KR20190082167A - 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법 - Google Patents

배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 배터리 폐기물의 종합 이용에 관한 것이고, 특히, 배터리 폐기물을 종합적으로 이용해 배터리급 황산 니켈, 배터리급 황산 망간, 배터리급 황산 리튬, 배터리급 황산 코발트, 배터리급 코발토스 산화물을 생산하는 방법에 관한 것이며, 그가 특이한 점은, 배터리 폐기물을 산에 용해시키고, 철과 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 구리를 제거해 추출 분리하며, 증발로 결정을 형성해 황산 니켈, 황산 망간, 황산 리튬, 황산 코발트 또는/및 코발토스 산화물을 제조하는 절차서를 사용하는 것이다. 동시에 배터리 폐기물로부터 니켈, 망간, 리튬, 코발트 등 다양한 금속 원소를 회수할 수 있고, 회수 제품이 순도가 높아 모두 배터리급에 도달할 수 있으며, 배터리급 코발토스 산화물을 직접 생산할 수 있어, 공법이 간단하고 에너지 소모가 적으며 폐기 오염이 없고 폐수가 방출되지 않는다.

Description

배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법
본 발명은 배터리 폐기물의 종합 이용에 관한 것으로서, 특히, 배터리 폐기물을 종합적으로 이용해 배터리급 황산 니켈, 배터리급 황산 망간, 배터리급 황산 리튬, 배터리급 황산 코발트, 배터리급 코발토스 산화물을 생산하는 방법에 관한 것이다.
순환 경제에서, 배터리 폐기물은 회수 가능한 귀중한 자원인데, 주요 유가 원소는 코발트, 니켈, 망간, 리튬이 있다. 기존에는 상기 폐기물을 처리할 때 주로 그 중의 코발트와 니켈을 회수하였다. 예를 들어, 특허 출원 번호 CN201110435394.X는 배터리 폐기물 침출액으로부터 농축된 니켈과 코발트를 분리해 내는 방법을 공개하였는데, 공개된 기술인 배터리 폐기물 침출액 중 농축 니켈 및 코발트의 분리 방법은, (1) 산성 침출액으로 배터리 폐기물을 우려 낸 다음, 고체와 액체를 분리해 액상 배터리 폐기물 침출액을 얻고, 상기 배터리 폐기물 침출액에 여러 번으로 나누어 환원제를 첨가하며, 상기 환원제의 물질 양은 상기 침출액 중에 함유된 구리의 물질 양의 1.3~1.5배이고, 그 다음 섞어 25~35분 반응시키는데, 반응 온도는 40~50℃이며, 이어서 고체와 액체를 분리하며, 얻는 고체 상태는 질량의 함량 백분비가 99.0~99.5％인 다공성 구리이고, 얻는 액체 상태는 액상 A인 단계; (2) 탄산나트륨으로 액상A의 PH 수치를 3.0~4.0까지 조정하고, 이어서 90~95℃까지 가열하며, 액상 A 중에 과산화수소수 또는 차아 염소산나트륨을 첨가해 섞어 반응시킴으로써 FeOOH 침전물을 얻고, 이어서 고체와 액체를 분리하며, 얻는 액체 상태는 액상 B인 단계; (3) 액상 B에 가황제를 첨가하고, 상기 가황제의 물질 양은 상기 액상 B 중에 함유된 니켈 및 코발트의 물질 양의 1.2~1.5배고, 그 다음 섞어 10~20분 반응시키고, 이어서, 고체와 액체를 분리하며, 얻는 액체 상태는 단계(1)로 복귀해 배터리 폐기물을 침적하고, 얻은 고체 상태는 상기 산성 침출액을 거쳐 세척되어 황화물인 침전물을 얻으며, 수집해 얻는 세척액은 단계(1)로 복귀해 배터리 폐기물을 침적하는 단계; (4) 황화물 침전물을 물과 혼합해 고체와 액체의 질량비가 1:3인 페이스트로 조제하고, 상기 페이스트를 반응 솥 안에 넣어 기계로 15~30분 섞어 슬러리 상태의 물질을 제조하며, 상기 슬러리 상태 물질 중에 혼합산 용액을 첨가하고, 혼합산 용액의 질량은 황화물 침전물 질량의 1.5~2.0배며, 이어서 섞어 20~30분 반응시킨 다음 교체와 액체를 분리하는데, 얻은 액체가 바로 니켈 코발트 농축 용액인 단계를 포함한다.
어떻게 배터리 폐기물로부터 각종 유가금속을 종합적으로 이용할 것인가에 대해 해외의 동업계는 일부 연구를 진행하였었다. 예를 들어, LS-니꼬(日光)구리제련주식회사가 중국에서 출원한 리튬 2차 배터리 폐기물에서의 유가금속 회수 방법(출원 번호: CN201180049594.X)이 공개한 기술은 유가금속을 회수하는 방법에 관한 것인데, 액상에서 Co, Ni, Mn와 Li를 함유한 폐분말을 제련하고, 얻은 제련 용액은 정화와 용제 추출을 진행해 상기 Co, Ni, Mn와 Li 중의 어느 하나를 회수하며, 여기에서, 무기산 용액, 또는 무기산과 과산화 수소의 혼합 용액을 사용해 두 단계의 역류식 제련을 통해 상기 액상을 제련해 낸다. 상기 무기산 용액은 농도가 240그램/리터 또는 더 높은 황산 용액이다. 여기에서, 1리터의 상기 무기산 용액을 기준으로 계산해, 20그램보다 적지 않은 양의 상기 과산화 수소를 사용한다. 여기에서, 상기 두 단계의 역류식 제련에서, 제1 단계와 제2 단계는 각각 독립적으로 60℃ 내지 80℃의 온도 하에서 4시간 내지 6시간 진행한다. 여기에서, 상기 제련 용액의 정화는, CaCO3를 상기 제련 용액 중에 첨가하고, 상기 제련 용액 중에 희석 NaOH용액을 첨가해 상기 제련 용액의 pH 수치를 4.5 내지 5.0까지 조정하며, 다시 상기 제련 용액 중에 NaSH를 첨가하고, 이어서 여과해 용액을 얻는 방식으로 진행된다. 여기에서, 아래 방식으로 Co, Ni, Mn와 Li 중의 모든 것을 회수하는데, Mn, Co와 Ni를 별도로 추출해 Ni 추출 단계에서 리튬만 함유된 용액을 얻음으로써 상기 금속이 서로 완전히 분리되도록 한다. 상기 폐분말은 고체 폐기물을 적절한 사이즈의 분말로 절단한 것인데, 상기 분말은 먼저 분배되어 소성 처리로 전극 활성 재료가 집전체와 분리되도록 하고, 기타 유기물질과 분리판(separator)이 휘발되도록 한다. 이어서 얻은 소성 고체를 2차 분배하고, 특정 중력 분리 수거, 자기성 분리 수거 등을 조합해 분리 수거함으로써 원하는 폐분말을 얻는다.
