KR102096341B1 - Method for recovering base materials from waste battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, (a) 폐전지를 소성하는 단계와, (b) 상기 소성된 폐전지를 파쇄하는 단계와, (c) 상기 파쇄된 파쇄물을 스크린 선별기로 선별하여 활물질을 분리하는 단계와, (d) 상기 활물질이 분리된 파쇄물을 분쇄하는 단계와, (e) 상기 분쇄된 분쇄물을 비중차를 이용하여 구리, 알루미늄 및 분리막으로 각각 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법에 의하면 버려지는 폐전지로부터 환경적 부담없이 알루미늄(Al), 구리(Cu), 분리막, 활물질인 흑연(C), 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn) 등의 원료를 각각 분리 회수하고 재활용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 분리 회수비용을 낮출 수 있다는 장점도 있다. The present invention relates to a method for recovering raw materials from a waste cell, more specifically, (a) calcining the waste cell, (b) crushing the calcined waste cell, and (c) crushing the crushed waste. Separating the active material by screening with a screen sorter, (d) pulverizing the crushed material from which the active material is separated, and (e) separating the crushed crushed material into copper, aluminum, and a separator, respectively, using specific gravity difference It characterized in that it comprises a step. According to the method for recovering the raw material from the waste battery according to the present invention, aluminum (Al), copper (Cu), separator, active material graphite (C), cobalt (Co), nickel (Ni) from the discarded waste battery without environmental burden , Manganese (Mn) and the like, each has the advantage of being separately collected and recycled. In addition, there is an advantage that the separation and recovery costs can be lowered.

Description

폐전지로부터 원료를 회수하는 방법{METHOD FOR RECOVERING BASE MATERIALS FROM WASTE BATTERY} METHOD FOR RECOVERING BASE MATERIALS FROM WASTE BATTERY

본 발명은 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 폐전지를 열처리하고 파쇄한 후, 파쇄물 내에 포함된 원료들을 그 특성에 맞게 효율적으로 분리, 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering a raw material from a waste cell, and more particularly, to a method for efficiently separating and recovering the raw materials contained in the crushed material according to its characteristics after heat treatment and crushing the waste cell.

일차 전지는 재충전이 불가한 비가역적 전지이지만, 이차 전지는 가역적 산화 및 환원 반응에 의해 재충전이 가능한 전지이다. The primary battery is an irreversible battery that cannot be recharged, but the secondary battery is a battery that can be recharged by reversible oxidation and reduction reactions.

상기 이차 전지 내에는 전기적 활물질인 흑연, 코발트, 니켈, 또는 망간은 물론, 전극 재료인 구리와 알루미늄 등이 함유되어 있어, 수명이 완료된 이차 전지를 그대로 방치하는 것은 큰 낭비이다.The secondary battery contains graphite, cobalt, nickel, or manganese, which are electrically active materials, and copper and aluminum, which are electrode materials, so it is a great waste to leave the secondary battery that has reached its end of life.

최근 이차 전지의 사용이 급증함에 따라 이차 전지의 폐기량도 급증하고 있으며, 이로부터 상기 유가금속을 회수하는 기술은 자원 절약과 환경 보전 측면에서 더욱 중요해지고 있는 실정이다. 2. Description of the Related Art As the use of secondary batteries has recently increased, the amount of secondary batteries has been rapidly increased, and the technology of recovering the valuable metals therefrom has become more important in terms of resource saving and environmental conservation.

