 과산화수소수를 감소시키거나, 또는 삭감할 수 있고, 처리 비용을 저감할 수 있다고 생각했다.
이러한 지견하에서, 본 발명의 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법은, 니켈 및/또는 코발트를 포함하는 리튬 이온 전지의 스크랩을, 산성 용액으로 침출시킴에 있어서, 상기 스크랩에 포함되지 않는 망간 및/또는 철의 단체, 망간 및/또는 철의 화합물 및, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 포함하는 용액 중 적어도 1종을, 상기 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하여, 상기 산성 용액 중에, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 존재시키고, 그 후, 상기 망간 및/또는 철의 금속 이온이 존재하는 당해 산성 용액 중에서, 상기 스크랩에 포함되는 니켈 및/또는 코발트와, 상기 망간 및/또는 철의 금속 이온을 접촉시킴으로써, 니켈 및/또는 코발트를 침출시키는 금속 침출 공정을 포함하는 것이다.
상기 금속 침출 공정에서, 산성 용액 중에 존재하는 상기 망간 및/또는 철의 금속 이온을, 산화에 의해 산화물로서 침전시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 금속 침출 공정에서는, 리튬 이온 전지 정극 활물질의 원료를, 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하고, 당해 리튬 이온 전지 정극 활물질의 원료에, 망간 및/또는 철의 화합물이 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법은, 상기 어느 하나의 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법의 금속 침출 공정과, 상기 금속 침출 공정에서 얻어진 침출후 액으로부터, 해당 침출후 액에 침출한 망간 및/또는 철을, 용매 추출에 의해 니켈 및/또는 코발트와 분리시켜 회수하는 분리 회수 공정을 포함하는 것이다.
이 회수 방법에서는, 상기 금속 침출 공정에서, 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하는 망간 및/또는 철의 금속 이온을 포함하는 용액, 또는, 망간 및/또는 철의 화합물이, 상기 분리 회수 공정에서의 망간 및/또는 철을 포함하는 용매로부터 역 추출한 산성액, 또는, 상기 산성액으로부터 생성된 망간 및/또는 철의 화합물인 것이 바람직하다.
이 발명에서는, 금속 침출 공정에서, 망간 및/또는 철의 단체, 망간 및/또는 철의 화합물 및, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 포함하는 용액 중 적어도 1종을, 상기 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하고, 상기 산성 용액 중에, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 존재시킴으로써, 스크랩에 포함되는 니켈 및/또는 코발트와, 망간 및/또는 철의 금속 이온이 접촉하여, 다량의 과산화수소수의 첨가 없이, 니켈 및/또는 코발트의 침출을 촉진시킬 수 있다.
또한, 산성 용액 중에서, 첨가되는 망간 및/또는 철의 금속 이온과 니켈 및/또는 코발트가 접촉함으로써, 망간 및/또는 철이 산화물로서 석출ㆍ침전하고, 이 망간 및/또는 철을 침출후 액으로부터 용이하게 회수할 수 있다.
그 결과로서, 본 발명에 의하면, 종래의 방법에 비하여, 리튬 이온 전지 스크랩의 처리에 요하는 비용을 유효하게 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법을 개략적으로 나타내는 공정도.
도 2는 다른 실시 형태에 따른 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법을 개략적으로 나타내는 공정도.
도 2는 다른 실시 형태에 따른 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법을 개략적으로 나타내는 공정도.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 예시 설명한다.
본 발명의 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법의 하나의 실시 형태는, 니켈 및/또는 코발트를 포함하는 리튬 이온 전지의 스크랩을, 산성 용액으로 침출시키기 위한 방법이며, 여기에는, 상기 스크랩에 포함되지 않는 금속인 망간 및/또는 철의 단체, 망간 및/또는 철의 화합물 및, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 포함하는 용액 중 적어도 1종을, 상기 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하여, 상기 산성 용액 중에, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 존재시키고, 그 후, 상기 망간 및/또는 철의 금속 이온이 존재하는 당해 산성 용액 중에서, 상기 스크랩에 포함되는 니켈 및/또는 코발트와, 상기 망간 및/또는 철의 금속 이온을 접촉시킴으로써, 니켈 및/또는 코발트를 침출시키는 금속 침출 공정이 포함된다.