종래기술에 따른 중국 특허 출원 CN201110435394.X에 존재하는 문제는, 배터리 중의 리튬, 망간 등 유가금속이 회수 이용되지 못하고 있는 것이다. 중국 특허 출원 CN201180049594.X의 부족한 점은, 공정이 복잡하고, 생산 원가가 비교적 높으며, 특히 배터리 폐분말은 소성 제조법을 이용하므로 에너지 소모가 높고, 폐기 오염이 발생되어 환경 보호에 이롭지 않거나 또는 폐기 처리 원가를 높인다. 본 발명의 목적은, 종래기술에 존재하는 문제를 해결하고, 동시에 니켈, 망간, 리튬, 코발트 등 다양한 금속 원소를 회수할 수 있으며, 회수 제품의 순도가 높고, 공법이 간단하며, 에너지 소모가 적고, 폐기 오염이 발생되지 않으며, 폐수를 방출하지 않는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법과 제품을 공개하는데 있다.
본 발명의 기술 해결 방안은 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 그가 특이한 점은, 배터리 폐기물을 산에 용해시키고, 철과 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 구리를 제거해 추출 분리하며, 증발로 결정을 형성해 황산 니켈, 황산 망간, 황산 리튬, 황산 코발트 또는/및 코발토스 산화물을 제조하는 공정을 사용하는 것이다.
나아가, 상기 배터리 폐기물은 케이스가 박리 제거된 모든 폐배터리、배터리 제조업체의 자투리 및 청소 폐기물을 포함한다.
나아가, 상기 배터리 폐기물의 산 용해는 고체와 액체의 질량비가 1:2-6의 비율을 이루도록 배터리 폐기물에 산을 첨가해 반응시킨 후, 여과해 산 용해 여과액을 얻을 수 있다.
더 나아가, 상기 배터리 폐기물의 산 용해는 산 용해 통 안에서 황산 또는 염산을 0.5-4N으로, 바람직하게는, 1.0-3.5N, 1.5-3.0N, 2.0-2.5N으로 배합하고, 고체와 액체의 질량비가 1:3-5, 바람직하게는, 1:4의 비율을 이루도록 배터리 폐기물을 첨가한다. 온도는 60-100℃으로, 바람직하게는, 65-95℃, 70-90℃, 75-85℃, 80℃로 제어하고, 반응 시간은 0.5-4시간, 바람직하게는, 1.0-3.5시간, 1.5-3.0시간, 2.0-2.5시간이다. 여과와 세척을 거쳐 얻는 여과액은 산 용해 여과액이다.
나아가, 상기 철 및 알루미늄 제거는 산 용해 여과액 중에 탄산칼슘과 염소산나트륨을 첨가해 섞은 후, 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 여과해 철 및 알루미늄 제거 여과액을 얻는다.
더 나아가, 상기 철 및 알루미늄 제거는 산 용해 여과액을 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞는다. 온도는 30-100℃로, 바람직하게는, 순서대로 35-95℃, 40-90℃, 45-85℃, 50-80℃, 55-75℃, 60-70℃로 제어하며, 각 m3마다 경질 탄산칼슘을 3-60kg, 바람직하게는, 순서대로 5-50kg, 10-45kg, 15-40kg, 20-35kg, 25-30kg 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.1-1.0배로, 바람직하게는, 순서대로 0.2-0.8배, 0.3-0.7배, 0.4-0.6배, 0.5배로 염소산나트륨을 첨가해 10-50분, 선택가능하게, 순서대로 15-45분, 20-40분, 25-35분, 30분 섞으며, 0.5-2.0N의, 바람직하게는, 1.0-1.5N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 3.5-5.5까지, 바람직하게는, 4.0-5.0, 4.5까지 조정한다. 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 공법으로 넘어가도록 한다. 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용한다. 여과 케이크는 철과 알루미늄의 찌꺼기로서 무해화 처리를 실행한다.
나아가, 상기 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거는 철 및 알루미늄 제거 여과액에 불화 나트륨을 첨가해 섞은 후, 이어서 탄산나트륨을 첨가하며, 여과해 추출전 액체를 얻는다.
더 나아가, 상기 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거는 철 제거액을 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 30-100℃로, 바람직하게는, 순서대로 35-95℃, 40-90℃, 45-85℃, 50-80℃, 55-75℃, 60-70℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 질량의 2-15배로, 바람직하게는, 순서대로 3-12배, 4-10배, 5-9배, 6-8배 7배로 불화 나트륨을 첨가해 10-90분, 바람직하게는, 순서대로 20-80분, 30-70분, 40-60분, 50분 섞고, 0.5-2.0N, 바람직하게는, 1.0-1.5N의 탄산나트륨으로 PH 수치를 4.0-7.0으로, 바람직하게는, PH 수치를 5.0-6.0으로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 단계로 넘어가도록 한다. 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용한다. 여과 케이크는 칼슘, 마그네슘과 구리의 찌거기로서 별도로 처리한다.