현재 일반적으로 알려진 이차 전지의 처리방법은 전지를 해체하여 코발트를 회수하는 공정이 주된 공정으로, 폐전지를 파쇄한 후 자력선별로 철 성분을 제거하고, 코발트 성분이 농축된 파쇄산물을 대상으로 산 침출공정을 거쳐 침전법, 전해채취법, 용매추출법 등으로 코발트를 회수하는 공정으로 이루어져 있다. 이러한 공정은 물리적 분리방법과 습식 농축방법의 두가지 단계로 나눌 수 있는데, 물리적인 분리 시에 공정이 복잡하여 코발트(Co)의 손실 가능성이 높으며, 습식 농축공정은 일반적으로 저온공정으로 고순도화에 유리한 반면 대량 처리가 곤란하고 늦은 반응속도가 단점으로 지적되고 있다. Currently, a generally known secondary battery treatment method is a process in which a battery is dismantled to recover cobalt, and a waste cell is crushed to remove iron components by magnetic force lines, and an acid leaching process targets a crushed product in which cobalt components are concentrated. It consists of a process of recovering cobalt through a precipitation method, an electrowinning method, and a solvent extraction method. This process can be divided into two steps: physical separation method and wet concentration method. Due to the complicated process during physical separation, there is a high possibility of loss of cobalt (Co), and the wet concentration process is generally a low-temperature process, which is advantageous for high purity. On the other hand, mass processing is difficult and slow reaction rate is pointed out as a disadvantage.

이러한 단점을 해소하기 위하여, 대한민국 등록특허 제10-0717389호에서는 고온 소성법을 이용하여 코발트, 리튬 등의 유가금속을 회수하는 방법을 제안하였다. In order to solve these shortcomings, Korean Patent Registration No. 10-0717389 proposed a method of recovering valuable metals such as cobalt and lithium by using a high-temperature firing method.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0637680호에서는 이차전지를 파쇄하고, 소성하여 괴상의 덩어리를 형성한 후, 이를 분쇄, 선별 및 분급하여 분말 상의 코발트를 수득하는 방법을 제안하였다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-0637680 proposes a method of crushing a secondary battery, firing to form a mass of agglomerates, and then pulverizing, sorting and classifying it to obtain cobalt in powder form.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1368216호에서는 이차전지의 양극활물질인 리튬 코발트 산화물(LiCoO2)의 환원 반응을 통해 코발트(Co)를 회수한 다음, 상기 공정을 통해 생성된 산화리튬(Li2O)을 용융염인 염화리튬 내에서 전기 분해함으로써 리튬(Li)을 회수하는 방법을 제안하였다.Also, in Korean Patent Registration No. 10-1368216, cobalt (Co) is recovered through a reduction reaction of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), a positive electrode active material of a secondary battery, and then lithium oxide (Li 2 O) produced through the above process is recovered. ) Has been proposed to recover lithium (Li) by electrolysis in lithium chloride, a molten salt.

그러나 이러한 선등록 특허들은 모두 고가의 코발트, 리튬만을 분리, 회수할 뿐, 기타의 활물질은 물론, 전극으로 사용되는 구리, 알루미늄, 분리막으로 사용되는 합성수지 등을 분리 회수하지 않는 단점이 있었다. 또한, 분리 회수비용이 증가하여 경제적인 이점이 없었다. However, all of these pre-registered patents have the disadvantage of not only separating and recovering expensive cobalt and lithium, but not separating and recovering copper, aluminum used as an electrode, and synthetic resin used as a separator, as well as other active materials. In addition, there was no economic advantage due to the increase in separation and recovery costs.

KR 10-0717389 B1KR 10-0717389 B1 KR 10-0637680 B1KR 10-0637680 B1 KR 10-1368216 B1KR 10-1368216 B1

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 폐전지의 처리방법이 갖는 제반문제점을 해소하기 위하여, 폐전지에 포함된 알루미늄(Al), 구리(Cu), 분리막, 활물질 등의 원료들을 환경적 부담없이 간단하고 효율적으로 분리 회수할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.Therefore, the object of the present invention is to solve the various problems of the conventional waste battery treatment method, the environmental burden of raw materials such as aluminum (Al), copper (Cu), separator, active material contained in the waste battery It is to provide a method that can be separated and recovered simply and efficiently.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법은, (a) 폐전지를 소성하는 단계와, (b) 상기 소성된 폐전지를 파쇄하는 단계와, (c) 상기 파쇄된 파쇄물을 스크린 선별기로 선별하여 활물질을 분리하는 단계와, (d) 상기 활물질이 분리된 파쇄물을 분쇄하는 단계와, (e) 상기 분쇄된 분쇄물을 비중차를 이용하여 구리, 알루미늄 및 분리막으로 각각 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The method for recovering a raw material from a waste battery according to the present invention for achieving the above object includes: (a) calcining a waste battery, (b) crushing the calcined waste battery, and (c) the crushing. Separating the active material by screening the crushed material with a screen sorter, (d) crushing the crushed material from which the active material is separated, and (e) using the specific gravity difference between the pulverized material to copper, aluminum and a separator. It characterized in that it comprises a step of separating each.