(리튬 이온 전지 스크랩)
본 발명에서 대상으로 하는 리튬 이온 전지 스크랩은, 전지 제품의 수명이나 제조 불량 또는 기타의 이유에 의해 폐기된, 소위 전지 부스러기, 알루미늄박 부착 정극재 혹은 정극 활물질 또는, 이들 중 적어도 1종, 혹은, 예를 들어 전지 부스러기 등을, 필요에 따라, 후술하는 바와 같이 배소하고, 화학 처리하여, 파쇄 및/혹은 사별한 것 등으로 할 수 있다. 단, 리튬 이온 전지 스크랩의 종류 등에 따라서는, 이러한 배소나 화학 처리, 파쇄, 체분은 반드시 필요하지는 않다.
또한 여기에서, 예를 들어 리튬 이온 전지 스크랩이 전지 부스러기인 경우, 이 리튬 이온 전지 스크랩에는 일반적으로, 정극 활물질을 구성하는 리튬, 니켈, 코발트, 망간 중, 1종 이상의 원소를 포함하는 단독 금속 산화물 또는, 2종 이상의 원소를 포함하는 복합 금속 산화물 외에도, 알루미늄, 구리, 철 등이 포함되는 경우가 있다.
혹은, 정극 활물질인 경우, 이 리튬 이온 전지 스크랩에는 일반적으로, 상기의 단독 금속 산화물 또는 복합 금속 산화물이 포함될 수 있다. 또한, 알루미늄박 부착 정극재의 경우에는, 당해 단독 금속 산화물 또는 복합 금속 산화물 외에도, 알루미늄이 더 포함되는 경우가 있다.
(배소 공정)
상기의 리튬 이온 전지 스크랩은, 필요에 따라, 이미 공지된 방법에 의해 배소할 수 있다. 이에 의해, 리튬 이온 전지 스크랩에 포함되는 불필요한 물질을 분해, 연소 혹은 휘발시킬 수 있다. 배소를 행하는 가열로로서는, 고정상로, 전기로, 중유로, 킬른로, 스토커로, 유동상로 등을 사용할 수 있다.
또한, 이러한 배소와 함께 필요한 화학 처리를 실시하는 것이 가능하고, 그리고, 1축 파쇄기나 2축 파쇄기 등을 이용하여 리튬 이온 전지 스크랩을 파쇄함으로써 적당한 크기로 조정한 후, 하기의 사별 공정을 실시할 수 있다.
(사별 공정)
이 사별 공정에서는, 상술한 바와 같이 파쇄한 후의 리튬 이온 전지 스크랩을 사별함으로써, 알루미늄 등의 일부를 제거할 수 있다. 효과적으로 사별하기 위해서는, 사전에 리튬 이온 전지 스크랩에 대해 상술한 열처리나 화학 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
이러한 사별은 필수는 아니지만, 사별을 행하지 않는 경우는, 후술하는 침출 공정에서의 산 침출 및 중화에서의 시약의 사용량이 증가하는 경우가 있다.
(금속 침출 공정)
금속 침출 공정에서는, 상기한 바와 같이 하여 얻어진 분말상 내지 입상의 리튬 이온 전지 스크랩을, 황산 등의 산성 용액에 첨가하여 침출시킨다.
여기에서, 이 실시 형태에서는, 산성 용액에 스크랩을 첨가함과 동시에, 또는 해당 스크랩의 첨가로부터 시간을 두고, 산성 용액에, 망간 및/또는 철의 단체, 망간 및/또는 철의 화합물 및, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 포함하는 용액 중 적어도 1종을 첨가한다. 이 망간 및 철은, 리튬 이온 전지 스크랩에 포함되지 않는 금속이다.
