KR20230039891A - 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법 - Google Patents
폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선별단계, 알루미늄 회수단계, 구리 회수단계를 거친 뒤 니켈-코발트-망간 전구체를 회수하는 방법이다.
본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법의 일 양태는, 색채선별을 통해, 알루미늄 스크랩과 구리 스크랩으로 분리되는, 선별단계; 알루미늄 스크랩이, 수산화나트륨 수용액에 용해되는, 용해단계; 수산화나트륨 수용액에, 녹지 않은 잔여 금속이 제거되는, 잔여 금속 제거단계; 알루미늄이 용해된, 수산화나트륨 수용액에서, 알루민산나트륨이 석출되는, 석출단계; 알루민산나트륨이, 가수분해되어, 수산화나트륨이 생성되는, 생성단계; 구리 스크랩과, 상기 잔여 금속이 혼합되는, 혼합단계; 경금속 스크랩과, 중금속 스크랩으로 분리되는, 분리단계; 상기 중금속 스크랩이, 특정 온도에서 용융되어, 구리와 아연만 용융되어 회수되는, 회수단계; 상기 회수된 금속에, 아연이 있는지 검사되는, 검사단계; 상기 회수된 금속에, 아연이 존재가 확인되었을 때, 용매추출로 아연을 제거하고, 황산구리를 추출하는, 추출단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법의 다른 양태는, 상기 일 양태에서 생성된 경금속 스크랩과, 중금속 스크랩이 황산에 녹아, 니켈-코발트-망간 황산염이 생성되는, 생성단계, 상기 니켈-코발트-망간 황산염에서, pH 조절제 및 착화제로 인해, 니켈-코발트-망간 전구체가 추출되는, 전구체 추출단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법의 일 양태는, 색채선별을 통해, 알루미늄 스크랩과 구리 스크랩으로 분리되는, 선별단계; 알루미늄 스크랩이, 수산화나트륨 수용액에 용해되는, 용해단계; 수산화나트륨 수용액에, 녹지 않은 잔여 금속이 제거되는, 잔여 금속 제거단계; 알루미늄이 용해된, 수산화나트륨 수용액에서, 알루민산나트륨이 석출되는, 석출단계; 알루민산나트륨이, 가수분해되어, 수산화나트륨이 생성되는, 생성단계; 구리 스크랩과, 상기 잔여 금속이 혼합되는, 혼합단계; 경금속 스크랩과, 중금속 스크랩으로 분리되는, 분리단계; 상기 중금속 스크랩이, 특정 온도에서 용융되어, 구리와 아연만 용융되어 회수되는, 회수단계; 상기 회수된 금속에, 아연이 있는지 검사되는, 검사단계; 상기 회수된 금속에, 아연이 존재가 확인되었을 때, 용매추출로 아연을 제거하고, 황산구리를 추출하는, 추출단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법의 다른 양태는, 상기 일 양태에서 생성된 경금속 스크랩과, 중금속 스크랩이 황산에 녹아, 니켈-코발트-망간 황산염이 생성되는, 생성단계, 상기 니켈-코발트-망간 황산염에서, pH 조절제 및 착화제로 인해, 니켈-코발트-망간 전구체가 추출되는, 전구체 추출단계를 포함한다.
Description
본 발명은 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법에 관한 것이다.
배터리는 크게 1차전지와 2차전지로 분류된다. 이중 2차전지는 충방전이 가능하여 다수회 반복 사용 가능한 이점이 있다. 이러한 특성으로 인하여, 2차전지는, 1회성인 일차전지에 비하여 상대적으로 경제적 및 환경적으로 유리하므로, 최근 다양한 전자제품이나 전기 자동차 등에 주로 사용되고 있다.
그러나, 2차전지도 영구적인 사용은 불가능하므로, 종국적으로 사용연한에 도달하면, 폐기된다. 그런데, 폐 2차전지를 구성하는 납, 수은, 카드뮴 등의 중금속과, 수산화 칼륨,염화 암모늄,황산 및 유기용액 등의 전해액 등은 환경에 악영향을 끼치고 있다. 또한, 폐 2차전지는, 은, 코발트, 니켈, 아연, 망간, 리튬, 구리, 알루미늄 등의 유가금속이 포함되어 있으므로, 폐 2차전지의 재활용은 환경을 보호하고, 유한한 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 방법으로 주목받고 있다.
한편, 구리나 알루미늄은, 최근 주목받는 전기차 등에 다량 사용되는데, 과도한 채굴에 의한 채굴량의 감소 등으로 인하여 수량의 확보가 용이하지 않은 실정이다. 또한, 리튬, 니켈, 코발트, 망간 등의 경우는, 전량이 해외에서 수입되는데, 국제 정세 등에 따라서 그 안정적인 수입이 용이하지 않은 경우가 많다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0117024호, 대한민국 공개특허공보 제 10-2006-0019034호 및 대한민국 공개특허공보 제 10-2013-0059126호에는, 폐 양극재에서 유가금속을 회수하는 방법이 제시되어 있는데, 상기 특허들에 의하면, 특정 유가금속의 일부만 회수된다. 그러나, 상기 2차전지 폐 스크랩은, 약 50%의 구리, 약 25%의 알루미늄 및 약 15%의 니켈-코발트-망간 등을 포함하는데, 이에 대한 회수는 이루어지지 못하고 있다.
한편, 본 발명은 하기의 지자체 사업의 지원을 받아 연구 및 개발되었다.