상기 활물질은, 망간(Mn), 코발트(Co), 망간(Mn), 및 흑연(C) 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. The active material is characterized in that it contains at least one of manganese (Mn), cobalt (Co), manganese (Mn), and graphite (C).

상기 (a) 단계는, 400~600℃에서 90~180분 동안 소성하는 것임을 특징으로 한다.The step (a) is characterized in that it is fired at 400 to 600 ° C. for 90 to 180 minutes.

상기 (b) 단계는, 1,000~2,000 rpm으로 10~30분 동안 파쇄하는 것임을 특징으로 한다.The step (b) is characterized in that it is crushed for 10 to 30 minutes at 1,000 to 2,000 rpm.

상기 (e) 단계는 상기 분쇄된 분쇄물로부터 공기 선별기를 이용하여 구리를 분리하는 단계와, 상기 구리가 분리된 분쇄물을 침전탱크를 이용하여 알루미늄과 분리막으로 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The step (e) is characterized in that it comprises the step of separating the copper from the pulverized pulverized material using an air separator, and separating the pulverized copper-separated material into aluminum and a separator using a sedimentation tank. do.

본 발명에 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법에 의하면 버려지는 폐전지로부터 환경적 부담없이 알루미늄(Al), 구리(Cu), 분리막, 활물질인 흑연(C), 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn) 등의 원료를 각각 분리 회수하고 재활용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 분리 회수비용을 낮출 수 있다는 장점도 있다. According to the method for recovering the raw material from the waste battery according to the present invention, aluminum (Al), copper (Cu), separator, active material graphite (C), cobalt (Co), nickel (Ni) from the discarded waste battery without environmental burden , Manganese (Mn) and the like, each has the advantage of being separately collected and recycled. In addition, there is an advantage that the separation and recovery costs can be lowered.

도 1은 본 발명에 의한 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법에 대한 순서도이다.1 is a flow chart for a method for recovering raw materials from a waste battery according to the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명을 상세히 설명하기에 앞서 하기에서 설명되는 폐전지는 이차전지일 수 있으며, 전지를 감싸고 있는 케이스가 제거된 형태임을 밝혀둔다. Before describing the present invention in detail, the waste battery described below may be a secondary battery, and it is revealed that the case surrounding the battery is removed.

즉, 상기 이차전지는, 알루미늄 시트(Al sheet), 구리 시트(Cu sheet), 분리막과 상기 각각의 시트에 부착된 흑연(C), 망간(Mn), 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 중 1종 이상을 포함하는 분말 상의 활물질로 구성되어 있다. 아울러, 상기 이차전지의 제조시 상기 분말들은 각각의 시트에 유기물질로 접착제로 접착되어 있다. 또한, 상기 이차전지의 종류에 따라 기타의 활물질을 더 포함할 수도 있는 것은 당연한바, 이를 제한하지 않는다. That is, the secondary battery, aluminum sheet (Al sheet), copper sheet (Cu sheet), the separator and graphite (C), manganese (Mn), cobalt (Co) and nickel (Ni) attached to each of the sheets It consists of a powdery active material containing one or more. In addition, when manufacturing the secondary battery, the powders are adhered to each sheet with an organic material as an adhesive. In addition, it is natural that other active materials may be further included according to the type of the secondary battery, but this is not limited.