그리고, 망간 및/또는 철의 단체나 망간 및/또는 철의 화합물은, 산성 용액 중에서 용해하고, 또한 망간 및/또는 철의 금속 이온을 포함하는 용액은 그대로의 상태로, 산성 용액 중에 망간 및/또는 철의 금속 이온을 존재시킨다. 즉, 여기에서는, 망간 및/또는 철의 첨가 전의 형태는 막론하고, 첨가한 후에 산성 용액 중에서 망간 및/또는 철의 금속 이온이 존재하게 되면 된다.
그것에 의해, 산성 용액 중에서는, 상기의 망간 및/또는 철의 금속 이온과 니켈 및/또는 코발트가 접촉하고, 니켈 및/또는 코발트와 망간 및/또는 철의 금속 이온의 산화 환원 반응에 기초하여, 니켈 및/또는 코발트의 침출이 촉진하게 된다.
그 결과로서, 산성 용액에, 다량의 과산화수소수를 첨가할 필요가 없어지므로, 침출에 요하는 고가의 과산화수소수의 양을 저감 또는, 절감할 수 있고, 처리 비용을 유효하게 저감시키는 것이 가능해진다.
여기서, 침출의 대상으로 하는 금속은, 리튬 이온 전지에 포함될 수 있는 니켈 및 코발트를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속으로 한다.
이들 니켈 및/또는 코발트의, 산성 용액 중에서의 침출을 유효하게 촉진시키기 위해, 산성 용액에 첨가하는 금속은, 망간 및 철을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속으로 한다. 이 경우, 망간 및/또는 철의 화합물로서는, 망간 및/또는 철의 염화물, 황화물, 수산화물 또는 탄산염으로 할 수 있다.
이러한 금속 침출 공정에서, 스크랩과 함께 산성 용액 중에 첨가하는 망간 및/또는 철은, 니켈 및/또는 코발트에 있어서의 산화 환원 반응의 산화 환원 평형 전위에 비해, 산화 환원 반응의 산화 환원 평형 전위가 낮은 금속이다. 이에 의해, 망간 및/또는 철의 금속 이온과 니켈 및/또는 코발트의 산화 환원 반응을 효과적으로 촉진시켜, 니켈 및/또는 코발트를 보다 유효하게 침출시킬 수 있다.
또한 여기에서는, 망간 및/또는 철은, 다른 산화수를 취할 수 있는 금속이며, 그것에 의해, 니켈 및/또는 코발트를 환원하여 용해시킴과 함께 스스로가 산화되어 산화물로서 침전하기 쉬워진다.
상기의 금속 침출 공정을 거침으로써, 후술하는 회수 방법과 같이, 금속 침출 공정 후, 니켈 및/또는 코발트를 회수할 때에, 금속 침출 공정에서 얻어지는 침출후 액에 망간 및/또는 철이, 소량만 포함되거나 또는 완전히 포함되지 않게 되므로, 니켈 및/또는 코발트를 회수할 때의 망간 및/또는 철의 분리에 요하는 수고 및 비용도 절감할 수 있다.
예를 들어 산성 용액에 첨가하는 금속이 망간인 경우, 이 금속 침출 공정에서는, 산성 용액 중에 이산화망간을 석출하고, 이것을 회수할 수 있다.
그런데, 리튬 이온 전지 정극 활물질의 원료(소위 정극재 전구체 등)에는, 예를 들어 리튬, 코발트, 니켈 및/또는 망간 등의 화합물을 포함하는 것이며, 여기에는 망간 및/또는 철의 화합물, 예를 들어 염화물, 황화물, 수산화물 또는 탄산염이 포함되는 경우가 있다.
