KR20200017627A - 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법 - 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.

Description

폐전지로부터 원료를 회수하는 방법{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.
일차 전지는 재충전이 불가한 비가역적 전지이지만, 이차 전지는 가역적 산화 및 환원 반응에 의해 재충전이 가능한 전지이다.
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.
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.
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.
이러한 단점을 해소하기 위하여, 대한민국 등록특허 제10-0717389호에서는 고온 소성법을 이용하여 코발트, 리튬 등의 유가금속을 회수하는 방법을 제안하였다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-0637680호에서는 이차전지를 파쇄하고, 소성하여 괴상의 덩어리를 형성한 후, 이를 분쇄, 선별 및 분급하여 분말 상의 코발트를 수득하는 방법을 제안하였다.
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.
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.
KR 10-0717389 B1 KR 10-0637680 B1 KR 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.
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.
상기 활물질은, 망간(Mn), 코발트(Co), 망간(Mn), 및 흑연(C) 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계는, 400~600℃에서 90~180분 동안 소성하는 것임을 특징으로 한다.
상기 (b) 단계는, 1,000~2,000 rpm으로 10~30분 동안 파쇄하는 것임을 특징으로 한다.
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.
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.
도 1은 본 발명에 의한 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법에 대한 순서도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서 하기에서 설명되는 폐전지는 이차전지일 수 있으며, 전지를 감싸고 있는 케이스가 제거된 형태임을 밝혀둔다.
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.
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.
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.
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.
이하, 본 발명에 의한 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법을 도 1을 참조하여 단계별로 더욱 상세하게 설명한다.
(a) 폐전지를 소성하는 단계.
먼저, 폐전지를 소성로에서 소성하여 유기물질을 휘발시킨다.
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.
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.
(b) 상기 소성된 폐전지를 파쇄하는 단계.
다음으로, 상기 소성된 폐전지를 파쇄한다.
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.
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.
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.
(c) 상기 파쇄된 파쇄물을 스크린 선별기로 선별하여 활물질을 분리하는 단계
다음으로, 상기 파쇄된 파쇄물을 스크린 선별기로 선별함으로써, 분말 상의 활물질을 분리한다.
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.
여기서, 상기 분리된 분말 상의 활물질은 앞서 설명한 바와 같이, 흑연(C), 망간(Mn), 코발트(Co) 및 니켈(Ni) 중 1종 이상을 포함한다.
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.
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.
(d) 상기 활물질이 분리된 파쇄물을 분쇄하는 단계.
다음으로, 상기 활물질이 분리된 파쇄물, 즉 알루미늄, 구리 및 분리막을 포함하는 혼합재를 분쇄한다. 이때, 그 입자의 크기는 제한하지 않는다.
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.
(e) 상기 분쇄된 분쇄물을 비중차를 이용하여 구리, 알루미늄 및 분리막으로 각각 분리하는 단계.
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.
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.
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.
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.
또한, 상기 분리된 구리와 알루미늄은 각각 세척 및 건조 후 쉽게 재활용될 수 있다.
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.
한편, 상기한 (e) 단계 후 상기 분리된 알루미늄(Al)과 구리(Cu)를 2차 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이는 상기 분리된 알루미늄(Al)과 구리(Cu)를 소성하면, 알루미늄과 구리의 순도를 더욱 높일 수 있기 때문이다.
이때, 상기 소성은 300~1,000℃의 온도에서 1~3시간 동안 이루어질 수 있으나, 이를 반드시 제한하는 것은 아니다.
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.
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.
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.

Claims (5)

  1. (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 단계,
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    400~600℃에서 90~180분 동안 소성하는 것임을 특징으로 하는 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    1,000~2,000 rpm으로 10~30분 동안 파쇄하는 것임을 특징으로 하는 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    상기 분쇄된 분쇄물로부터 공기 선별기를 이용하여 구리를 분리하는 단계와, 상기 구리가 분리된 분쇄물을 침전탱크를 이용하여 알루미늄과 분리막으로 분리하는 단계,
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 활물질은,
    망간(Mn), 코발트(Co), 망간(Mn), 및 흑연(C) 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐전지로부터 원료를 회수하는 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111682276A (zh) * 2020-06-09 2020-09-18 广东邦普循环科技有限公司 一种动力电池的无氧裂解方法
KR102191858B1 (ko) * 2020-08-04 2020-12-16 기주현 폐리튬이온전지의 원료 회수방법 및 회수시스템
KR20240013242A (ko) 2022-05-26 2024-01-30 가부시키가이샤 디오에누 부착구

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040005771A (ko) * 2003-12-17 2004-01-16 홍성호 폐배터리에서 분쇄 추출된 납 및 플라스틱 분말
KR100637680B1 (ko) 2005-04-01 2006-10-24 메탈화학(주) 폐리튬 이차전지로부터 코발트 파우더의 회수장치 및회수방법
KR100717389B1 (ko) 2005-10-31 2007-05-15 주식회사 리싸이텍코리아 폐리튬이온전지의 유가금속 회수방법
KR101275849B1 (ko) * 2011-05-13 2013-06-17 엘에스니꼬동제련 주식회사 리튬이온전지의 재생공정을 위한 전처리방법
KR101368216B1 (ko) 2011-11-28 2014-03-11 주식회사 진영정공 폐 리튬 이차전지로부터의 유가금속 회수 방법
JP2017037807A (ja) * 2015-08-11 2017-02-16 学校法人早稲田大学 リチウムイオン電池の処理方法
JP2017174517A (ja) * 2016-03-18 2017-09-28 三菱マテリアル株式会社 使用済みリチウムイオン電池からの有価物回収方法
KR20180065471A (ko) * 2016-12-08 2018-06-18 (주)엔에이치리사이텍컴퍼니 폐리튬전지의 처리방법 및 자원재활용 시스템

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040005771A (ko) * 2003-12-17 2004-01-16 홍성호 폐배터리에서 분쇄 추출된 납 및 플라스틱 분말
KR100637680B1 (ko) 2005-04-01 2006-10-24 메탈화학(주) 폐리튬 이차전지로부터 코발트 파우더의 회수장치 및회수방법
KR100717389B1 (ko) 2005-10-31 2007-05-15 주식회사 리싸이텍코리아 폐리튬이온전지의 유가금속 회수방법
KR101275849B1 (ko) * 2011-05-13 2013-06-17 엘에스니꼬동제련 주식회사 리튬이온전지의 재생공정을 위한 전처리방법
KR101368216B1 (ko) 2011-11-28 2014-03-11 주식회사 진영정공 폐 리튬 이차전지로부터의 유가금속 회수 방법
JP2017037807A (ja) * 2015-08-11 2017-02-16 学校法人早稲田大学 リチウムイオン電池の処理方法
JP2017174517A (ja) * 2016-03-18 2017-09-28 三菱マテリアル株式会社 使用済みリチウムイオン電池からの有価物回収方法
KR20180065471A (ko) * 2016-12-08 2018-06-18 (주)엔에이치리사이텍컴퍼니 폐리튬전지의 처리방법 및 자원재활용 시스템

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111682276A (zh) * 2020-06-09 2020-09-18 广东邦普循环科技有限公司 一种动力电池的无氧裂解方法
CN111682276B (zh) * 2020-06-09 2022-06-14 广东邦普循环科技有限公司 一种动力电池的无氧裂解方法
KR102191858B1 (ko) * 2020-08-04 2020-12-16 기주현 폐리튬이온전지의 원료 회수방법 및 회수시스템
KR20240013242A (ko) 2022-05-26 2024-01-30 가부시키가이샤 디오에누 부착구

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