과제번호 : SF319001A
지자체 : 경상북도
과제관리(전문)기관명 : 경북테크노파크
연구사업명 : 2019년 선정 4차산업혁명 핵심기술개발사업
연구과제명 : 전기자동차 폐전지 업사이클링을 통한 12TPY급 경량금속 소재화 pilot 시스템 실증화 및 이차전지 양극소재 기술 개발
기여율 : 100%
과제수행기관명 : (주) 케이엠씨
연구기간 : 2019.9.1.~2021.8.31.(24개월)
본 발명의 목적은, 유가금속이 추출된 2차전지 폐 스크랩으로부터 알루미늄, 구리, 니켈, 코발트, 망간의 회수방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 2차전지 폐 스크랩으로부터 고순도의 알루미늄, 구리, 니켈, 코발트, 망간의 회수방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법의 일 양태는, 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리 회수방법에 있어서: 2차전지 폐 스크랩이, 알루미늄 스크랩과 구리 스크랩으로 선별되는 선별단계(S100); 상기 선별단계(S100)에서, 선별된 상기 알루미늄 스크랩에서 알루미늄이 회수되는, 알루미늄 회수단계(S200); 상기 선별단계(S100)에서 선별된 상기 구리 스크랩에서 구리가 회수되는, 구리 회수단계(S300); 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 선별단계(S100)에서, 상기 2차전지 폐 스크랩은, 색채선별에 의하여, 상기 알루미늄 스크랩 및 구리 스크랩으로 분리된다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 알루미늄 회수단계(S200)는, 상기 알루미늄 스크랩이 수산화나트륨 수용액에 용해되는, 알루미늄 스크랩 용해단계(S210); 상기 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서, 용해된 상기 알루미늄 스크랩 용액에서, 잔여 금속이 제거되는 잔여 금속 제거단계(S220); 상기 잔여 금속 제거단계(S220)에서, 불순물이 제거된 상기 알루미늄 스크랩 용액이 중화되어, 알루민산나트륨이 석출되는 알루민산나트륨 석출단계(S230); 및 상기 알루민산나트륨 석출단계(S230)에서, 석출된 상기 알루민산나트륨이 가수분해되어, 수산화알루미늄이 생성되는 수산화알루미늄 생성단계(S240); 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서, 상기 알루미늄 스크랩과 수산화나트륨 수용액의 고액비는 25내지 75g/L이다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서, 상기 수산화나트륨 수용액의 농도는 5% 내지 15%이다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 구리 회수단계(S300)는, (S310)상기 선별단계(S100)에서 선별된 상기 구리 스크랩과 상기 잔여 금속 제거단계(S220)에서 제거된 상기 잔여 금속이 혼합되는, 스크랩 혼합단계; (S320)상기 스크랩 혼합단계(S310)에서, 혼합된 상기 구리 스크랩 및 잔여 금속 중 중금속 스크랩이 분리되는, 중금속 분리단계; 및 (S330)상기 중금속 분리단계(S320)에서, 분리된 상기 중금속 스크랩이 가열되어, 그 온도가 구리의 용융점에 도달하면, 용융된 중금속이 회수되는 중금속 회수단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 일 양태에서, 상기 구리 회수단계(S300)는, 상기 중금속 회수단계(S330)에서, 회수된 상기 중금속 중, 아연의 존부가 검사되는 아연 검사단계(S340); 및 상기 아연 검사단계(S340)에서 상기 아연이 존재하는 것으로 확인되면, 용매추출에 의하여 상기 중금속 회수단계(S330)에서, 회수된 상기 용융된 중금속 중 아연이 제거되고, 황산구리가 추출되는 황산구리 추출단계(S350); 를 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 다른 양태에서, 폐 2차전지로부터의 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법에 있어서; 상기 중금속 분리단계(S320)에서, 상기 중금속 스크랩이 분리된 후, 잔존하는 경금속 스크랩 및 상기 중금속 회수단계(S330)에서, 회수된 용융된 중금속을 제외한, 잔여 중금속 스크랩으로부터 니켈-코발트-망간 전구체가 회수된다.
본 발명의 실시예의 다른 양태에서, 폐 2차전지로부터의 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법에 있어서; 상기 중금속 분리단계(S320)에서, 상기 중금속 스크랩이 분리된 후, 잔존하는 경금속 스크랩 및 상기 중금속 회수단계(S330)에서, 회수된 상기 용융된 중금속을 제외한, 잔여 중금속 스크랩이 혼합되는 스크랩 혼합단계(S410); 상기 스크랩 혼합단계(S410)에서, 혼합된 상기 잔존하는 경금속 스크랩 및 잔여 중금속 스크랩이 황산과 반응하여 니켈-코발트-망간 황산염이 생성되는 황산염 생성단계(S420); 상기 황산염 생성단계(S420)에서, 생성된 니켈-코발트-망간 황산염에, pH 조절제 및 착화제가 첨가되어, 니켈-코발트-망간 전구체가 추출되는 니켈-코발트-망간 전구체 추출단계(S430); 를 포함한다.
본 발명의 실시예의 다른 양태에서, 상기 니켈-코발트-망간 전구체 추출단계(S430)에서, pH 조절제는 수산화나트륨이다.
본 발명의 실시예의 다른 양태에서, 상기 니켈-코발트-망간 전구체 추출단계(S430)에서, 착화제는 암모니아이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에서는, 선별단계(S100)에서 색채선별에 의하여 알루미늄 스크랩과 구리 스크랩으로 분리하며, 잔여 금속 제거단계(S220), 중금속 분리단계(S320), 중금속 회수단계(S330), 황산구리 추출단계(S350)와 같은 다양한 방법을 통해 불순물을 제거한다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 고순도의 구리, 알루미늄을 회수하기 용이할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는, 잔여 금속 제거단계(S220)에서 나온 잔여 금속을 스크랩 혼합 단계(S310)에서 다시 사용하고, 중금속 분리단계 및 중금속 회수단계에서 나온 잔존하는 경금속 스크랩 및 잔여 중금속 스크랩을 스크랩 혼합 단계(S410)에서 다시 사용해, 니켈-코발트-망간 전구체를 회수한다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 회수되지 못한, 니켈, 코발트, 망간을 회수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리 회수방법을 보인 플로우 차트.
도 2는 본 발명의 선별단계에서 사용된 색채선별의 결과를 보여주는 사진.
