【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种废电池的处理方法。更详细而言，涉及一种从含有镍和/或钴的废电池得到含有镍和/或钴的溶液的废电池的处理方法。
技术介绍
1、在电动汽车、混合动力汽车等车辆以及移动电话、智能手机、计算机等电子设备中，搭载有锂离子电池，所述锂离子电池具有轻量并大输出的特征。
2、锂离子电池是将负极材料和正极材料与由聚丙烯的多孔质树脂膜等构成的间隔体一起装入铝、铁等金属制或氯乙烯等塑料制的外装罐的内部，并将含有六氟化磷酸锂(lipf6)等电解质的有机溶剂作为电解液而含浸的结构。所述负极材料是在由铜箔构成的负极集电体的表面固定有石墨等负极活性物质，所述正极材料是在由铝箔构成的正极集电体固定有镍酸锂、钴酸锂等正极活性物质。
3、锂离子电池如果组装在上述那样的车辆、电子设备等中使用，则不久就会因汽车、电子设备等的劣化或者锂离子电池的寿命等而变得无法使用，成为废锂离子电池。需要说明的是，在废锂离子电池中，还包括从最初在制造工序内作为次品等产生的电池。
4、在这些废锂离子电池中含有镍、钴、铜等有价成分，期望回收有价成分而再利用，以有效利用资源。
5、通常，在试图从用金属制作的装置、部件、材料中高效地回收有价成分的情况下，以往，通常广泛进行干式处理，所述干式处理为投入炉等中并以高温熔解，将含有有价物质的金属与除此之外的炉渣分离。
6、例如，在专利文献1中记载有一种使用干式处理进行有价金属的回收的方法，所述干式处理执行：预氧化工序，焙烧废电池使该废电池氧化；以及干式工序，熔融被氧化的废电池
7、该干式处理虽然具有使用炉加热到高温而需要大量地消耗能量的缺点，但具有能够将各种杂质一并分离的优点。并且，在干式处理中得到的炉渣为化学上稳定的性状，还具有对环境的影响少、容易处置的优点。
8、然而，通过干式处理来处理废锂离子电池时，一部分有价成分、特别是钴几乎全部被分配到炉渣中，具有无法避免造成钴的回收损失的问题。
9、另外，通过干式处理得到的金属是有价成分共存的合金，为了再利用，需要从该合金中按成分分离并去除杂质的纯化。
10、在干式法中通常使用的元素分离的方法中，存在通过从高温的熔解状态进行缓慢冷却从而进行例如铜与铅的分离、铅与锌的分离的方法。然而，像废锂离子电池那样以铜和镍为主要成分时，由于铜和镍具有在全部组成范围内均匀熔融的性质，因此，即使进行缓慢冷却，铜和镍也仅混合固化为层状而不能分离。
11、进一步，也存在使用一氧化碳(co)气体使镍发生歧化反应，使其从铜、钴中挥发来进行分离的纯化，但由于使用有毒性的co气体，因此也存在难以确保安全性的课题。
12、另外，作为工业上进行的分离铜和镍的方法，存在粗分离混合锍(硫化物)的方法。该方法通过在冶炼工序中生成含有铜和镍的锍，并将其与上述情况同样地进行缓慢冷却，从而将含有大量铜的硫化物与含有大量镍的硫化物进行分离。
13、然而，即使采用该分离方法，铜和镍的分离也限于粗分离程度，为了得到高纯度的镍、铜，需要另外进行电解纯化等处理。
14、除此之外，还研究了经由氯化物而利用蒸气压差的方法。然而，由于是大量处理有毒的氯的工艺，因此，需要大规模地采取装置的腐蚀对策、安全对策等，很难说是适合工业的方法。
15、如此地，与湿式法相比，利用干式法的各元素分离纯化具有停留在粗分离水平或高成本的缺点。
16、在专利文献2中记载有使用酸、中和、溶剂萃取等方法的湿式处理。该湿式处理具有消耗的能量少、能够将混合存在的有价成分分别分离并以高纯度的品位回收的优点。
17、然而，使用湿式处理来处理废锂离子电池时，废锂离子电池中含有的电解液成分六氟化磷酸阴离子是即使在高温、高浓度的硫酸中也无法完全分解的难处理物，会混入至浸出了有价成分的酸溶液中。
18、由于该六氟化磷酸阴离子为水溶性的碳酸酯，因此，从回收有价物质后的水溶液中回收磷、氟也变得困难，为了抑制向公共海域等的排放，需要采取各种措施等，对环境方面的制约也很大。
19、进一步，难以得到仅用酸就能够从废锂离子电池中高效地浸出有价成分以供于纯化的溶液。废锂离子电池主体为具有作为电池的强度的结构体，难以用酸等浸出，并且难以将有价成分完全地浸出。