나아가, 상기 추출 분리는,
a. 추출전 액체를 추출, 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 망간 액체를 얻는데,
나아가, 상기 추출하는 등급이 비누화 1급, 추출 망간 9급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 2급으로 설정되고,
나아가, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는 데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 단계로 넘어가도록 하는 망간 원소 분리 단계와;
b. 망간을 추출한 후의 추출 잔재액이 코발트 분리의 추출 공법으로 넘어가고, 추출과 역추출을 거쳐 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻는데,
나아가, 상기 추출하는 등급이 비누화 1급, 코발트 추출 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
나아가, 세척액은 반복 사용한 후, 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 단계로 넘어가도록 하는 코발트 원소 분리 단계와;
c. 코발트를 추출한 후의 추출 잔재액이 니켈 분리의 추출 공법으로 넘어 가고, 추출과 역추출을 거쳐 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻는데,
나아가, 상기 추출하는 등급이 비누화 1급, 코발트 추출 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
나아가, 세척액은 반복 사용한 후, 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 MVR 증발 결정 형성 공법으로 넘어가고, 결정가열법을 사용해 추출 잔재액 중의 황산나트륨 결정을 분리함으로써 황산 리튬을 농축하는 목적에 달성하는 니켈 원소 분리 단계를 이용한다.
더 나아가, 상기 추출에서는,
0.5-2.0N의 수산화나트륨 용액인 비누화 액체와;
P204: TBP:등유=10-20:10-20:80-60（v/v）의 유기적 구성과;
0.5-6N염산의 세척액과;
0.5-4N황산의 역추출액과;
0.5-6N염산의 유기재생액과 같은 추출물들을 사용한다.
상세하게, 상기 증발에 의한 결정 형성은,
a. 추출전 용액은 먼저 P204 추출제를 통해 추출하고, 용액 중의 망간을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 망간이 150-400g/L 함유된, 바람직하게는, 순서대로 170-350g/L, 180-300g/L, 200-250g/L 함유된 황산 망간 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 망간 제품을 얻는데, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 망간 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하는 황산 망간 회수 단계와;
b. 이전 단계에서 망간을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 P507를 통해 추출하고, 용액 중의 코발트를 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 코발트가 80-130g/L 함유된, 바람직하게는, 순서대로 90-120g/L, 100-110g/L 함유된 황산 코발트 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 코발트 제품을 얻는데, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 코발트 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하거나 또는 코발트를 80-130g/L 함유한 황산 코발트 용액이 수산화나트륨 용액으로 히드록실기 코발트를 합성해 원심 여과한 후, 700-950℃로, 바람직하게는, 750-900℃, 800-850℃로 강하게 가열해 코발토스 산화물을 제조하는 황산 코발트 회수 단계와;
c. 이전 단계에서 코발트를 추출한 후의 P507 추출 잔재액은 다시 한번 P204를 통해 추출하고, 용액 중의 니켈을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 니켈이 70-130g/L 함유된, 바람직하게는, 순서대로 80-125g/L, 90-120g/L, 100-110g/L 함유된 황산 니켈 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 니켈 제품을 얻는데, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 니켈 용액 중에 첨가되어 증발시켜 결정을 형성하는 황산 니켈 회수 단계와;
d. 이전 단계에서 니켈을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 MRV 증발결정형성시스템을 이용해 추출 잔재액을 증발시켜 황산나트륨 결정을 형성하고, 원심 여과한 후 바로 무수 황산나트륨 부산물을 얻을 수 있는 황산나트륨 회수 단계와;
e. d단계가 황산나트륨을 회수한 후의 원심 모액에 포화 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 반응 온도는 60-100℃로, 바람직하게는, 순서대로 65-95℃, 70-90℃, 75-85℃, 80℃로 제어하며, 반응 시간은 0.5-4시간, 바람직하게는, 순서대로 1.0-3.5시간, 1.5-3시간, 2.0-2.5시간이고, 탄산 리튬 침전물을 얻을 수 있으며, 상기 침전물을 여과, 세척한 후 말려 바로 탄산 리튬 제품을 얻는 탄산 리튬 회수 단계를 이용한다.
나아가, 테일워터와 세정액은 MVR 증발결정형성시스템으로 복귀한다.
나아가, 증발된 물은 예열 완료되어 액상 재료 중에 첨가된 후 증류수 탱크 중에 수집되어 전체 생산 시스템에 사용되어 생산용수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 공업 폐수 방출이 없는 요구도 만족시킬 수 있다.
본 발명은 상기 기술방안을 사용하므로, 동시에 배터리 폐기물로부터 니켈, 망간, 리튬, 코발트 등 다양한 금속 원소를 회수할 수 있고, 회수 제품이 순도가 높아 모두 배터리급에 도달할 수 있으며, 배터리급 코발토스 산화물을 직접 생산할 수 있어, 공법이 간단하고 에너지 소모가 적으며 폐기 오염이 없고 폐수가 방출되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 추출전 액체의 제조 공정도다.
도 2는 본 발명에 따른 추출과, 증발에 의한 결정 형성의 공정도다.