도 3은 중금속 회수단계에서 회수된, 상기 구리잉곳의 엑스선 회절분석 그래프
도 4는 황산구리 추출단계에서의, pH에 따른 아연 용매추출 실험 결과.
도 5는 황산구리 추출단계에서 회수된, 황산구리의 X선 형광분석기 스펙트럼 및 강도를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법을 보인 플로우 차트.
도 7은 본 발명의 알루미늄 스크랩 용해단계에서의, 알루미늄 스크랩, 수산화나트륨 수용액의 고액비와, 수산화 나트륨 수용액의 pH에 따른 용해도를 보인 그래프.
도 8은 본 발명의 알루미늄 스크랩 용해단계에서의 수산화나트륨 수용액의 농도에 따른 알루미늄과 불순물의 용해도를 보인 그래프.
도 9는 알루미늄 회수단계에서 회수된, 수산화알루미늄의 X선 형광분석기 스펙트럼 및 강도를 나타낸 그래프.
도 10은 알루미늄 회수단계에서 회수된, 수산화알루미늄의 고분해능 주사전자현미경을 통한 분석 사진.
도 11은 알루미늄 회수단계에서 회수된, 수산화 알루미늄의 에너지분산분광분석기 분석 그래프
도 12는 알루미늄 회수단계에서 회수된 수산화 알루미늄의 엑스선 회절분석 그래프
도 13은 중금속 회수단계에서 회수된, 구리의 고분해능 주사전자현미경을 통한 분석 사진
도 14는 중금속 회수단계에서 회수된, 상기 구리의 에너지분산분광분석기 분석 그래프.
도 2는 본 발명의 선별단계에서 사용된 색채선별의 결과를 보여주는 사진.
도 3은 중금속 회수단계에서 회수된, 상기 구리잉곳의 엑스선 회절분석 그래프
도 4는 황산구리 추출단계에서의, pH에 따른 아연 용매추출 실험 결과.
도 5는 황산구리 추출단계에서 회수된, 황산구리의 X선 형광분석기 스펙트럼 및 강도를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법을 보인 플로우 차트.
도 7은 본 발명의 알루미늄 스크랩 용해단계에서의, 알루미늄 스크랩, 수산화나트륨 수용액의 고액비와, 수산화 나트륨 수용액의 pH에 따른 용해도를 보인 그래프.
도 8은 본 발명의 알루미늄 스크랩 용해단계에서의 수산화나트륨 수용액의 농도에 따른 알루미늄과 불순물의 용해도를 보인 그래프.
도 9는 알루미늄 회수단계에서 회수된, 수산화알루미늄의 X선 형광분석기 스펙트럼 및 강도를 나타낸 그래프.
도 10은 알루미늄 회수단계에서 회수된, 수산화알루미늄의 고분해능 주사전자현미경을 통한 분석 사진.
도 11은 알루미늄 회수단계에서 회수된, 수산화 알루미늄의 에너지분산분광분석기 분석 그래프
도 12는 알루미늄 회수단계에서 회수된 수산화 알루미늄의 엑스선 회절분석 그래프
도 13은 중금속 회수단계에서 회수된, 구리의 고분해능 주사전자현미경을 통한 분석 사진
도 14는 중금속 회수단계에서 회수된, 상기 구리의 에너지분산분광분석기 분석 그래프.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리 회수방법을 보인 플로우 차트이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리 회수방법은, 선별단계(S100), 알루미늄 회수단계(S200) 및 구리 회수단계(S300)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 선별단계(S100)에서는, 2차전지 폐 스크랩이, 알루미늄 스크랩과 구리 스크랩으로 선별된다. 본 실시예에서는, 상기 선별단계(S100)에서, 상기 2차전지 폐 스크랩이, 색채선별에 의하여, 도 2에서와 같이 상기 알루미늄 스크랩 및 구리 스크랩으로 분리될 수 있다. 여기서, 상기 '알루미늄 스크랩' 및 '구리 스크랩'은, 2차전지의 폐 스크랩 중 색채선별에 의하여 상대적으로 알루미늄 또는 구리 함량이 높은 것으로 추정되는 폐 스크랩을 의미한다.
그리고, 상기 알루미늄 회수단계(S200)에서는, 상기 선별단계(S100)에서 선별된 상기 알루미늄 스크랩에서 알루미늄이 회수된다. 본 실시예에서는, 상기 알루미늄 회수 단계는, 알루미늄 스크랩 용해단계(S210), 잔여 금속 제거단계(S220), 알루만산나트륨 석출단계(S230) 및 수산화알루미늄 생성단계(S240)를 포함할 수 있다.
상기 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서는, 상기 선별단계(S100)에서 선별된 상기 알루미늄 스크랩이 수산화나트륨 수용액에 용해된다. 본 실시예에서는, 상기 알루미늄 스크랩 중 알루미늄을 제외한 다른 금속의 용해는 최소화하면서 알루미늄의 용해를 최대화, 즉 상기 수산화나트륨 수용액에 의한 상기 알루미늄 스크랩의 용해를 최적화하기 위하여, 상기 알루미늄 스크랩의 중량에 대한 상기 수산화나트륨 수용액의 부피비, 즉 고액비를 조절하거나 상기 수산화나트륨 수용액의 농도를 조절한다. 예를 들면, 본 실시예에서는, 상기 알루미늄 스크랩 용해단게(S210)에서, 상기 알루미늄 스크랩 및 수산화나트륨 수용액의 고액비가 75g/L 이하로 제어되거나, 5 내지 15% 농도의 상기 수산화나트륨 수용액이 사용된다. 상기 알루미늄 스크랩이 상기 수산화나트륨 수용액에 용해되면, 하기의 [화학식 1]과 같은 반응이 일어날 것이다.