본 발명은 상기한 폐전지에 포함된 흑연, 망간, 코발트, 니켈 등의 활물질은 물론, 알루미늄, 구리, 분리막, 흑연 등을 간단하고 효율적으로 분리할 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명은 환경적 부담없이 간단한 방법으로 폐전지의 원료들을 종류별로 분리 회수하면서도, 각 원료들의 회수 효율을 높일 수 있다는 데 특징이 있다.The present invention provides a simple and efficient method for separating graphite, manganese, cobalt, and nickel, as well as aluminum, copper, separator, graphite, and the like, contained in the waste battery. In particular, the present invention is characterized in that it is possible to increase the recovery efficiency of each raw material while separating and recovering the raw materials of the waste battery by type in a simple manner without environmental burden.

이러한 본 발명의 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법은, (a) 폐전지를 소성하는 단계와, (b) 상기 소성된 폐전지를 파쇄하는 단계와, (c) 상기 파쇄된 파쇄물을 스크린 선별기로 선별하여 활물질을 분리하는 단계와, (d) 상기 활물질이 분리된 파쇄물을 분쇄하는 단계와, (e) 상기 분쇄된 분쇄물로부터 비중차를 이용하여 구리, 알루미늄 및 분리막을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The method for recovering the raw material from the waste battery of the present invention includes: (a) calcining the waste cell, (b) crushing the calcined waste cell, and (c) screening the crushed crushed material with a screen sorter. Separating the active material, (d) crushing the crushed material from which the active material is separated, and (e) separating copper, aluminum and the separator using a specific gravity difference from the crushed crushed material. Is done.

또한, 상기 (e) 단계는 상기 분쇄된 분쇄물로부터 공기 선별기를 이용하여 구리를 분리하는 단계와, 상기 구리가 분리된 분쇄물을 침전탱크를 이용하여 알루미늄과 분리막으로 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (e) comprises the step of separating the copper from the pulverized pulverized material using an air separator, and separating the pulverized copper-separated material into aluminum and a separator using a sedimentation tank. It is characterized by.

이하, 본 발명에 의한 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법을 도 1을 참조하여 단계별로 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of recovering a raw material from a waste battery according to the present invention will be described in more detail step by step with reference to FIG. 1.

(a) 폐전지를 소성하는 단계.(a) The step of firing a waste cell.

먼저, 폐전지를 소성로에서 소성하여 유기물질을 휘발시킨다.First, an organic substance is volatilized by firing a waste battery in a firing furnace.

이때, 상기 소성은 400~600℃의 소성로에서 90~180분 동안 수행되는 것이 바람직한데, 상기 소성 온도가 400℃ 미만이며, 폐전지 내 접착제 등의 유기물질이 휘발되어 제거되지 않아 시트 상의 구리 및 알루미늄으로부터 활물질이 용이하게 분리되지 않아 후공정에서 활물질의 효율적인 분리가 이루어지지 않고, 600℃를 초과하면 낮은 용융점을 갖는 알루미늄 등이 용융되어 오히려 활물질의 분리가 어려워지며, 경제성도 떨어지기 때문이다. 또한, 상기 소성 시간을 제한하는 것 역시 상기한 범위를 벗어날 경우 경제적으로 바람직하지 못하기 때문이다.At this time, it is preferable that the firing is performed for 90 to 180 minutes in a firing furnace at 400 to 600 ° C. The firing temperature is less than 400 ° C, and organic materials such as adhesives in the waste cell are not volatilized and removed, so copper on the sheet and This is because the active material is not easily separated from the aluminum, and thus the effective separation of the active material is not achieved in a later process, and when it exceeds 600 ° C, aluminum or the like having a low melting point is melted, which makes the separation of the active material difficult, and the economic efficiency is also poor. In addition, it is because limiting the firing time is also not economically desirable if it is outside the above range.

본 발명에서 상기 폐전지를 소성하는 이유는 소성을 통해 폐전지 내에 포함된 접착제, 수분 등의 유기물을 휘발시켜 제거함으로써, 불순물이 제거된 고순도의 원료를 회수하기 위한 것은 물론, 하기의 파쇄하는 단계에서 유기물질인 접착제가 제거된 활물질이 분리막, 알루미늄 시트, 구리 시트로부터 쉽게 분말 상으로 분리될 수 있도록 하기 위함이다.In the present invention, the reason for firing the waste battery is to volatilize and remove organic substances such as adhesives and moisture contained in the waste battery through firing, so as to recover high-purity raw materials from which impurities have been removed, as well as in the following crushing step. This is to enable the active material from which the organic material adhesive is removed to be easily separated into a powder form from the separator, aluminum sheet, and copper sheet.