배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법은,
1) 20m3의 산 용해 통 안으로 사전에 세정수 또는 맑은 물을 9m3 첨가해 섞기 시작하고, 진한 황산 1m3를 천천히 첨가하며，배터리 폐기물 4톤을 천천히 첨가하고, 진한 황산 또는 재료는 PH 수치를 0.5로 제어하며, 3시간 반응시키고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 공법으로 넘어가며, 세정액은 산 조제 공법으로 복귀하고, 여과 케이크는 무해화 처리를 실행하는 배터리 폐기물 용해 산 제조 단계와;
2) 10m3의 산 용해 여과액을 20m3의 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 80℃로 제어하며, 경질 탄산칼슘을 120kg 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.35배로 염소산나트륨을 첨가해 30분 섞으며, 1.0N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 4.5로 조정하고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 공법으로 넘어가며, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하고, 여과 케이크는 무해화 처리를 실행하는 철 및 알루미늄 제거 단계와;
3) 18m3의 철 제거액을 20m3의 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도는 100℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 양의 4.5배로 불화 나트륨을 첨가해 40분 섞고, 0.5N의 탄산나트륨으로 PH 수치를 5.5로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 공법으로 넘어가고, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하며, 여과 케이크는 칼슘, 마그네슘과 구리의 찌꺼기로서 별도로 처리하는 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거 단계와;
4) a. 추출전 액체를 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 망간 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 공법으로 넘어가는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 망간 9급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 2급으로 설정되고,
비누화 액체는 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P204: TBP: 등유=15: 15: 70(v/v)이고, 세척액은 4N의 염산이며, 역추출액은 3N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 망간 원소 분리 단계;
b. 망간을 추출한 후의 추출 잔재액이 코발트를 분리하는 추출 공법으로 넘어가도록 하고, 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 공법으로 넘어가는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 코발트 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
비누화 액체는 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P507: TBP: 등유=20：20：60(v/v)이고, 세척액은 4N의 염산이며, 역추출액은 4N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 코발트 원소 분리 단계;
c. 코발트를 추출한 후의 추출 잔재액이 니켈을 분리하는 추출 공법으로 넘어가도록 하고, 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 MVR 증발 결정 형성 공법으로 넘어가고, 결정가열법으로 추출 잔재액 중의 황산나트륨 결정을 분리함으로써 황산 리튬을 농축하는 목적에 달성하는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 코발트 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
비누화 액체는 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P204: TBP: 등유=10: 10: 80(v/v)이고, 세척액은 3N의 염산이며, 역추출액은 3N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 니켈 원소 분리 단계를 이용하는 추출 분리 단계와;
5) a.추출전 용액은 먼저 P204 추출제를 통해 추출하고, 용액 중의 망간을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 망간을 200g/L 함유한 황산 망간 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 망간 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 망간 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하는 황산 망간 회수 단계;
b. 이전 단계에서 망간을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 P507을 통해 추출하고, 용액 중의 코발트를 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 코발트를 110g/L 함유한 황산 코발트 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 코발트 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 코발트 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하거나 또는 코발트를 110g/L 함유한 황산 코발트 용액이 수산화나트륨 용액으로 히드록실기 코발트를 합성해 원심 여과한 후, 800℃로 강하게 가열해 코발토스 산화물을 제조하는 황산 코발트 회수 단계;
c. 이전 단계에서 코발트를 추출한 후의 P507 추출 잔재액은 다시 P204를 통해 추출하고, 용액 중의 니켈을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 니켈을 100g/L 함유한 황산 니켈 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 니켈 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 니켈 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하는 황산 니켈 회수 단계;
d. 이전 단계에서 니켈을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 리튬을 약 1-4g/L 함유하고, 나트륨을 15-20g/L 함유하며, 황산나트륨과 황산 리튬으로 용액 중에 존재하고, MRV 증발결정형성시스템을 이용해 추출 잔재액을 리튬이 15-20g/L 함유될 때 까지 증발시키면 대량의 황산나트륨 결정이 형성되며, 원심 여과한 후 바로 무수 황산나트륨 부산물을 얻는 황산나트륨 회수 단계;
e. 황산나트륨 회수 공법에서의 원심 모액은 리튬을 15g/L 정도 함유한 포화 황산나트륨 용액으로서, 상기 용액 중에 포화 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 반응 온도를 100℃로 제어하며, 반응 시간이 4시간이고, 탄산 리튬 침전물을 얻으며, 상기 침전물을 원심 여과, 세척한 후 말려 바로 탄산 리튬 제품을 얻는 탄산 리튬 회수 단계를 포함하는, 증발에 의한 결정 형성 단계를 이용한다.
이하, 구체 실시예와 결합해 본 발명을 더 상세히 설명한다.
실시예 1: 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법은,
1) 산 용해 통 안에서 황산을 4N 배합하고, 고체와 액체의 질량비가 1:5의 비율을 이루도록 배터리 폐기물을 첨가하며, 온도는 100℃로 제어하고, 1시간 반응시키며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 공법으로 넘어가고, 세정액은 산조제 공법으로 복귀하고, 여과 케이크는 무해화 처리를 실행하는 배터리 폐기물 산 용해 작업 단계와;
2) 산 용해 여과액을 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도는 80℃로 제어하며, 각 m3마다 경질 탄산칼슘을 20kg 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.3배로 염소산나트륨을 첨가해 30분 섞으며, 1.0N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 3.5까지 조정하고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 공법으로 넘어가며, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하고, 여과 케이크는 무해화 처리를 실행하는 철 및 알루미늄 제거 단계와;
3) 철 제거액을 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도는 100℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 양의 5배로 불화 나트륨을 첨가해 30분 섞고, 0.5의 탄산나트륨으로 PH 수치를 5.5로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 공법으로 넘어가고, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하고, 여과 케이크는 칼슘, 마그네슘과 구리의 찌꺼기로서 별도로 처리하는 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거 단계와;
4) a. 추출전 액체를 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 망간 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 공법으로 넘어가는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 망간 9급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 2급으로 설정되고,
비누화 액체는 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P204: TBP: 등유=10: 10: 80(v/v)이고, 세척액은 2N의 염산이며, 역추출액은 4N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 망간 원소 분리 단계;
b. 망간을 추출한 후의 추출 잔재액이 코발트를 분리하는 추출 공법으로 넘어가도록 하고, 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 공법으로 넘어가는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 코발트 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
비누화 액체는 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P507: TBP: 등유=15：15：70(v/v)이고, 세척액은 6N의 염산이며, 역추출액은 4N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 코발트 원소 분리 단계;
c. 코발트를 추출한 후의 추출 잔재액이 니켈을 분리하는 추출 공법으로 넘어가도록 하고, 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 MVR 증발 결정 형성 공법으로 넘어가고, 결정가열법으로 추출 잔재액 중의 황산나트륨 결정을 분리함으로써 황산 리튬을 농축하는 목적에 달성하는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 코발트 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
비누화 액체는 1.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P204: TBP: 등유=15: 15: 70(v/v)이고, 세척액은 4N의 염산이며, 역추출액은 3N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 니켈 원소 분리 단계를 이용하는 추출 분리 단계와;
5) a. 추출전 용액은 먼저 P204 추출제를 통해 추출하고, 용액 중의 망간을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 망간을 200g/L 함유한 황산 망간 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 망간 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 망간 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하는 황산 망간 회수 단계;
b. 이전 단계에서 망간을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 P507를 통해 추출하고, 용액 중의 코발트를 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 코발트를 110g/L 함유한 황산 코발트 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 코발트 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 코발트 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하거나 또는 코발트를 110g/L 함유한 황산 코발트 용액이 수산화나트륨 용액으로 히드록실기 코발트를 합성해 원심 여과한 후, 800℃로 강하게 가열해 코발토스 산화물을 제조하는 황산 코발트 회수 단계;
c. 이전 단계에서 코발트를 추출한 후의 P507 추출 잔재액은 다시 P204를 통해 추출하고, 용액 중의 니켈을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 니켈을 100g/L 함유한 황산 니켈 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 니켈 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 니켈 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하는 황산 니켈 회수 단계;
d. 이전 단계에서 니켈을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 리튬을 약 1-4g/L 함유하고, 나트륨을 15-20g/L 함유하며, 황산나트륨과 황산 리튬으로 용액 중에 존재하고, MRV 증발결정형성시스템을 이용해 추출 잔재액을 리튬이 15-20g/L 함유될 때 까지 증발시키면 대량의 황산나트륨 결정이 형성되며, 원심 여과한 후 바로 무수 황산나트륨 부산물을 얻는 황산나트륨 및 탄산 리튬 회수 단계;
e. 황산나트륨 회수 공법에서의 원심 모액은 리튬을 15-20g/L 정도 함유한 포화 황산나트륨 용액으로서, 상기 용액 중에 포화 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 반응 온도를 100℃로 제어하며, 반응 시간이 3시간이고, 탄산 리튬 침전물을 얻으며, 상기 침전물을 원심 여과, 세척한 후 말려 바로 탄산 리튬 제품을 얻는 탄산 리튬 회수 단계를 포함하는, 증발에 의한 결정 형성 단계를 이용한다.