[화학식 1]
2NaOH(s) + 2H2O(l) + 2Al(s) -> 2NaAlO2(aq) + 3H2(g)
다음으로, 상기 잔여 금속 제거단계(S220)에서는, 상기 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서, 용해된 상기 알루미늄 스크랩 용액에서, 잔여 금속이 제거된다. 예를 들면, 상기 잔여 금속 제거단계(S220)에서는, 상기 알루미늄 스크랩 용액에 용해되지 않은 상태의 상기 잔여 금속이 채에 걸러져서 제거될 수 있다.
그리고 상기 알루민산나트륨 석출단계(S230)에서는, 잔여 금속이 제거된 상기 알루미늄 스크랩 용액이 중화되어, 알루민산나트륨이 석출된다. 보다 상세하게는, 상기 알루민산나트륨 석출단계(S230)에서는, 상기 알루미늄 스크랩 용액에, 옥살산이 사용되어 중화된다.
또한, 상기 수산화알루미늄 생성단계(S240)에서는, 석출된 상기 알루민산나트륨이 가수분해되어 수산화알루미늄이 생성된다. 상기 수산화알루미늄 생성단게(S240)에서는, 수세과정에 의하여 상기 알루민산나트륨이 하기의 [화학식 2]와 같이 가수분해된다.
[화학식 2]
NaAlO2(s) + 2H2O(l) + CO2(g) -> Al(OH)3(s) + NaHCO3(aq)
한편, 상기 구리 회수단계(S300)에서는, 상기 선별단계(S100)에서 선별된 상기 구리 스크랩에서 구리가 회수된다. 상기 구리 회수단계(S300)는, 스크랩 혼합단계(S310), 중금속 분리단계(S320) 및 중금속 회수단계(S330)를 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 스크랩 혼합단계(S310)에서는, 상기 선별단계(S100)에서 선별된 상기 구리 스크랩과 잔여 금속 제거단계(S220)에서 알루미늄을 회수하는 과정에서 제거된 상기 잔여 금속이 혼합된다.
그리고 상기 중금속 분리단계(S320)에서는, 상기 스크랩 혼합단계(S310)에서 혼합된 상기 구리 스크랩 및 잔여 금속 중 중금속 스크랩이 분리된다. 예를 들면, 상기 중금속 분리단계(S320)에서는, 비중차에 의하여 상기 구리 스크랩 및 잔여 금속이 경금속 스크랩 및 중금속 스크랩으로 분리될 수 있다. 즉, 하기의 [표 1]은, 2차전지 폐 스크랩내 물질 및 각각의 밀도를 정리한 것이다. 이를 참조하면, 상기 중금속 분리단계(S320)에서는, 코발트, 니켈, 망간, 구리, 철 및 아연을 포함하는 중금속 스크랩과 리튬, 마그네슘, 나트륨, 알루미늄 및 탄소를 포함하는 경금속 스크랩으로 분리될 것이다.
| 물질 | 코발트 | 니켈 | 망간 | 구리 | 철 | 리튬 | 마그네슘 | 나트륨 | 아연 | 알루미늄 | 탄소 |
| 단위 | kg/m3 | ||||||||||
| 밀도 | 8.9 | 8.9 | 7.2 | 8.96 | 7.8 | 0.5 | 1.7 | 0.9 | 7.1 | 2.7 | 2 |
다음으로, 상기 중금속 회수단계(S330)에서는, 상기 중금속 분리단계(S320)에서 분리된 상기 중금속이 용융된 중금속과 잔여 중금속으로 분리될 수 있다. 즉, 하기의 [표 2]는, 중금속 스크랩내 물질 및 각각의 용융점을 정리한 것이다. 이를 참조하면, 상기 중금속 회수단계(S330)에서, 구리의 용융점인 1085℃ 이상이지만, 망간의 용융점인 1246℃ 미만의 온도, 예를 들면, 1150~1200℃에서 용융되어 용융된 중금속과 잔여 중금속으로 분리될 수 있다. 따라서, 상기 중금속 분리단계(S320)에서 분리되는 상기 '용융된 중금속'은 실질적으로 구리 및 구리에 비하여 상대적으로 낮은 용융점을 가진 중금속 특히 아연을 포함할 수 있는 것으로 추정되는 중금속을 의미한다.
| 물질 | 코발트 | 니켈 | 망간 | 구리 | 철 | 아연 |
| 단위 | °C | |||||
| 녹는점 | 1495 | 1455 | 1246 | 1085 | 1538 | 420 |
따라서, 본 실시예에서는, 상기 중금속 회수단계(S330)에서 회수된 상기 용융된 중금속 중 구리 이외의 다른 중금속, 특히, 중금속 스크랩에 존재하는 금속 중 구리에 비하여 낮은 용융점을 갖는 아연을 분리하기 위한 단계가 추가된다. 즉, 본 실시예에서는, 상기 구리 회수단계(S300)가, 아연 검사단계(S340)및 황산구리 추출단계(S350)를 더 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 아연 검사단계(S340)에서는, 상기 중금속 회수단계(S330)에서 회수된 상기 용융된 중금속 중, 아연의 존부가 검사된다. 예를 들면, 상기 아연 검사단계(S340)에서는, 에너지분산분광분석기 및 X선 회절분석기에 의하여 상기 용융된 중금속 중 아연의 존재 여부가 확인될 수 있다. 상기 아연 검사단계(S340)에서 아연이 존재하지 않는 것으로 확인되면, 상기 중금속 회수단계(S330)에서, 분리된 상기 용융된 중금속, 즉 구리의 용융점 이상에서 용융된 중금속은 구리로 추정할 수 있으므로, 종국적으로 구리가 회수된 것으로 확인될 수 있다.
특히, 첨부된 도면을 참조하면, 본 실시예에서는, 상대적으로 고순도의 구리가 회수된다. 도 3은 중금속 회수단계에서 회수된 상기 구리의 엑스선 회절분석 그래프이다.
도 3을 참고하면 상기 그래프에서 한개의 피크값이 확인되는데, 피크값이 분석된 결과, 주 성분이 구리임이 확인되었다. 또한 상기 도 3을 통해 구리의 순도를 분석 결과 불순물은 0.09% 들어있었고, 상기 구리의 순도는 99.9 이상으로, 고순도임이 확인되었다.