20、另外，如果使用氧化力强的酸等强行浸出，则会产生以下问题：在工业上不是回收对象的铝、铁、锰等杂质成分也与有价成分一起被浸出，用于通过中和等处理杂质的中和剂的成本增加，产生的排水量、沉淀物量增加。
21、进一步，在废锂离子电池中有时会残留电荷，如果直接进行处理，则有可能引起发热、爆炸等，因此，将残留电荷放电等无害化的处理需要花费工夫。
22、如此地，仅使用湿式处理来处理废锂离子电池也不能说一定是有利的方法。
23、因此，对在单独使用上述干式处理、湿式处理的情况下难以处理的废锂离子电池，也进行了组合干式处理和湿式处理的方法，即也进行了尝试通过焙烧废锂离子电池等干式处理来尽可能去除杂质而得到均匀的废锂离子电池的熔解物，并且对如上所述的熔解物进行湿式处理而分为有价成分和除此以外的成分的方法。
24、然而，通过焙烧废锂离子电池等干式处理将废锂离子电池溶解而成为金属，为了使其再次溶解，需要花费能量、药品成本。
25、除此之外，在锂离子电池中，使用了大量的石墨，即c作为部件。c难以再利用，另一方面，由于还能够作为燃料使用，因此，在上述的包括干式处理的处理方法中，通常在高温条件下燃烧来进行处理。但是，近年来认为在环境方面应该抑制由燃烧引起的二氧化碳的产生，不能说是在环境方面也优异的处理方法。
26、因此，还考虑了一种方法，所述方法通过在仅将电池内含有电解质的有机成分分解的程度的较低温度条件下加热来排除爆炸等危险性，得到无害化的也被称为黑物质(black mass)的ni/co浓缩渣，然后将该黑物质破碎并调整成细小的尺寸以容易进行湿式处理，供于湿式处理。
27、对于低温度条件下的加热，与以往的高温条件下熔解的方法相比，减轻了干式处理中的炉的负荷、成本，并且，由于调整为一定程度上均匀的原料，因此具有湿式处理时的处理性比全部通过湿式处理进行处理提高的优点。
28、然而，将上述黑物质作为原料时，废锂离子电池中含有的碳大量残留，物量增大，进一步热分解的氟化物离子也残留在原料中，因此，还存在对湿式处理中的排水的负荷增加的问题。
29、如上所述，难以在从来自废锂离子电池等的合金高效地分离ni、co等有价物质和其他的杂质元素的同时，尽可能降低二氧化碳的产生。
30、需要说明的是，在除废锂离子电池以外的废镍氢电池等中，在从来自废电池以外的含有铜、镍以及钴的合金中分离镍和/或钴的情况下也同样存在上述课题。
31、现有技术文献
32、专利文献
33、专利本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种废电池的处理方法，其是从废电池得到含有镍和/或钴的溶液的处理方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的废电池的处理方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的废电池的处理方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的废电池的处理方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的废电池的处理方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种废电池的处理方法，其是从废电池得到含有镍和/或钴的溶液的处理方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的废电池的处理方法，其特征在于，
3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：松冈逸见，竹之内宏，水野诗织，庄司浩史，渡边宽人，浅野聪，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：
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