(b) 상기 소성된 폐전지를 파쇄하는 단계.(B) crushing the calcined waste battery.

다음으로, 상기 소성된 폐전지를 파쇄한다. Next, the calcined waste battery is crushed.

상기 소성된 폐전지를 파쇄하면, 분말원료로서 사용된 활물질은 파쇄에 의해 수마이크로 미터 내지 수십 마이크로미터의 미세 분말 상으로 상기 시트 상의 알루미늄, 구리 및 분리막으로부터 떨어져나오게 된다. 그리고 시트 상으로 사용된 분리막, 구리 및 알루미늄은 그 입자 크기가 100㎛ 이상의 크기로 파쇄된다. When the sintered waste battery is crushed, the active material used as a powder raw material is separated from aluminum, copper, and a separator on the sheet into fine powders of several micrometers to tens of micrometers by crushing. In addition, the separator used for the sheet, copper and aluminum are crushed to a particle size of 100 µm or more.

이는 이차전지의 제조시 상기 활물질은 수십 마이크로미터 이내의 미세 분말을 유기물질인 접착제에 의해 시트 상의 전극 재료인 알루미늄 또는 구리에 접착한 것이므로, 앞선 소성을 통해 유기물질인 접착제가 휘발됨으로써, 약간의 외력에 의해서도 수십 마이크로미터 이내의 미세 분말로 분리되기 때문이다. 즉, 상기 파쇄공정을 통하여 상기 활물질로 사용된 흑연(C), 망간(Mn), 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 등의 분말은 100㎛ 미만의 입자 크기를 갖게 되고, 시트 상으로 사용되는 구리, 알루미늄, 분리막 등은 100㎛ 이상의 입자 크기를 갖게 된다.This is because when the secondary battery is manufactured, the active material adheres fine powder within a few tens of micrometers to aluminum or copper, which is an electrode material on the sheet, using an organic material adhesive. This is because it is separated into fine powders within tens of micrometers by external force. That is, powders such as graphite (C), manganese (Mn), cobalt (Co), and nickel (Ni) used as the active material through the crushing process have a particle size of less than 100 μm, and are used as a sheet. Copper, aluminum, separators, etc., have a particle size of 100 µm or more.

이를 위해, 상기 파쇄는 1,000~2,000rpm의 속도로 10~30분간 수행됨이 바람직한데, 이러한 범위를 벗어날 경우 과도한 파쇄로 인해 구리, 알루미늄, 분리막 등이 100㎛ 미만의 입자 크기를 갖게 되어 활물질과의 분리가 어려워질 수 있기 때문이다. To this end, the crushing is preferably performed for 10 to 30 minutes at a speed of 1,000 to 2,000 rpm. If it is outside this range, copper, aluminum, separators, etc., due to excessive crushing, have a particle size of less than 100 μm, and thus, It can be difficult to separate.

(c) 상기 파쇄된 (c) the shredded 파쇄물을Shredded 스크린 선별기로 선별하여 활물질을 분리하는 단계 Separating the active material by screen screening

다음으로, 상기 파쇄된 파쇄물을 스크린 선별기로 선별함으로써, 분말 상의 활물질을 분리한다.Next, by separating the crushed crushed material with a screen sorter, the active material on the powder is separated.

상기 스크린 선별기란 통상의 진동 선별기를 의미하는바, 이를 통해 100㎛ 미만의 크기로 분리된 분말 상의 활물질과, 상기 알루미늄, 구리 및 분리막을 포함하는 파쇄물로 분리할 수 있다.The screen sorter refers to a conventional vibration sorter, through which the powdery active material separated to a size of less than 100 μm can be separated into a crushed material including the aluminum, copper, and a separator.

여기서, 상기 분리된 분말 상의 활물질은 앞서 설명한 바와 같이, 흑연(C), 망간(Mn), 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 중 1종 이상을 포함한다. Here, as described above, the separated powdery active material includes at least one of graphite (C), manganese (Mn), cobalt (Co), and nickel (Ni).