그러나, 상기 아연 검사단계(S340)에서 아연이 존재하는 것으로 확인된 경우에는, 상기 중금속 회수단계(S330)에서 회수된 상기 용융된 중금속으로부터 아연을 제거하기 위하여 상기 황산구리 추출단계(S350)가 수행된다. 상기 황산구리 추출단계(S350)에서는, 용매추출에 의하여 상기 중금속 회수단계(S330)에서 회수된 상기 용융된 중금속 중 아연이 제거되고, 황산구리가 추출된다. 즉, 상기 황산구리 추출단계(S350)에서는, 상기 중금속 회수단계(S330)에서회수된 상기 용융된 중금속을 황산에 용해시킨 후 용매추출제를 첨가하여 아연을 용매 추출하고, 잔존하는 용액으로부터 황산구리로 변한 구리를 회수할 수 있다. 예를 들면, 상기 황산구리 추출단계(S350)에서는, 용매추출제인 PC-88A가 사용될 수 있다. 또한 20%의 농도를 가진 PC-88A로 인해, pH 2.5~3 환경에서, 아연이 용매추출될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 상기 황산구리 추출단계(S350)에서의, pH에 따른 아연 용매추출 실험 결과를 보이는 그래프이다.
도 4를 참고하면, 본 실시예에 의한 상기 황산구리 추출단계(S350)에서 대부분의 아연이 추출되었음을 확인할 수 있다. 상기 중금속 분리단계(S320) 및 중금속 회수단계(S330)에서 아연을 제외한 금속들은 대다수 분리되었다. 따라서, 상기 아연이 추출된 황산 용액에 녹아있는 용질은 대부분 황산구리임을 추정할 수 있으므로, 종국적으로 황산구리의 형태로 구리가 회수된 것으로 확인될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의힌, 상기 황산구리 추출단계(S350)에서 회수된 황산구리의 X선형광분석기 스펙트럼 및 강도이다.
도 5의 X선형광분석기 강도를 나타낸 그래프를 참고하면, 상기 그래프는 2개의 피크값을 보이는데 이는 상기 회수된 황산구리에서 구리의 비율이 많음을 의미한다. 상기 그래프를 통해 성분을 분석한 결과, 본 실시예에 의한 상기 황산구리 추출단계(S350)에서 추출된 황산구리의 순도는 99.7%로 고순도임이 확인되었다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법을 보인 플로우 차트이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 폐 2차전지로부터의 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법은, 스크랩 혼합 단계(S410), 황산염 생성단계(S420) 및 니켈-코발트-망간 전구체 추출단계(S430)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 스크랩 혼합단계(S410)에서는, 경금속 스크랩 및 잔여 중금속이 혼합된다. 상기 스크랩 혼합단계(S410)에서 혼합되는 경금속 스크랩은, 상기 중금속 분리단계(S320)에서 중금속 스크랩이 분리된 후 잔존하는 경금속 스크랩이다. 그리고 상기 스크랩 혼합단계(S410)에서 혼합되는 잔여 중금속은, 상기 중금속 회수단계(S330)에서 회수되지 않고 잔존하는 중금속이다. 따라서, 상기 스크랩 혼합단계(S410)에서는, 리튬, 마그네슘, 나트륨, 알루미늄 및 탄소가 포함되는 경금속 스크랩과 코발트, 니켈, 망간 및 철이 포함되는 잔여 중금속이 혼합된다.
다음으로, 상기 황산염 생성단계(S420)에서는, 혼합된 경금속 스크랩 및 잔여 중금속이 황산과 반응하여 니켈-코발트-망간 황산염이 생성된다. 보다 상세하게는, 상기 니켈-코발트-망간 전구체 추출단게(S430)에서는, 니켈-코발트-망간 황산염 1kg에, pH 조절제로 4Mol의 수산화나트륨 수용액 1L 및 착화제로 2Mol로 암모니아 수용액 1L가 pH 11 및 50℃의 환경에서 200rpm으로 24시간 동안 교반되었다. 상기 니켈-코발트-망간 전구체 추출단계(S430)에서, 상기 니켈-코발트-망간 황산염에 암모니아 수용액이 첨가되면, 하기의 [화학식 3]과 같은 반응이 일어난다. 또한 상기 니켈-코발트-망간 황산염과 반응한 암모니아 수용액에 수산화나트륨 수용액이 첨가되면 하기의 [화학식 4]와 같은 반응이 일어난다.
[화학식 3]
0.6Ni2+ + 0.2Co2+ + 0.2Mn2+ + (x+y+z)NH4OH
→ [Ni0.6(NH3)x 2+ + Co0.2(NH3)y2+ + Mn0.2(NH3)z 2+] + (x+y+z)H2O
[화학식 4]
→ [Ni0.6(NH3)x 2+ + Co0.2(NH3)y2+ + Mn0.2(NH3)z 2+] + 2OH- + gH2O
→ (Ni0.6Co0.2Mn0.2)(OH)2 + gNH4OH + (x+y+z-g)NH3
상기 본 실시예에 의한 상기 니켈-코발트-망간 전구체 추출단계(S430) 결과 하기의 [표 3]과 같은 조성의 니켈-코발트-망간 전구체가 회수되었다.
| No. | 분석항목 | 함유량 | 단위 | 검사방법 |
| 1 | 니켈 | 10.76 | % | ICP |
| 2 | 코발트 | 3.71 | ICP | |
| 3 | 망간 | 1.23 | ICP | |
| 4 | 알루미늄 | 0.0038 | ICP | |
| 5 | 크롬 | 0.0009 | ICP | |
| 6 | 구리 | 0.0007 | ICP | |
| 7 | 철 | 0.0127 | ICP | |
| 8 | 리튬 | 0.0004 | ICP | |
| 9 | 마그네슘 | 0.0884 | ICP | |
| 10 | 아연 | 0.0437 | ICP |
[표 3]을 참고하면, 니켈-코발트-망간 전구체가 각각 10.76%, 3.71%, 1.23%, 생성되었으며 불순물은 약 1000ppm 미만으로, 회수된 니켈-코발트-망간 전구체는 고순도임이 확인되었다.