실시예 2: 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법은,
1) 산 용해 통 안에서 염산을 2N 배합하고, 고체와 액체의 질량비가 1:5의 비율을 이루도록 배터리 폐기물을 첨가하며, 온도는 80℃로 제어하고, 3시간 반응시키며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 공법으로 넘어가고, 세정액은 산조제 공법으로 복귀하고, 여과 케이크는 무해화 처리를 실행하는 배터리 폐기물 산 용해 작업 단계와;
2) 산 용해 여과액을 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도는 80℃로 제어하며, m3마다 경질 탄산칼슘을 50kg 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.5배로 염소산나트륨을 첨가해 30분 섞으며, 2.0N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 4.0까지 조정하고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 공법으로 넘어가며, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하고, 여과 케이크는 무해화 처리를 실행하는 철 및 알루미늄 제거 단계와;
3) 철 제거액을 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도는 100℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 양의 6배로 불화 나트륨을 첨가해 40분 섞고, 1.0N의 탄산나트륨으로 PH 수치를 5.0으로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 공법으로 넘어가고, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하고, 여과 케이크는 칼슘, 마그네슘과 구리의 찌꺼기로서 별도로 처리하는 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거 단계와;
4) a. 추출전 액체를 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 망간 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 공법으로 넘어가는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 망간 9급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 2급으로 설정되고,
비누화 액체는 0.5-2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P204: TBP: 등유=20: 20: 60(v/v)이고, 세척액은 4N의 염산이며, 역추출액은 3N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 망간 원소 분리 단계;
b. 망간을 추출한 후의 추출 잔재액이 코발트를 분리하는 추출 공법으로 넘어가도록 하고, 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 공법으로 넘어가는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 코발트 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
비누화 액체는 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P507: TBP: 등유=20：20：60(v/v)이고, 세척액은 4N의 염산이며, 역추출액은 4N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 코발트 원소 분리 단계;
c. 코발트를 추출한 후의 추출 잔재액이 니켈을 분리하는 추출 공법으로 넘어가도록 하고, 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 MVR 증발 결정 형성 공법으로 넘어가고, 결정가열법으로 추출 잔재액 중의 황산나트륨 결정을 분리함으로써 황산 리튬을 농축하는 목적에 달성하는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 코발트 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
비누화 액체는 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P204: TBP: 등유=10: 10: 80(v/v)이고, 세척액은 3N의 염산이며, 역추출액은 3N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 니켈 원소 분리 단계를 이용하는 추출 분리 단계와;
5) a. 추출전 용액은 먼저 P204 추출제를 통해 추출하고, 용액 중의 망간을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 망간을 200g/L 함유한 황산 망간 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 망간 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 망간 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하는 황산 망간 회수 단계;
b. 이전 단계에서 망간을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 P507를 통해 추출하고, 용액 중의 코발트를 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 코발트를 110g/L 함유한 황산 코발트 용액을 얻고, 수산화나트륨 용액으로 히드록실기 코발트를 합성해 원심 여과한 후, 800℃로 강하게 가열해 코발토스 산화물을 제조하는 황산 코발트 회수 및 코발토스 산화물 제조 단계;
c. 이전 단계에서 코발트를 추출한 후의 P507 추출 잔재액은 다시 P204를 통해 추출하고, 용액 중의 니켈을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 니켈을 100g/L 함유한 황산 니켈 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 니켈 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 니켈 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하는 황산 니켈 회수 단계;
d. 이전 단계에서 니켈을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 리튬을 약 1-4g/L 함유하고, 나트륨을 15-20g/L 함유하며, 황산나트륨과 황산 리튬으로 용액 중에 존재하고, MRV 증발결정형성시스템을 이용해 추출 잔재액을 리튬이 15-20g/L 함유될 때까지 증발시키면 대량의 황산나트륨 결정이 형성되며, 원심 여과한 후 바로 무수 황산나트륨 부산물을 얻는 황산나트륨 회수 단계;
e. 황산나트륨 회수 공법에서의 원심 모액은 리튬을 15-20g/L 정도 함유한 포화 황산나트륨 용액으로서, 상기 용액 중에 포화 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 반응 온도를 100℃로 제어하며, 반응 시간이 2시간이고, 탄산 리튬 침전물을 얻으며, 상기 침전물을 원심 여과, 세척한 후 말려 바로 탄산 리튬 제품을 얻는 탄산 리튬 회수 단계를 포함하는, 증발에 의한 결정 형성 단계를 이용한다.