이렇게 정극 활물질의 원료가 망간 및/또는 철의 화합물을 포함하는 경우는, 그 정극 활물질의 원료를, 금속 침출 공정에서, 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가함으로써, 상술한 바와 같은 산화 환원 반응하에, 니켈 및/또는 코발트의 침출을 유효하게 촉진시킬 수 있으므로 적합하다. 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하는 정극 활물질의 원료는, 망간 화합물 중에서도 탄산 망간(II)을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 이러한 정극 활물질의 원료는, 예를 들어 정극 활물질 제조 과정의 공정 스크랩으로서 얻을 수 있다.
가령, 이 정극 활물질의 원료만을 산 침출하는 경우에는, 거기에 포함될 수 있는 코발트, 니켈, 망간, 리튬 등은 용해하기 쉽고, 일단 용해한 망간의 석출 반응이 충분히 행해지지 않고, 후의 공정에서 다량의 망간 이온을 처리할 필요가 있다.
이에 비해, 상술한 바와 같이, 정극 활물질의 원료를, 스크랩과 혼합시켜 산 침출한 경우에는, 정극 활물질의 원료에 포함될 수 있는 탄산 망간(II) 등으로부터 일단 용해한 망간 이온이 환원제로서 작용함으로써, 스크랩 중의 코발트, 니켈의 침출을 촉진하고, 한쪽에서는, 일단 용해된 망간의, 산화망간으로서의 석출 반응이 진행되기 때문에, 스크랩만 또는 정극 활물질의 원료만을 단독으로 산 침출하는 경우에 비해, 리튬, 코발트, 니켈 등을 보다 유효하게 침출시킬 수 있음과 함께, 보다 많은 이산화망간 등을 침전시킬 수 있다.
이상에서 설명한 금속 침출 공정에서, 망간 및/또는 철을 첨가함에 있어서는, 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 개시로부터, 0시간 내지 12시간이 경과한 후에, 망간 및/또는 철을 첨가하는 것이, 금속 침출 공정의 처리 시간의 단축화의 관점에서 바람직하다.
또한 여기서, 마찬가지로 처리 시간을 단축화하기 위해, 금속 침출 공정에서의 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 시간은, 1시간 내지 24시간으로 하는 것이 바람직하다.
그리고 또한, 금속 침출 공정에서의 망간 및/또는 철의 첨가량은, 침출시키는 리튬 이온 전지 스크랩 중의 니켈 및/또는 코발트의 함유량에 대해, 0.1배 내지 5배로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 니켈 및/또는 코발트의 용해를 유효하게 촉진시킴과 함께, 망간 및/또는 철을 충분히 침전시킬 수 있다.
또한 이 금속 침출 공정에서 사용하는 산으로서는, 황산, 염산 등의 무기산 및, 과산화수소수 등을 들 수 있다.
또한, 망간 및/또는 철을 산성 용액 중에 첨가한 후, 20℃ 내지 80℃의 온도 하에, 산성 용액을, 0rpm 내지 750rpm의 속도로 교반하는 것이 바람직하다.
(분리 회수 공정)
본 발명의 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속 회수 방법의 하나의 실시 형태에서는, 상술한 금속 침출 공정 후, 분리 회수 공정을 실시한다. 보다 상세하게는, 이 실시 형태는, 리튬 이온 전지 스크랩에 포함되는 금속 원소에 따라, 예를 들어 도 1 또는 2에 예시하는 공정을 포함할 수 있다.
이 분리 회수 공정에서는, 금속 침출 공정에서 얻어진 침출후 액에 대해, 예를 들어 일반적인 용매 추출법 또는 전해법 등을 사용하여, 거기에 용해되어 있는 니켈 및/또는 코발트를 포함하는 각 원소를 회수하는 것 외에, 그 침출후 액에 망간 및/또는 철이 용해된 상태로 남은 경우에, 망간 및/또는 철을 니켈 및/또는 코발트와 분리시켜 회수한다.