이하에서는 본 발명을 제조예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 제조예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 제조예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을가진 자에게 있어서 자명할 것이다
[실시예 1]
<제조예 1>
<제조예 1>에서는, 2차전지 폐 스크랩이 색채선별을 통해 분리되어, 알루미늄 스크랩과 구리 스크랩으로 분리되었다. 하기의 [표 4]는 상기 색채선별로 분리된 상기 알루미늄 스크랩과 상기 구리 스크랩의 구성성분이 나열된 표이다.
| 원소 | 알루미늄 스크랩 | 구리 스크랩 | Unit | ||||
| #1 | #2 | #3 | #1 | #2 | #3 | ||
| 알루미늄 | 96.1 | 95.4 | 94.5 | 0.631 | 0.565 | 0.601 | % |
| 칼슘 | 0.4570 | 0.4450 | 0.4100 | 0.00515 | 0.0055 | 0.00605 | |
| 포타슘 | - | - | - | - | - | - | |
| 나트륨 | - | - | - | - | - | - | |
| 망간 | 0.504 | 0.510 | 0.495 | - | - | - | |
| 철 | 0.489 | 0.445 | 0.450 | 0.425 | 0.400 | 0.395 | |
| 코발트 | 0.432 | 0.4125 | 0.401 | - | - | - | |
| 니켈 | 1.41 | 1.50 | 1.39 | 0.796 | 0.8854 | 0.6785 | |
| 구리 | 0.104 | 0.900 | 0.101 | 93.1 | 94.1 | 93.6 | |
| 아연 | - | - | - | - | - | - | |
| 비소 | - | - | - | - | - | - | |
| 카드뮴 | - | - | - | - | - | - | |
| 납 | - | - | - | - | - | - | |
| 붕소 | - | - | - | - | - | - | |
| 은 | - | - | - | - | - | - | |
| 크롬 | - | - | - | - | - | - | |
| 인 | 0.1220 | 0.1104 | 0.1100 | 0.0737 | 0.0424 | 0.0500 | |
<비교예 1>
<비교예 1>에서는, 2차전지 폐 스크랩의 분리 과정이, 진행되지 않았다. 하기의 [표 5]는 상기 분리 과정이 진행되지 않은 2차전지 폐 스크랩의 구성성분이 나열된 표이다.
| 원소 | #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | Unit |
| 알루미늄 | 8.39848 | 8.33955 | 8.15433 | 8.94090 | 8.56686 | % |
| 칼슘 | 0.05051 | - | - | 0.60135 | 0.21889 | |
| 포타슘 | - | - | - | 0.60135 | 0.16838 | |
| 나트륨 | 0.03728 | - | - | 6013.5 | 2056.6 | |
| 망간 | 0.24896 | 0.16958 | - | 0.77093 | 0.41734 | |
| 철 | 0.62420 | 0.53400 | 0.34878 | 1.13535 | 0.79258 | |
| 코발트 | 0.18762 | 0.13591 | - | 0.73726 | 0.35600 | |
| 니켈 | 7.08032 | 7.11760 | 6.93239 | 7.71895 | 7.24870 | |
| 구리 | 63.74331 | 62.99764 | 62.81242 | 63.59899 | 63.91169 | |
| 아연 | 0.20987 | - | - | - | 0.10540 | |
| 비소 | 0.17559 | 0.06976 | - | 0.00054 | 0.00011 | |
| 카드뮴 | - | - | - | - | 0.00015 | |
| 납 | 0.08900 | - | - | 0.00525 | 0.00525 | |
| 붕소 | 0.32593 | 0.36081 | - | - | 0.00004 | |
| 은 | - | - | - | 0.00001 | 0.00001 | |
| 크롬 | 0.05292 | - | - | - | 0.00001 | |
| 인 | - | - | - | - | 0.00015 |
<실험예 1>
<제조예 1>에서는, 알루미늄 스크랩의 알루미늄 순도가 약 95%, 구리 스크랩의 구리 순도가 약 94%로, 상대적으로 높은 순도가 측정되었다. 그러나, <비교예 1>에서는 알루미늄의 순도가 약 8.5%, 구리의 순도가 약 63%로, 상대적으로 낮은 순도가 측정되었다. 따라서 <제조예 1>의, 상기 색채 선별된, 상기 알루미늄 스크랩과, 상기 구리 스크랩을, 사용한 회수공정은, <비교예 1>의, 색채선별되지 않은, 2차전지 폐 스크랩을 사용한 회수공정보다, 높은 순도의 금속을 회수하기, 용이할 수 있고, 더 많은 양이 회수되기, 용이할 수 있다.
[실시예 2]
<제조예 2>
<제조예 2> 에서는 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서 알루미늄 스크랩이 수세된 뒤 수산화나트륨 수용액 1L 에 상기 알루미늄 스크랩이 25g 용해되어 섭씨 60도에서 4시간동안 교반되었다. 이때 수산화나트륨 수용액의 pH는 7~11로 조정되었다.
<제조예 3>
<제조예 3> 에서는 <제조예 2>와 동일하게 진행되되 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서 알루미늄 스크랩과 수산화나트륨 수용액의 고액비가 50g/L로 조정되어 진행되었다.
<제조예 4>
<제조예 4> 에서는 <제조예 2>와 동일하게, 알루미늄 스크랩 용해단계(S210) 에서 알루미늄 스크랩과 수산화나트륨 수용액의 고액비가 75g/L로 조정되어 진행되었다.
<비교예 2>
<비교예 2> 에서는 <제조예 2>와 동일하게, 알루미늄 스크랩 용해단계(S210) 에서 알루미늄 스크랩과 수산화나트륨 수용액의 고액비가 100g/L로 조정되어 진행되었다.