이 단계에서 사용되는 스크린 선별기는 종래 충분히 공지된 장치로서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 100㎛ 미만의 크기와 100㎛ 이상의 크기를 갖는 입자를 선별할 수 있는 정도의 스크린을 사용함은 당연하다.The screen sorter used in this step is a device well known in the art, and detailed description thereof is omitted, and it is natural to use a screen capable of sorting particles having a size of less than 100 μm and a size of 100 μm or more.

또한, 상기 활물질이 분리된 파쇄물은 세척 및 건조의 과정을 추가로 수행할 수 있는데, 이는 세척 및 건조의 과정을 통해 알루미늄, 구리 및 분리막을 포함된 불순물을 추가적으로 제거하여 그 순도를 높일 수 있기 때문이다.In addition, the crushed material from which the active material is separated may be additionally subjected to a washing and drying process, because the purity of the aluminum and copper and separation membranes may be additionally removed through washing and drying. to be.

(d) 상기 활물질이 분리된 (d) the active material is separated 파쇄물을Shredded 분쇄하는 단계. Step of crushing.

다음으로, 상기 활물질이 분리된 파쇄물, 즉 알루미늄, 구리 및 분리막을 포함하는 혼합재를 분쇄한다. 이때, 그 입자의 크기는 제한하지 않는다. Next, the crushed material from which the active material is separated, that is, a mixture of aluminum, copper, and a separator is pulverized. At this time, the size of the particles is not limited.

본 발명에서 상기 분쇄단계를 더 포함하는 이유는 후공정에서 비중차를 이용하여 이를 분리할 것이므로, 분쇄 단계를 추가로 포함하여 그 입자 크기를 작게 하면, 비중차에 의해 더욱 효율적인 분리가 가능하기 때문이다. The reason for further including the crushing step in the present invention is to separate it by using a specific gravity difference in a post-process, because if the particle size is further reduced by further including a crushing step, more efficient separation is possible by specific gravity difference. to be.

(e) 상기 분쇄된 (e) the crushed 분쇄물을Crushed 비중차를Specific gravity difference 이용하여 구리, 알루미늄 및 분리막으로 각각 분리하는 단계. Using copper, aluminum and separation steps, respectively.

다음으로, 상기 분쇄된 분쇄물을 비중차를 이용하여 구리, 알루미늄 및 분리막으로 분리한다. 상기 구리의 비중은 8.9~9이고, 알루미늄의 비중은 2.56 정도이며, 합성수지인 분리막의 비중은 1보다도 작은바, 비중차를 이용하면 이러한 원료들을 쉽게 분리할 수 있게 된다.Next, the pulverized pulverized product is separated into copper, aluminum, and a separator using a specific gravity difference. The specific gravity of the copper is 8.9 to 9, the specific gravity of aluminum is about 2.56, and the specific gravity of the separator, which is a synthetic resin, is less than 1, so if the specific gravity difference is used, these raw materials can be easily separated.

이를 구체적으로 설명하면, 먼저 공기식 선별기를 이용하여 상기 분쇄물로부터 구리를 분리한다. 상기 공기식 선별기는 공기의 송풍을 이용하여 재료의 비중차이에 의해 선별하는 장치로서, 상기 공기식 선별기에 상기 분쇄된 분쇄물을 투입하고, 공기를 송풍하면 비중이 작은 알루미늄과 분리막은 멀리 날아가고, 상기 비중이 큰 구리는 멀리 날아가지 못하고 낙하하는 원리를 이용한 것이다. 여기서, 상기 선별기로서 공기식 선별기가 아닌 기타 습식선별기, 건식선별기를 이용할 수도 있는 것으로, 그 실시를 제한하지 않으나, 경제성, 효율성 등을 고려할 때 공기식 선별기를 사용함이 가장 바람직하다.Specifically, first, copper is separated from the pulverized material using an air type separator. The pneumatic sorting machine is a device for sorting by a specific gravity difference of materials using the blowing of air. When the pulverized pulverized material is introduced into the pneumatic sorting machine and the air is blown, the small specific gravity aluminum and the separator fly away, Copper having a large specific gravity is not used to fly away and uses the principle of falling. Here, as the sorter, other wet sorters and dry sorters other than the air sorter may be used, but the implementation is not limited, but it is most preferable to use the air sorter when considering economics, efficiency, and the like.