도 1에 도시하는 곳에서는, 대상의 리튬 이온 전지 폐기물에 포함되어 침출후 액 중에 용해되어 있는 리튬, 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄, 구리, 철 등 중, 처음에, 철 및 알루미늄을 용매 추출한다.
계속해서, 그것에 의해 얻어지는 용액으로부터, 망간 및 구리를 회수한다. 단, 여기에서는, 상술한 것 같이 침출 공정에서의 이산화망간의 석출 반응의 촉진에 의해, 용액 중에 포함되는 망간의 양은 적어진다. 또한 조건에 따라서는, 용액 중에 망간이 포함되지 않는 경우도 있고, 이 경우는, 망간의 회수가 불필요하게 된다. 그 결과로서, 여기서의 망간의 회수에 요하는 비용을 유효하게 저감 내지 절감할 수 있다.
그 후는 코발트 및 니켈 각각을 순차적으로 회수하고, 마지막으로 용액 중에 리튬을 남기고, 각 금속을 회수할 수 있다.
한편, 도 2에 도시하는 곳에서는, 리튬 이온 전지 폐기물에 포함되는 원소는, 리튬, 니켈, 코발트, 망간뿐이기 때문에, 침출후 액으로부터 망간, 코발트 및 니켈을 순차적으로 회수하여, 리튬만이 잔류하는 용액으로 함으로써, 도 1에 도시하는 방법보다도 간이하게 행할 수 있다.
여기서, 이러한 분리 회수 공정에서는, 망간 및/또는 철을 포함하는 용매로부터 역 추출한 산성액을 얻을 수 있고, 망간 및/또는 철을 포함하는 이 산성액을, 상술의 금속 침출 공정에서, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 포함하는 용액으로서 산성 용액에 첨가하여 사용하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 금속 침출 공정에서 첨가하는 과산화수소수의 양의 저감 또는 과산화수소수의 절감에 수반하는, 처리 비용의 저감에 기여할 수 있다.
이 산성액으로서는, 황산염 용액, 염산염 용액 또는 질산염 용액으로 하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 황산 망간(II) 용액으로 하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 특히 황산 망간(II)은 일반적으로, 별도 재이용하는 경우, 그대로의 상태로는 이용할 수 없고, 추가의 처리가 필요해져서 비용 및 공정수가 증대하는 점에서, 이들 금속 침출 공정에서 사용하는 것이 효과적이다.
금속 침출 공정에서 산성 용액에 첨가된 황산 망간(II)은 환원제로서 작용하고, 니켈 및/또는 코발트의 침출을 효과적으로 촉진시킬 수 있다.
상기의 산성액을, 금속 침출 공정에서, 망간 및/또는 철의 금속 이온을 포함하는 용액으로서 첨가하는 경우, 니켈 및/또는 코발트의 용해와 망간 및/또는 철의 석출을 유효하게 촉진시키기 위해, 산성액 중의 망간 및/또는 철의 농도는, 1g/L 내지 50g/L로 하는 것이 바람직하다.
혹은, 상기의 산성액에, 탄산화, 수산화, 정석 등의 처리를 실시함으로써 생성된 망간 및/또는 철의 화합물을, 금속 침출 공정에서 산성 용액에 첨가하여 사용하는 것도 효과적이다.
이와 같이 하여 생성되는 망간 및/또는 철의 화합물로서는, 예를 들어 망간 및/또는 철의 탄산염, 수산화물 또는 황산염 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 탄산 망간(II)이, 금속 침출 공정에서의 첨가제로서 사용하는 것에 가장 적합하다.
실시예
다음에, 본 발명의 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법을 시험적으로 실시하고, 그 효과를 확인했으므로 이하에 설명한다. 단, 여기에서의 설명은, 단순한 예시를 목적으로 한 것이며, 이것에 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다.
(실시예 1)
희황산(황산 농도 150g/L) 100ml에, 황산 망간 용액(망간 농도 60g/L) 50ml을 첨가한 후, LiCoO2계 정극 활물질 10g을 넣고, 60℃에서 6시간에 걸쳐 교반했다. 그 결과, LiCoO2계 정극 활물질 중의 Co를 모두 녹일 수 있었다.