<실험예 2>
<실험예 2>에서는, 알루미늄 스크랩 및 수산화나트륨 수용액의 고액비에 따른 알루미늄 스크랩의 용해도를 대비하였다.
도 7은 <제조예 2 내지 4> 및 <비교예2>의 알루미늄 스크랩의 질량과 수산화나트륨 수용액의 pH에 따른 용해도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7을 참고하면, <제조예 2 내지 4>에서는 pH 11에서 모두 용해되었지만 <비교예 2>에서는 pH 11에서 약 80%정도 용해되고 잔여분은 용해되지 않았다. 다시 말하면, 알루미늄 스크랩과 수산화나트륨 수용액의 고액비가 100g/mL인 경우에는, pH 11에서 알루미늄 스크랩이 수산화나트륨 수용액에 충분하게 용해되지 않게 되었다. 반면에, <제조예 2 내지 4>, 즉 알루미늄 스크랩과 수산화나트륨 수용액의 고액비가 25g/mL 내지 75g/mL인 경우에는, pH 11에서 알루미늄 스크랩이 모두 수산화나트륨 수용액에 모두 용해되는 것으로 확인되었다. 다만, <제조예 2> 이하의 고액비, 즉 25g/mL이하의 고액비의 경우에는, 실질적으로 수산화나트륨 수용액에 용해되는 알루미늄 스크랩의 양이 과소하게 되므로, 경제적으로 실익이 없을 것이다.
[실시예 3]
<제조예 5>
<제조예 5> 에서는, <제조예 3>
알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서 5% 수산화나트륨 수용액 1L 에 상기 알루미늄 스크랩이 50g이 용해되어 상온에서 100rpm의 속도로 교반되며 2시간동안 반응하였다. 그리고 알루민산나트륨 석출단계(S230)에서 옥살산으로 인해 중화된 뒤 알루민산 나트륨 석출물이 수산화알루미늄 생성단계(S240)에서 수세로 인해 가수분해되어 수산화 알루미늄이 생성되었다.
<제조예 6>
<제조예 6>에서는 <제조예 5>와 동일하게 수산화 알루미늄이 생성되되 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서 10% 수산화나트륨 수용액이 사용되었다.
<제조예 7>
<제조예 7>에서는 <제조예 6>과 동일하게 수산화 알루미늄이 생성되되 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서 100L의 수산화나트륨 수용액과 15kg 이상의 알루미늄 스크랩이 사용되었고, 4시간동안 반응되었다.
<비교예 3>
<비교예 3>에서는 <제조예 5>와 동일하게 수산화 알루미늄이 생성되되 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서 1% 수산화나트륨 수용액이 사용되었다.
<비교예 4>
<비교예 4>에서는 <제조예 5>와 동일하게 수산화 알루미늄이 생성되되 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서 15% 수산화나트륨 수용액이 사용되었다
<비교예 5>
<비교예 5>에서는 <제조예 5>와 동일하게 수산화 알루미늄이 생성되되 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서 25% 수산화나트륨 수용액이 사용되었다
<실험예 3>
<실험예 3>에서는, 수산화나트륨 수용액의 농도에 따른 알루미늄 스크랩의 용해도를 대비하였다. 하기의 [표 6]은, <제조예 5> 및 <제조예6> 과 <비교예 3> 내지 <비교예 5> 를 통한, 수산화나트륨 수용액 농도에 따른 용해도 변화를 나타낸 표이다.
| 원소 | 1% | 5% | 10% | 15% | 25% | 단위 | |
| 용해되지 않은 양 | 알루미늄 |
48 |
37.9 |
29 |
17 |
0 |
% |
| 용해된 불순물 농도 |
코발트 | 12 | 16 | 24 | 163 | 2,082 | ppm |
| 크롬 | 9 | 8 | 0 | 0 | 4 | ||
| 구리 | 27 | 34 | 16 | 7 | 56 | ||
| 철 | 126 | 312 | 397 | 349 | 1,411 | ||
| 리튬 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| 마그네슘 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| 망간 | 17 | 112 | 219 | 1,140 | 2,493 | ||
| 니켈 | 67 | 47 | 110 | 764 | 3,120 | ||
| 아연 | 321 | 215 | 144 | 310 | 1,401 | ||
| 불순물 총합 | 579 | 744 | 910 | 2,733 | 10,567 | ||
| 회수량 |
수산화 알루미늄 |
10.98 |
23.34 |
38.50 |
49.41 |
67.88 |
g |
[표 6]에 기재된 바와 같이, <제조예 5> 및 <제조예6>과, <비교예 3> 내지 <비교예 5>에서, 가장 적합한 수산화나트륨 수용액의 농도는, <제조예 5> 및 <제조예6>의 5% 및 10%였다. 상기<제조예 5> 및 <제조예6>에서 생성된 수산화알루미늄에 포함된 불순물은 각각 774ppm 및 910ppm으로 상기 수산화알루미늄은 고순도임이 확인되었다. 한편 <비교예 3>서의 1% 같은 낮은 농도에서 생성된 수산화알루미늄에 포함된 불순물은 579ppm으로 상기 수산화알루미늄 또한 고순도임이 확인되었으나, 알루미늄 스크랩의 용해도가 낮아, 충분한 양의 알루미늄이 회수되지 못하였다. 또한, <비교예 4> 및 <비교예 5>의 15% 및 25% 같은 높은 농도에서는 알루미늄 외에 다른 불순물이 용해되어 불순물의 농도가 각각 2,733ppm 및 10,567ppm으로 높아져 고순도라는 목표가 달성될 수 없었다.