실시예 3: 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법은,
1) 20m3의 산 용해 통 안에 사전에 세정수 또는 맑은 물을 9m3 첨가해 섞고, 천천히 진한 황산 1m3를 첨가하며，천천히 배터리 폐기물 4톤을 천천히 첨가하고, 진한 황산 또는 재료로 PH 수치를 0.5로 제어하며, 3시간 반응시키고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 공법으로 넘어가며, 세정액은 산조제 공법으로 복귀하고, 여과 빵은 무해화 처리를 실행하는 배터리 폐기물 산 용해 작업 단계와;
2) 10m3의 산 용해 여과액을 20m3의 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도는 80℃로 제어하며, 경질 탄산칼슘을 120kg 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.35배로 염소산나트륨을 첨가해 30분 섞으며, 1.0N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 4.5까지 조정하고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 공법으로 넘어가며, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하고, 여과 케이크는 무해화 처리를 실행하는 철 및 알루미늄 제거 단계와;
3) 18m3의 철 제거액을 20m3의 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도는 100℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 양의 4.5배로 불화 나트륨을 첨가해 40분 섞고, 0.5N의 탄산나트륨으로 PH 수치를 5.5로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 공법으로 넘어가고, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하고, 여과 케이크는 칼슘, 마그네슘과 구리의 찌꺼기로서 별도로 처리하는 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거 단계와;
4) a. 추출전 액체를 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 망간 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 공법으로 넘어가는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 망간 9급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 2급으로 설정되고,
비누화 액체 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P204: TBP: 등유=15: 15: 70(v/v)이고, 세척액은 4N의 염산이며, 역추출액은 3N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 망간 원소 분리 단계;
b. 망간을 추출한 후의 추출 잔재액이 코발트를 분리하는 추출 공법으로 넘어가도록 하고, 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 다음 공법으로 넘어가는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 코발트 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
비누화 액체는 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P507: TBP: 등유=20：20：60(v/v)이고, 세척액은 4N의 염산이며, 역추출액은 4N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 코발트 원소 분리 단계;
c. 코발트를 추출한 후의 추출 잔재액이 니켈을 분리하는 추출 공법으로 넘어가도록 하고, 아래의 조건으로 추출과 역추출해 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻되, 세척액은 반복 사용한 후 산 용해 작업 현장에 보내 산을 조제하는데 사용하고, 재생액은 복귀해 세척액으로 사용하며, 추출 잔재액이 MVR 증발 결정 형성 공법으로 넘어가고, 결정가열법으로 추출 잔재액 중의 황산나트륨 결정을 분리함으로써 황산 리튬을 농축하는 목적에 달성하는데,
추출 등급이 비누화 1급, 추출 코발트 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되고,
비누화 액체는 2.0N의 수산화나트륨 용액이며, 유기적 구성은 P204: TBP: 등유=10: 10: 80(v/v)이고, 세척액은 3N의 염산이며, 역추출액은 3N의 황산이고, 유기재생액은 6N의 염산인 니켈 원소 분리 단계를 이용하는 추출 분리 단계와;
5) a. 추출전 용액은 먼저 P204 추출제를 통해 추출하고, 용액 중의 망간을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 망간을 200g/L 함유한 황산 망간 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 망간 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 망간 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하는 황산 망간 회수 단계;
b. 이전 단계에서 망간을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 P507를 통해 추출하고, 용액 중의 코발트를 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 코발트를 110g/L 함유한 황산 코발트 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 코발트 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 코발트 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하거나 또는 코발트를 110g/L 함유한 황산 코발트 용액이 수산화나트륨 용액으로 히드록실기 코발트를 합성해 원심 여과한 후, 800℃로 강하게 가열해 코발토스 산화물을 제조하는 황산 코발트 회수 단계;
c. 이전 단계에서 코발트를 추출한 후의 P507 추출 잔재액은 다시 P204를 통해 추출하고, 용액 중의 니켈을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 니켈을 100g/L 함유한 황산 니켈 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 니켈 제품을 얻으며, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 소량의 원심 모액은 다음 번의 황산 니켈 용액 중에 첨가되어 함께 증발시켜 결정을 형성하는 황산 니켈 회수 단계;
d. 이전 단계에서 니켈을 추출한 후의 P204 추출 잔재액은 리튬을 약 1-4g/L 함유하고, 나트륨을 15-20g/L 함유하며, 황산나트륨과 황산 리튬으로 용액 중에 존재하고, MRV 증발결정형성시스템을 이용해 추출 잔재액을 리튬이 15-20g/L 함유될 때 까지 증발시키면 대량의 황산나트륨 결정이 형성되며, 원심 여과한 후 바로 무수 황산나트륨 부산물을 얻는 황산나트륨 회수 단계;
e. 황산나트륨 회수 공법에서의 원심 모액은 리튬을 15g/L정도 함유한 포화 황산나트륨 용액으로서, 상기 용액 중에 포화 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 반응 온도를 100℃로 제어하며, 반응 시간이 4시간이고, 탄산 리튬 침전물을 얻으며, 상기 침전물을 원심 여과, 세척한 후 말려 바로 탄산 리튬 제품을 얻는 탄산 리튬 회수 단계를 포함하는, 증발에 의한 결정 형성 단계를 이용한다.
본 발명의 실시예는 상기 예에만 한정되지 않는데, 모든 본 발명 기술방안 파라미터 범위 내와 파라미터 범위 외의 인접된 각 기술 요점과, 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들이 본 발명의 기술방안에 의거하여 추정, 확장, 배열 조합한 기술특징은 모두 본 발명 실시예가 예로 든 범위에 속한다.
본 발명 실시예의 각 단계 측정 데이터는 아래와 같다.
a. 배터리 폐기물 측정표
Figure pct00001
b. 산 분해 공법 측정
Figure pct00002
c. 철 및 알루미늄 제거 공법 측정
Figure pct00003
d.칼슘, 마그네슘 및 구리 제거 공법 측정
Figure pct00004
e.망간 추출 공법 측정
Figure pct00005
f.코발트 추출 공법 측정
Figure pct00006
g.니켈 추출 공법 측정
Figure pct00007
h.MVR 증발 결정 형성 공법 측정
Figure pct00008
산업 실용성
본 발명은 중간성 실험을 거쳐 코발트 수득률
Figure pct00009
95%, 니켈 수득률
Figure pct00010
94%, 망간 수득률
Figure pct00011
96%, 리튬 수득률
Figure pct00012
90%이 증명되었다.