(실시예 2)
희황산(황산 농도 200g/L) 100ml에, 탄산 망간 6g을 첨가한 후, LiCoO2계 정극 활물질 10g을 넣고, 60℃에서 6시간에 걸쳐 교반했다. 그 결과, LiCoO2계 정극 활물질 중의 Co를 모두 녹일 수 있었다.
(비교예)
희황산(황산 농도 150g/L) 100ml에, LiCoO2계 정극 활물질 10g을 넣고, 60℃에서 6시간에 걸쳐 교반했다. 그 결과, LiCoO2계 정극 활물질 중의 Co를 모두 녹일 수는 없었다.
(참고예)
희황산(황산 농도 150g/L) 100ml에, 과산화수소수(35％) 15ml를 첨가한 후, LiCoO2계 정극 활물질 10g을 넣고, 60℃에서 6시간에 걸쳐 교반한 바, LiCoO2계 정극 활물질 중의 Co를 모두 녹일 수 있었다.
상술한 실시예 1 및 2 및 비교예의 결과로부터, 산성 용액에 정극 활물질만을 첨가해도, 정극 활물질 중의 코발트를 충분히 녹일 수 없지만, 이 정극 활물질에 포함되지 않는 망간을 첨가함으로써, 과산화수소수의 첨가 없이, 정극 활물질 중의 코발트를 유효하게 녹일 수 있는 것을 알 수 있다.
Claims (5)
- 니켈과 코발트 중 어느 하나 이상을 포함하는 리튬 이온 전지의 스크랩을, 산성 용액으로 침출시키는데 있어서,
상기 스크랩에 포함되지 않는 망간과 철 중 어느 하나 이상의 단체, 망간과 철 중 어느 하나 이상의 화합물 및, 망간과 철 중 어느 하나 이상의 금속 이온을 포함하는 용액 중 적어도 1종을, 상기 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하여, 상기 산성 용액 중에, 망간과 철 중 어느 하나 이상의 금속 이온을 존재시키고, 그 후, 상기 망간과 철 중 어느 하나 이상의 금속 이온이 존재하는 당해 산성 용액 중에서, 상기 스크랩에 포함되는 니켈과 코발트 중 어느 하나 이상과, 상기 망간과 철 중 어느 하나 이상의 금속 이온을 접촉시킴으로써, 니켈과 코발트 중 어느 하나 이상을 침출시켜 산성 용액 중에 존재하는 상기 망간과 철 중 어느 하나 이상의 금속 이온을, 산화에 의해 산화물로서 침전시키는 금속 침출 공정을 포함하는, 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법. - 제1항에 있어서, 상기 금속 침출 공정에서, 리튬 이온 전지 정극 활물질의 원료를 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하고,
당해 리튬 이온 전지 정극 활물질의 원료는, 망간과 철 중 어느 하나 이상의 화합물을 포함하는, 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법. - 제1항 또는 제2항에 기재된 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법의 금속 침출 공정과, 상기 금속 침출 공정에서 얻어진 침출후 액으로부터, 해당 침출후 액에 침출한 망간과 철 중 어느 하나 이상을, 용매 추출에 의해 니켈과 코발트 중 어느 하나 이상과 분리시켜 회수하는 분리 회수 공정을 포함하는, 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 금속 침출 공정에서, 스크랩과 함께 산성 용액에 첨가하는 망간과 철 중 어느 하나 이상의 금속 이온을 포함하는 용액, 혹은, 망간과 철 중 어느 하나 이상의 화합물이, 상기 분리 회수 공정에서의 망간과 철 중 어느 하나 이상을 포함하는 용매로부터 역 추출한 산성액, 또는, 상기 산성액으로부터 생성된 망간과 철 중 어느 하나 이상의 화합물인, 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법.