11: 분리되지 않은 2차전지 폐 스크랩
12: 알루미늄 스크랩
13: 구리 스크랩
21: 수산화나트륨 수용액의 농도에 따른 알루미늄 용해도
22: 수산화나트륨 수용액의 농도에 따른 불순물 용해도
12: 알루미늄 스크랩
13: 구리 스크랩
21: 수산화나트륨 수용액의 농도에 따른 알루미늄 용해도
22: 수산화나트륨 수용액의 농도에 따른 불순물 용해도
Claims (11)
- 2차전지 폐 스크랩이, 알루미늄 스크랩과 구리 스크랩으로 선별되는 선별단계(S100);
상기 선별단계(S100)에서, 선별된 상기 알루미늄 스크랩에서 알루미늄이 회수되는, 알루미늄 회수단계(S200); 및
상기 선별단계(S100)에서, 선별된 상기 구리 스크랩에서 구리가 회수되는, 구리 회수단계(S300); 를 포함하는 폐 2차전지로부터의 알루미늄 및 구리 회수방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 선별단계(S100)에서,
상기 2차전지 폐 스크랩은, 색채선별에 의하여, 상기 알루미늄 스크랩 및 구리 스크랩으로 분리되는 폐 2차전지로부터의 알루미늄 및 구리 회수방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 알루미늄 회수단계(S200)는,
상기 알루미늄 스크랩이 수산화나트륨 수용액에 용해되는, 알루미늄 스크랩 용해단계(S210);
상기 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서, 용해된 상기 알루미늄 스크랩 용액에서, 잔여 금속이 제거되는 잔여 금속 제거단계(S220);
상기 잔여 금속 제거단계(S220)에서, 불순물이 제거된 상기 알루미늄 스크랩 용액이 중화되어, 알루민산나트륨이 석출되는 알루민산나트륨 석출단계(S230); 및
상기 알루민산나트륨 석출단계(S230)에서, 석출된 상기 알루민산나트륨이 가수분해되어, 수산화알루미늄이 생성되는 수산화알루미늄 생성단계(S240); 를 포함하는 폐 2차전지로부터의 알루미늄, 구리, 회수방법.
- 제 3항에 있어서,
상기 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서,
상기 알루미늄 스크랩과 수산화나트륨 수용액의 고액비는 25 내지 75g/L인 폐 2차전지로부터의 알루미늄 및 구리 회수방법.
- 제 3항에 있어서,
상기 알루미늄 스크랩 용해단계(S210)에서,
상기 수산화나트륨 수용액의 농도는 5 내지 15%인 폐 2차전지로부터의 알루미늄 및 구리 회수방법.
- 제1 항 및 3항에 있어서,
상기 구리 회수단계(S300)는,
상기 선별단계(S100)에서, 선별된 상기 구리 스크랩과 상기 잔여 금속 제거단계(S220)에서, 제거된 상기 잔여 금속이 혼합되는, 스크랩 혼합단계(S310);
상기 스크랩 혼합단계(S310)에서, 혼합된 상기 구리 스크랩 및 상기 잔여 금속 중, 중금속 스크랩이 분리되는, 중금속 분리단계(S320); 및
상기 중금속 분리단계(S320)에서, 분리된 상기 중금속 스크랩이 가열되어, 그 온도가 구리의 용융점에 도달하면, 용융된 중금속이 회수되는 중금속 회수단계(S330); 를 포함하는 폐 2차전지로부터의 알루미늄 및 구리 회수방법.
- 제 1항 및 6항 에 있어서,
상기 구리 회수단계(S300)는,
상기 중금속 회수단계(S330)에서, 회수된 상기 중금속 중, 아연의 존부가 검사되는 아연 검사단계(S340); 및
상기 아연 검사단계(S340)에서 상기 아연이 존재하는 것으로 확인되면, 용매추출에 의하여 상기 중금속 회수단계(S330)에서, 회수된 상기 용융된 중금속 중 아연이 제거되고, 황산구리가 추출되는 황산구리 추출단계(S350); 를 더 포함하는 폐 2차전지로부터의 알루미늄 및 구리 회수방법.
- 제 6 항의 중금속 분리단계(S320)에서, 중금속 스크랩이 분리된 후, 잔존하는 경금속 스크랩 및 제 6 항의 중금속 회수단계(S330)에서, 회수된 용융된 중금속을 제외한, 잔여 중금속 스크랩으로부터 니켈-코발트-망간 전구체가 회수되는 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법.
- 제 8항에 있어서
상기 중금속 분리단계(S320)에서, 상기 중금속 스크랩이 분리된 후, 잔존하는 경금속 스크랩 및 상기 중금속 회수단계(S330)에서, 회수된 중금속을 제외한, 잔여 중금속 스크랩이 혼합되는 스크랩 혼합단계(S410);
상기 스크랩 혼합단계(S410)에서, 혼합된 상기 잔존하는 경금속 스크랩 및 잔여 중금속 스크랩이 황산과 반응하여 니켈-코발트-망간 황산염이 생성되는 황산염 생성단계(S420);
상기 황산염 생성단계(S420)에서, 생성된 니켈-코발트-망간 황산염에, pH 조절제 및 착화제가 첨가되어, 니켈-코발트-망간 전구체가 추출되는 니켈-코발트-망간 전구체 추출단계(S430); 를 포함하는 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법.
- 제 9항에 있어서
상기 니켈-코발트-망간 전구체 추출단계(S430)에서, pH 조절제는 수산화나트륨인 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법.
- 제 9항에 있어서
상기 니켈-코발트-망간 전구체 추출단계(S430)에서, 착화제는 암모니아인 니켈-코발트-망간 전구체 회수방법.
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| KR20060019034A (ko) | 2004-08-26 | 2006-03-03 | 타운마이닝캄파니(주) | 폐 리튬이온이차전지의 양극재료로부터 코발트 화합물을회수하는 방법 |
| KR20110117024A (ko) | 2010-04-20 | 2011-10-26 | 한국지질자원연구원 | 폐배터리의 유가금속 재활용방법 |
| KR20130059126A (ko) | 2011-11-28 | 2013-06-05 | 이상로 | 폐 리튬 이차전지로부터의 유가금속 회수 방법 |
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2021
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