본 발명 중간성 실험의 제품별 품질 측정 지표는 아래와 같다.
Figure pct00013
본 발명 배터리급 코발토스 산화물의 측정 지표는 아래와 같다.
Figure pct00014

Claims (36)

  1. 배터리 폐기물을 산에 용해시키고, 철과 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 구리를 제거해 추출 분리하며, 증발로 결정을 형성해 황산 니켈, 황산 망간, 황산 리튬, 황산 코발트 또는/및 코발토스 산화물을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 폐기물을 산에 용해시키는데, 고체와 액체의 질량비가 1:2-6의 비율을 이루도록 배터리 폐기물에 산을 첨가해 반응시킨 후, 여과해 산 용해 여과액을 얻는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배터리 폐기물을 산에 용해시키는데, 산 용해 통 안에서 황산 또는 염산을 0.5-4N로 배합하고, 고체와 액체의 질량비가 1:3-5의 비율을 이루도록 배터리 폐기물을 첨가하며, 온도를 60-100℃로 제어해 0.5-4시간 반응시키고, 여과와 세척을 거쳐 여과액을 산 용해 여과액으로 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배터리 폐기물을 산에 용해시키는데, 산 용해 통 안에서 황산 또는 염산을 1.0-3.5N로 배합하고, 고체와 액체의 질량비가 1:4의 비율을 이루도록 배터리 폐기물을 첨가하며, 온도를 70-90℃로 제어해 1.0-3.5시간 반응시키고, 여과와 세척을 거쳐 여과액을 산 용해 여과액으로 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배터리 폐기물을 산에 용해시키는데, 산 용해 통 안에서 황산 또는 염산을 2.0-2.5N로 배합하고, 고체와 액체의 질량비가 1:4의 비율을 이루도록 배터리 폐기물을 첨가하며, 온도를 75-85℃로 제어해 2.0-2.5시간 반응시키고, 여과와 세척을 거쳐 여과액을 산 용해 여과액으로 구성하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 철 및 알루미늄 제거는 산 용해 여과액에 탄산칼슘과 염소산나트륨을 첨가해 섞은 후 탄산나트륨을 첨가하고, 여과해 철 및 알루미늄 제거 여과액을 얻는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 철 및 알루미늄 제거는 산 용해 여과액을 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 30-100℃로 제어하며, 각 m3마다 경질 탄산칼슘을 3-60kg 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.1-1.0배인 염소산나트륨을 첨가해 10-50분 섞으며, 0.5-2.0N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 3.5-5.5로 조정하고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 단계로 넘어가도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 철 및 알루미늄 제거는 산 용해 여과액을 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 40-90℃로 제어하며, 각 m3마다 경질 탄산칼슘을 10-45kg 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.2-0.8배인 염소산나트륨을 첨가해 15-45분 섞으며, 1.0-1.5N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 4.0-5.0으로 조정하고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 단계로 넘어가도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 철 및 알루미늄 제거는 산 용해 여과액을 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 50-80℃로 제어하며, 각 m3마다 경질 탄산칼슘 15-40kg을 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.3-0.7배인 염소산나트륨을 첨가해 20-40분 섞으며, 1.0-1.5N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 4.0-5.0으로 조정하고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 단계로 넘어가도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 철 및 알루미늄 제거는 산 용해 여과액을 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 55-75℃로 제어하며, 각 m3마다 경질 탄산칼슘을 20-35kg 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.4-0.6배인 염소산나트륨을 첨가해 25-35분 섞으며, 1.2-1.3N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 4.5로 조정하고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 단계로 넘어가도록 하며, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하고, 여과 케이크는 철과 알루미늄의 찌꺼기로서 무해화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 철 및 알루미늄 제거는 산 용해 여과액을 불순물제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 60-70℃로 제어하며, 각 m3마다 경질 탄산칼슘을 25-30kg 첨가하고, 용액 중 2가철 양의 0.5배인 염소산나트륨을 첨가해, 30분 섞으며, 1.0N의 탄산나트륨 용액으로 PH 수치를 4.5로 조정하고, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 다음 단계로 넘어가도록 하며, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하고, 여과 케이크는 철과 알루미늄의 찌꺼기로서 무해화 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거는 철과 알루미늄을 제거한 여과액에 불화 나트륨을 첨가해 섞은 후, 이어서 탄산나트륨을 첨가해 여과함으로써 추출전 액체를 얻는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거는 철 제거액을 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 30-100℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 질량의 2-15배인 불화 나트륨을 첨가해 10-90분 섞고, 0.5-2.0N의 탄산나트륨으로 PH 수치를 4.0-7.0으로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 공법 단계로 넘어가도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거는 철 제거액을 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 40-90℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 질량의 4-10배인 불화 나트륨을 첨가해 20-80분 섞고, 1.0-1.5N의 탄산나트륨으로 PH 수치를 5.0-6.0으로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 공법 단계로 넘어가도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거는 철 제거액을 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 50-80℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 질량의 5-9배인 불화 나트륨을 첨가해 30-70분 섞고, 1.0-1.5N의 탄산나트륨으로 PH 수치를 5.0-6.0으로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 공법 단계로 넘어가도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거는 철 제거액을 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 55-75℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 질량의 6-8배인 불화 나트륨을 첨가해 40-60분 섞고, 1.0-1.5N의 탄산나트륨으로 PH 수치를 5.0-6.0으로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 공법 단계로 넘어가도록 하고, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는 데 사용하며, 여과 케이크는 칼슘, 마그네슘과 구리의 찌꺼기로 처리하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 칼슘, 마그네슘 및 구리 제거는 철 제거액을 칼슘 및 마그네슘 제거 통 안에 펌프질해 넣어 가열하면서 섞고, 온도를 60-70℃로 제어하며, 칼슘 및 마그네슘 총 질량의 7배인 불화 나트륨을 첨가해 50분 섞고, 1.0-1.5N의 탄산나트륨으로 PH 수치를 5.0-6.0로 조정하며, 여과와 세척을 거쳐 여과액이 추출전 액체로서 추출 공법 단계로 넘어가도록 하고, 세정액은 탄산나트륨 용액을 조제하는데 사용하며, 여과 케이크는 칼슘, 마그네슘과 구리의 찌꺼기로 처리하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 추출 분리는,