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2014-202053 | 2014-09-30 | ||
| JP2014202053 | 2014-09-30 | ||
| PCT/JP2015/077620 WO2016052568A1 (ja) | 2014-09-30 | 2015-09-29 | リチウムイオン電池スクラップの浸出方法および、リチウムイオン電池スクラップからの金属の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170057417A KR20170057417A (ko) | 2017-05-24 |
| KR101919724B1 true KR101919724B1 (ko) | 2018-11-16 |
Family
ID=55630593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177010871A KR101919724B1 (ko) | 2014-09-30 | 2015-09-29 | 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법 및, 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3202929B1 (ko) |
| JP (1) | JP6363578B2 (ko) |
| KR (1) | KR101919724B1 (ko) |
| CN (1) | CN107002171A (ko) |
| TW (2) | TWI656220B (ko) |
| WO (1) | WO2016052568A1 (ko) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6571123B2 (ja) * | 2017-03-01 | 2019-09-04 | Ｊｘ金属株式会社 | リチウムイオン電池スクラップの浸出方法および、リチウムイオン電池スクラップからの金属の回収方法 |
| JP6798918B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2020-12-09 | Ｊｘ金属株式会社 | リチウムイオン電池スクラップの処理方法 |
| JP6640783B2 (ja) | 2017-03-31 | 2020-02-05 | Ｊｘ金属株式会社 | リチウム回収方法 |
| CN110945711B (zh) | 2017-05-30 | 2023-05-23 | 锂电池循环有限公司 | 从电池回收材料的处理方法、设备及系统 |
| 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 |
| EP3670686A1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-06-24 | A.C.N. 630 589 507 Pty Ltd | Battery recycling process |
| JP7094877B2 (ja) * | 2018-12-27 | 2022-07-04 | Ｊｘ金属株式会社 | 有価金属の回収方法 |
| KR20220057136A (ko) | 2020-10-29 | 2022-05-09 | 코스모화학 주식회사 | 폐리튬 이차전지의 삼원계 양극활물질로부터 전구체제조용 혼합용액 회수방법 |
| FR3121551B1 (fr) * | 2021-03-30 | 2023-06-02 | Commissariat Energie Atomique | Procede de dissolution d’un materiau d’electrode positive |
| JPWO2023054618A1 (ko) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012001750A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Ｃｏ含有溶液の製造方法 |
| JP2012036420A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ニッケル及びコバルトの浸出方法、及びリチウムイオン電池からの有価金属の回収方法 |
| JP2014162982A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 金属混合溶液からの金属の分離回収方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3761566A (en) * | 1971-09-13 | 1973-09-25 | American Metal Climax Inc | Leaching of nickel lateritic ores with waste iron sulfate solutions |
| TWI231063B (en) * | 2003-11-14 | 2005-04-11 | Ind Tech Res Inst | Process of recovering valuable metals from waste secondary batteries |
| KR101089519B1 (ko) * | 2009-11-30 | 2011-12-05 | 한국지질자원연구원 | 리튬이온전지 및 3원계 양극활물질로부터 ｃｍｂ 촉매 제조방법 |
| CN101871048B (zh) * | 2010-06-25 | 2012-05-23 | 浙江华友钴业股份有限公司 | 一种从废旧锂电池中回收钴、镍和锰的方法 |
| JP5533700B2 (ja) * | 2011-01-27 | 2014-06-25 | 住友金属鉱山株式会社 | 有価金属の浸出方法及びこの浸出方法を用いた有価金属の回収方法 |
| KR101325176B1 (ko) * | 2011-03-23 | 2013-11-07 | 한국지질자원연구원 | 삼원계 양극활물질로부터 화학이산화망간의 제조방법, 그 제조방법에 의하여 제조된 화학이산화망간 및 화학이산화망간을 포함하는 이차전지 |