그리고 구리가 분리된 분쇄물을 침전탱크에 투입하여, 비중차에 의해 알루미늄과 분리막을 분리한다. 앞서 설명된 바와 같이, 상기 알루미늄의 비중은 1보다 크고, 상기 분리막의 비중은 1보다 작으므로, 상기 침전탱크를 이용하면 비중이 큰 알루미늄은 침전탱크 하부로 가라앉고, 비중이 작은 분리막은 물에 뜨게 된다.Then, the pulverized product from which copper has been separated is introduced into a sedimentation tank to separate aluminum from the separator by a specific gravity difference. As described above, since the specific gravity of the aluminum is greater than 1 and the specific gravity of the separator is less than 1, when the precipitation tank is used, the aluminum with a large specific gravity sinks to the bottom of the precipitation tank, and the separator with a small specific gravity is in water. Will float.

예시적으로, 상기 침전탱크는 상부가 개구된 통으로, 바닥의 중앙이 침전물이 모일 수 있도록 깔때기 모양으로 형성되며, 상기 통의 상부 일측에 물 유입구와 원료투입구가 장착되고, 상기 통의 상부 타측에 물을 배출시킬 수 있는 배출구가 구비되며, 상기 침전탱크 바닥에 침전물을 회수할 수 있는 이송관과 모터가 구비되어 침전물을 회수할 수 있도록 구성된다. 따라서, 상기 물 유입구와 원료 투입구를 통해 물과, 구리가 분리된 분쇄물을 침전탱크 내로 투입하면, 깔때기 모양으로 형성된 바닥에 구리가 침전되고, 분리막은 타측의 배출구를 통해 물과 함께 배출된다. 또한, 바닥에 침전된 구리는 이송관과 모터에 의해 회수된다. 그리고 물과 함께 배출된 분리막은 원심분리를 통해 물이 제거되고, 물이 제거된 분리막은 건조과정을 거쳐 재활용이 가능해진다.Illustratively, the sedimentation tank is a canister with an open top, and a center of the bottom is formed in a funnel shape so that sediment can be collected. A water inlet and a raw material inlet are mounted on one side of the top of the barrel, and on the other side of the top of the barrel. A discharge outlet for discharging water is provided, and a transfer pipe and a motor for collecting the precipitate are provided at the bottom of the precipitation tank to be configured to recover the precipitate. Therefore, when water and copper separated pulverized material are introduced into the sedimentation tank through the water inlet and the raw material inlet, copper is precipitated on the bottom formed in a funnel shape, and the separator is discharged together with water through the outlet on the other side. In addition, the copper deposited on the bottom is recovered by the transfer pipe and the motor. In addition, the separator discharged together with water is removed through centrifugation, and the separator from which water is removed can be recycled through a drying process.

또한, 상기 분리된 구리와 알루미늄은 각각 세척 및 건조 후 쉽게 재활용될 수 있다. In addition, the separated copper and aluminum can be easily recycled after washing and drying, respectively.

상기와 같은 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법에 의하면, 폐전지로부터 활물질은 물론, 구리, 알루미늄 및 분리막을 효율적으로 분리 회수할 수 있으며, 환경적 부담이 없고, 회수비용 역시 절감할 수 있다는 장점이 있다. According to the method of recovering the raw material from the waste battery as described above, the active material, as well as copper, aluminum and separation membrane can be efficiently separated and recovered from the waste battery, there is no environmental burden, and the recovery cost can also be reduced. have.

한편, 상기한 (e) 단계 후 상기 분리된 알루미늄(Al)과 구리(Cu)를 2차 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다.On the other hand, after the step (e) described above may further include the step of secondary firing the separated aluminum (Al) and copper (Cu).