    a.추출전 액체에 대한 추출과 역추출을 거쳐 고순도와 고농도의 트랜스 망간 액체를 얻는 망간 원소 분리 단계와;
    b.망간을 추출한 후의 추출 잔재액이 코발트를 분리하는 추출 공법으로 넘어가 추출과 역추출을 거쳐 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻는 코발트 원소 분리 단계와;
    c.코발트를 추출한 후의 추출 잔재액이 니켈을 분리하는 추출 공법으로 넘어가 추출과 역추출을 거쳐 고순도와 고농도의 트랜스 코발트 액체를 얻는 니켈 원소 분리 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 망간 원소 분리 단계에서 추출하는 등급이 비누화 1급, 추출 망간 9급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 2급으로 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 코발트 및 니켈 원소 분리 단계에서 추출하는 등급이 비누화 1급, 추출 코발트 5급, 세척 2급, 역추출 5급, 유기재생 1급으로 설정되는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    사용하는 비누화 액체는 0.5-2.0N의, 선택가능하게, 1.0-1.5N의 수산화나트륨 용액인 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  22. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    유기적 구성인 P204: TBP: 등유의 비율이 10-20: 10-20: 80-60(v/v)인 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    유기적 구성인 P204: TBP: 등유의 비율이 15: 15: 70(v/v)인 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  24. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    세척액과 유기재생액은 0.5-6N의, 순서대로 바람직하게는, 1.5-5.5N, 2.0-5.0N, 2.5-4.5N, 3.0-4.0N의 염산을 사용하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  25. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    역추출액은 0.5-4N의 황산을 사용하며; 바람직하게는, 1.0-3.5N, 2.0-3.0N의 황산을 사용하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 증발에 의한 결정 형성은,
    a. 추출전 용액을 먼저 P204추출제로 추출하고, 용액 중의 망간을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 망간 150-400g/L가 함유된 황산 망간 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 망간 제품을 얻는 황산 망간 회수 단계와;
    b. 이전 공법에서 망간을 추출한 후의 P204추출 잔재액을 P507로 추출하고, 용액 중의 코발트를 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로써 코발트 80-130g/L가 함유된 황산 코발트 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 코발트 제품을 얻는 황산 코발트 회수 단계와;
    c. 이전 공법에서 코발트를 추출한 후의 P507추출 잔재액을 다시 P204로 추출하고, 용액 중의 니켈을 유기상 중에 추출하며, 유기상에 황산 용액을 첨가해 세척함으로서 니켈 70-130g/L가 함유된 황산 니켈 용액을 얻고, 용액을 증발시켜 결정을 형성하는 동시에, 원심 분리로 황산 니켈 제품을 얻는 황산 니켈 회수 단계와;
    d. 이전 공법에서 니켈을 추출한 후의 P204추출 잔재액은 MRV 증발결정형성시스템을 이용해 추출 잔재액을 증발시켜 황산나트륨 결정을 형성하고, 원심 여과한 후 바로 무수 황산나트륨 부산물을 얻을 수 있는 황산나트륨 회수 단계와;
    e. d단계가 황산나트륨을 회수한 후의 원심 모액에 포화 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 반응 온도를 60-100℃로 제어하며, 반응 시간이 0.5-4시간이고, 얻은 탄산 리튬을 침전시키며, 침전물을 원심 여과, 세척한 후 말려 바로 탄산 리튬 제품을 얻는 탄산 리튬 회수 단계
    를 이용하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    황산 코발트 회수 단계에서, 상술한 바와 같이 코발트 80-130g/L를 함유한 황산 코발트 용액을 얻은 후, 수산화의 나트륨 용액으로 히드록실기 코발트로 합성해 원심 여과하고, 700-950℃으로 강하게 가열해 코발토스 산화물을 제조하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    황산 망간 회수 단계에서, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 원심 모액은 다음 번의 황산 망간 용액 중에 첨가해 함께 증발로 결정을 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    황산 코발트 회수 단계에서, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화로 활성을 회복시켜 순환 사용하며, 원심 모액은 다음 번의 황산 코발트 용액 중에 첨가해 함께 증발시켜 결정을 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  30. 제26항에 있어서,
    황산 니켈 회수 단계에서, 유기상은 산세척을 통해 재생하고, 수산화나트륨 용액은 비누화를 통해 활성을 회복함으로써 순환 사용하며, 원심 모액은 다음 번의 황산 니켈 용액 중에 첨가해 함께 증발시켜 결정을 형성하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  31. 제26항에 있어서,
    탄산 리튬 회수 단계에서, 반응 온도는 65-95℃로 제어하고, 반응 시간은 1.0-3.5시간인 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    반응 온도는 70-90℃로 제어하고, 반응 시간은 1.5-3시간인 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    반응 온도는 75-85℃로 제어하고, 반응 시간은 2.0-2.5시간인 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  34. 제26항에 있어서,
    탄산 리튬 회수 단계에서, 테일워터와 세정액은 MVR 증발결정형성시스템을 이용해 복귀하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  35. 제26항에 있어서,
    탄산 리튬 회수 단계에서, 증발된 물은 예열 완료되어 액상 재료 중에 첨가된 후 증류수 탱크 중에 수집되어 전체 생산 시스템에 사용되는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
  36. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 폐기물은 케이스가 박리 제거된 모든 폐배터리、배터리 제조업체의 자투리 및 청소 폐기물을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법.
KR1020187038244A 2016-10-31 2017-09-27 배터리 폐기물로 황산 니켈, 망간, 리튬, 코발트와 코발토스 산화물을 제조하는 방법 KR102206086B1 (ko)

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