JP2021161525A - 有価金属回収方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】廃電池から有価金属を回収する有価金属回収方法であって、廃電池を焙焼して焙焼物を得る焙焼工程と、前記焙焼物を破砕して破砕物を得る破砕工程と、前記破砕物を篩上物と篩下物とに篩別けする篩別工程と、前記篩別工程で得られた篩上物に向けてガスを噴射するガス噴射工程と、を有し、前記ガス噴射工程で得られる粉状篩上物を前記篩別工程で得られた篩下物をとともに回収する有価金属回収方法である。
【選択図】図1
Description
本実施の形態に係る有価金属回収方法は、廃電池から有価金属を回収する方法である。一般的に、廃電池から有価金属を回収するにあたっては、乾式処理に加えて湿式処理を行う場合があるが、本実施の形態に係る有価金属回収方法は、主として乾式処理に関わる。
図1は、本実施の形態に係る有価金属回収方法の流れの一例を示す工程図である。この有価金属回収方法は、廃電池を焙焼して焙焼物を得る焙焼工程S1と、焙焼物を破砕して破砕物を得る破砕工程S2と、破砕物を磁選することで磁着物を分離する磁選工程S3と、破砕物を篩上物と篩下物とに篩別けする篩別工程S4と、得られた篩上物に向けてガスを噴射するガス噴射工程S5と、を有する。ここで、ニッケルやコバルト等の有価金属は、正極活物質に含まれる金属で、粉末状で回収されることになるため篩下物に多く分配される。
焙焼工程S1では、廃電池に含有される電解液成分であるフッ素成分等を取り除いて無害化し、また、次工程での破砕を容易とすることを主な目的とする。
破砕工程S2では、焙焼工程S1にて廃電池を焙焼して得られた焙焼物を、破砕し、細かく分離する。
磁選工程S3では、破砕工程S2得られた破砕物に対して、磁選処理することで磁着物を分離する。なお、本実施の形態に係る有価金属の回収方法において、磁選工程S3を含むことは必須の態様ではない。
篩別工程S4では、得られた破砕物を、所定の目開きの篩を用いて篩上物と篩下物とに篩別けする。
ガス噴射工程S5では、篩別工程S4で得られた篩上物に向けてガスを噴射することにより、篩上物に付着した粉状物(粉状篩上物)を得る。特に廃電池の場合、有価金属を多く含む正極活物質は破砕によって粉状化し、篩下に分配されるが、実際には塊状物に付着して篩上に分配されることも多く、このことが有価金属の回収ロスの原因となる。
酸化焙焼工程S6では、ガス噴射工程S5で得られた粉状篩上物を篩別工程S4で得られた篩下物とともに酸化雰囲気下で焙焼する。このように、廃棄物として処理される粉状篩上物を回収して酸化焙焼工程S6に供することで有価金属の回収ロスを軽減することができる。
還元熔融工程S7では、酸化焙焼工程S6での焙焼処理により得られた酸化焙焼物を還元熔融することにより、不純物を含むスラグと、有価金属を含有する合金(メタル)とを得る。還元熔融工程S7では、酸化焙焼処理にて酸化させて得られた、不純物元素の酸化物はそのままで、その酸化焙焼処理で酸化してしまった有価金属の酸化物については還元及び熔融させることにより、不純物と分離して還元物を一体化した合金を得ることができる。なお、熔融物として得られる合金を「熔融合金」ともいう。
[実施例、比較例]
(焙焼工程)
廃電池として、外形が角形をした車載用のリチウムイオン電池の使用済み品を用意した。この廃電池を大気雰囲気下で920℃の温度で6時間かけて焙焼した。
焙焼して得られた焙焼物に対してチェーンミルを用いた破砕機により12kg/バッチとして25秒間の破砕処理を施して破砕物を得た。
破砕して得られた破砕物に対して吊下げ磁選機を用いた磁選機により各試料を5.0kg/分となる供給速度で磁選機に供給して非磁着物を得た。
次に上記の磁選工程で得られた非磁着物(破砕物)を篩別工程に供した。篩別には連続式の振動篩を用いた。篩の目開きは3.0mmとし、試料(非磁着物)の供給速度は3.0kg/分とした。これにより、破砕物を篩上物と篩下物とに篩別けした。
篩別工程で得られた篩上物に向けてガスを噴射することにより、篩上物に含まれる粉状篩上物を得た。具体的には、篩別工程で得られた篩上物を1バッチ(1実施例)あたり10kg供給し、窒素ガス(不活性ガス)を吹き付けた。なお、篩上物の供給速度は10.0kg/分として、ガス供給流量は、下記表1に示す通りとした。
Claims (6)
- 廃電池から有価金属を回収する有価金属回収方法であって、
廃電池を焙焼して焙焼物を得る焙焼工程と、
前記焙焼物を破砕して破砕物を得る破砕工程と、
前記破砕物を篩上物と篩下物とに篩別けする篩別工程と、
前記篩別工程で得られた篩上物に向けてガスを噴射するガス噴射工程と、
を有し、
前記ガス噴射工程で得られた粉状篩上物を、前記篩別工程で得られた篩下物とともに回収する
有価金属回収方法。 - 前記破砕工程で得られた破砕物を磁選処理することで磁着物を分離して、該破砕物を前記篩別工程に供する
請求項1に記載の有価金属回収方法。 - 回収した前記篩下物と前記粉状篩上物とを酸化焙焼して酸化焙焼物を得る酸化焙焼工程と、
前記酸化焙焼物を還元熔融して、スラグと、有価金属を含有する合金とを得る還元熔融工程と、をさらに有する
請求項1又は2に記載の有価金属回収方法。 - 前記ガス噴射工程では、前記篩別工程で得られた篩上物に向けて不活性ガスを噴射する
請求項1から3のいずれかに記載の有価金属回収方法。 - 前記ガス噴射工程におけるガスの噴射量は、前記篩上物1.0kgに対して、2.0L/(分・kg)以上100L/(分・kg)以下である
請求項1から4のいずれかに記載の有価金属回収方法。 - 前記廃電池に含まれる有価金属は、コバルト、ニッケル、および銅から選択される少なくとも1種を含む
請求項1から5のいずれかに記載の有価金属回収方法。
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