이는 상기 분리된 알루미늄(Al)과 구리(Cu)를 소성하면, 알루미늄과 구리의 순도를 더욱 높일 수 있기 때문이다. This is because when the separated aluminum (Al) and copper (Cu) are fired, the purity of aluminum and copper can be further increased.

이때, 상기 소성은 300~1,000℃의 온도에서 1~3시간 동안 이루어질 수 있으나, 이를 반드시 제한하는 것은 아니다.At this time, the firing may be performed for 1 to 3 hours at a temperature of 300 to 1,000 ° C, but this is not necessarily limited.

아울러, 상기 (c) 단계에서 분리된 활물질인 흑연(C), 코발트(Co), 망간(Mn), 니켈(Ni)은 비중차를 통해 흑연을 분리한 후, 침출법 등을 통해 코발트, 망간, 니켈을 각각 분리할 수 있는바, 이를 분리하는 기술은 종래 게시된 방법에 따르는 정도면 족하다. In addition, graphite (C), cobalt (Co), manganese (Mn), and nickel (Ni), which are the active materials separated in step (c), are separated by graphite through specific gravity difference, and then cobalt, manganese through leaching. , It is possible to separate each of the nickel, the technique for separating it is sufficient to follow the conventionally published method.

상기와 같은 방법을 이용하면, 버려지는 폐전지로부터 알루미늄(Al), 구리(Cu), 분리막 및 활물질인 흑연(C), 코발트(Co), 니켈(Ni), 망간(Mn) 등을 각각 분리하고 재활용할 수 있으며, 분쇄하여 비중차를 이용하는 분리하는 방법을 채택함으로써, 회수비용을 낮출 수 있어 경제적이고, 환경적인 부담을 낮출 수 있다는 장점이 있다.Using the above method, aluminum (Al), copper (Cu), separation membrane and active materials such as graphite (C), cobalt (Co), nickel (Ni), and manganese (Mn) are separated from the discarded waste battery, respectively. And by using a method of separating using a specific gravity difference by crushing and recycling, it has the advantage of being able to lower the recovery cost, thereby lowering the economical and environmental burden.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 폐전지를 400~600℃에서 90~180분 동안 소성하는 단계와,
(b) 상기 소성된 폐전지를 1,000~2,000 rpm으로 10~30분 동안 파쇄하는 단계와,
(c) 상기 파쇄된 파쇄물을 스크린 선별기로 선별하여 활물질을 분리하는 단계와,
(d) 상기 활물질이 분리된 파쇄물을 분쇄하는 단계와,
(e) 상기 분쇄된 분쇄물을 비중차를 이용하여 구리, 알루미늄 및 분리막으로 각각 분리하되, 상기 분쇄된 분쇄물로부터 공기 선별기를 이용하여 구리를 분리하는 단계와, 상기 구리가 분리된 분쇄물을 침전탱크를 이용하여 알루미늄과 분리막으로 분리하는 단계,
(f) 상기한 (e) 단계 후 상기 분리된 알루미늄(Al)과 구리(Cu)를 300~1,000℃의 온도에서 1~3시간 동안 2차 소성하는 단계를 포함하되;
상기 활물질은,
망간(Mn), 코발트(Co), 망간(Mn), 및 흑연(C) 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법.
(a) calcining the waste cell at 400-600 ° C. for 90-180 minutes,
(b) crushing the calcined waste battery at 1,000 to 2,000 rpm for 10 to 30 minutes,
(C) separating the active material by screening the crushed crushed material with a screen selector,
(D) crushing the crushed material is separated from the active material,
(e) separating the pulverized pulverized material into copper, aluminum, and a separator using a specific gravity difference, separating copper from the pulverized pulverized material using an air sorter, and pulverizing the copper-separated material. Separating into aluminum and a separator using a sedimentation tank,
(f) after the above step (e), a second calcination of the separated aluminum (Al) and copper (Cu) at a temperature of 300 to 1,000 ° C. for 1 to 3 hours;
The active material,
A method for recovering raw materials from a waste cell comprising one or more of manganese (Mn), cobalt (Co), manganese (Mn), and graphite (C).
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