| EP2772557A4 (en) * | 2011-10-24 | 2015-06-24 | Sumitomo Metal Mining Co | METHOD FOR PRODUCING A HIGH-PURITY AQUEOUS COBALT SULPHATE SOLUTION |
| JP2013112859A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 硫酸マンガンの製造方法 |
| JP5514844B2 (ja) * | 2012-01-25 | 2014-06-04 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 廃二次電池からの有価金属の分離方法及びそれを用いた有価金属の回収方法 |
| CN102703705A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 南昌航空大学 | 一种高效强化浸出废弃锂离子电池中金属的方法 |
| JP2013181247A (ja) * | 2012-12-13 | 2013-09-12 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 金属の混合溶液の分離方法 |
| JP5902601B2 (ja) * | 2012-12-13 | 2016-04-13 | Ｊｘ金属株式会社 | 金属混合溶液中の金属の分離方法 |
-
2015
- 2015-09-29 WO PCT/JP2015/077620 patent/WO2016052568A1/ja active Application Filing
- 2015-09-29 CN CN201580052894.1A patent/CN107002171A/zh active Pending
- 2015-09-29 JP JP2015192199A patent/JP6363578B2/ja active Active
- 2015-09-29 KR KR1020177010871A patent/KR101919724B1/ko active IP Right Grant
- 2015-09-29 EP EP15847456.9A patent/EP3202929B1/en active Active
- 2015-09-30 TW TW104132068A patent/TWI656220B/zh active
- 2015-09-30 TW TW106143575A patent/TW201812030A/zh unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012001750A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Ｃｏ含有溶液の製造方法 |
| JP2012036420A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ニッケル及びコバルトの浸出方法、及びリチウムイオン電池からの有価金属の回収方法 |
| JP2014162982A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 金属混合溶液からの金属の分離回収方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3202929B1 (en) | 2021-12-22 |
| WO2016052568A1 (ja) | 2016-04-07 |
| CN107002171A (zh) | 2017-08-01 |
| TWI656220B (zh) | 2019-04-11 |
| EP3202929A4 (en) | 2018-06-06 |
| TW201812030A (zh) | 2018-04-01 |
| JP2016069733A (ja) | 2016-05-09 |
| TW201629235A (zh) | 2016-08-16 |
| KR20170057417A (ko) | 2017-05-24 |
| JP6363578B2 (ja) | 2018-07-25 |
| EP3202929A1 (en) | 2017-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101919724B1 (ko) | 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법 및, 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법 | |
| KR101919266B1 (ko) | 리튬 이온 전지 스크랩의 침출 방법 및 리튬 이온 전지 스크랩으로부터의 금속의 회수 방법 | |
| KR102324612B1 (ko) | 리튬 이온 전지 스크랩의 처리 방법 | |
| JP7217612B2 (ja) | 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 | |
| KR102202646B1 (ko) | 리튬 이온 전지 스크랩의 처리 방법 | |
| JP6835821B2 (ja) | リチウムイオン電池スクラップの処理方法 | |
| JP6334450B2 (ja) | リチウムイオン電池リサイクル原料からの金属の回収方法 | |
| JP6735192B2 (ja) | リチウムイオン電池スクラップの処理方法 | |
| JP6258890B2 (ja) | リチウムイオン電池スクラップからの銅の除去方法および金属の回収方法 | |
| JP6352846B2 (ja) | リチウムイオン電池リサイクル原料からの金属の回収方法 | |
| WO2016159001A1 (ja) | 鉄含有溶液からの鉄の除去方法及び、有価金属の回収方法 | |
| KR20220130797A (ko) | 금속 혼합 용액의 제조 방법 및, 혼합 금속염의 제조 방법 | |
| KR20220132582A (ko) | 혼합 금속염의 제조 방법 | |
| JP6298002B2 (ja) | リチウムイオン電池スクラップの浸出方法及び、有価金属の回収方法 | |
| JP6397111B2 (ja) | リチウムイオン電池スクラップの浸出方法及び、有価金属の回収方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |