【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及废锂离子电池所含的有价金属的回收方法。
技术介绍
1、近年来，锂离子电池作为轻量且输出大的二次电池被普及。作为锂离子电池，已知在铝、铁等金属制外装罐内封入了将石墨等负极活性物质固定于由铜箔构成的负极集电体的负极材料、将镍酸锂或钴酸锂等正极活性物质固定于由铝箔构成的正极集电体的正极材料、由聚丙烯的多孔质树脂膜等构成的间隔体、以及包含六氟化磷酸锂(lipf6)等电解质的电解液等的锂离子电池。
2、锂离子电池的主要用途之一有混合动力汽车或电动汽车，可以预见随着汽车的生命周期，搭载的锂离子电池将被大量废弃。已提出了很多将这种使用完的电池或制造中产生的次品(以下，称为“废锂离子电池”)作为资源再利用的方案，作为废锂离子电池的再利用法，提出了用高温炉将废电池全部熔解的干式冶炼工艺(例如，参照专利文献1)。
3、在专利文献1中公开的方法是在将装入物(铜精矿)与炉渣形成剂投入铜冶炼炉中进行焙烧后的还原工序中，添加包含金属铁、金属铝以及碳中任一种以上的废锂离子电池以置换发热剂和/或还原剂中的至少一部分。
4、在市售的锂离子电池的电解质中，如上所述地使用六氟化磷酸锂。六氟化磷酸锂因在常用作电解液的碳酸酯中的溶解度高、锂离子解离度高、且廉价等理由而被广泛使用。在作为通常的圆筒型锂离子电池的所谓的18650型电池被焙烧而成的废锂离子电池中，以约0.2质量％以上的比例含有磷(p)，在车载用方型电池被焙烧而成的废锂离子电池中，以约0.1质量％左右以上的比例含有磷(p)。而且，在18650型的情况下去除铁制外
5、如铜精炼炉那样，在常时存在合金的高温环境中，投入包含磷的废锂离子电池时，磷被分配至合金中，最终几乎全部磷作为杂质混入粗铜中。在基于湿式冶炼工艺的粗铜的电解处理中，大约七成的磷被分配至电解液中，因此，当电解进行时，存在电解液中的磷浓度上升的问题。为了使电解液中的磷浓度下降，需要在湿式冶炼工艺中新设置用于去除磷的净液工序。然而，在湿式冶炼工艺中并不是仅采集铜即可，不论在技术上还是成本上，以不对其他回收对象元素的回收率产生影响的方式追加工序都不容易。因此，要求在作为湿式冶炼工艺的前工序的干式冶炼工艺中有效地去除磷。
6、例如，根据专利文献2中公开的方法，将通过经由氧化焙烧及还原使废锂离子电池的内容物熔融而得到的合金部分硫化，由此，即使是含有高浓度的磷的内容物，也能够将磷分配至残留合金中，作为磷含量低的硫化物回收铜、镍、钴等有价金属。然而，在该方法所规定的温度区域的下限附近进行氧化焙烧处理的情况下，因作为处理对象的废锂离子电池的品位的原因，导致氧化焙烧处理中的碳(c)的氧化去除不充分。其结果是妨碍在还原熔融处理中金属与炉渣的分离，有价金属的回收率有时下降。进一步，由于连铁、磷等杂质也被还原，用于通过后续工序去除杂质的成本变恶化。
7、为了避免发生这样的问题，在专利文献2中记载的方法所规定的温度区域的上限附近进行氧化焙烧处理是有效的，但是，不仅耗费热能成本，而且温度控制有时变得困难。其结果，氧化焙烧物烧结，从而有时不能进行高效的焙烧处理。
8、这样的倾向在废锂离子电池所含的碳量过剩的情况下变得特别显著。可以认为其理由是因为由于过剩地包含的碳而使发热过多，不能利用燃料进行调整。为了避免发热变得过多的状况，例如，存在使废锂离子电池的处理量下降的方法。然而，该方法会使生产效率变差，因此难以采用。
9、如此地，在现有技术中，难以实现兼顾氧化焙烧处理物的品位与氧化焙烧处理的处理效率。
10、现有技术文献
11、专利文献
12、专利文献1：日本特许5818798号公报。
13、专利文献2：日本特开2018-197385号公报。
技术实现思路
1、专利技术要解决的课题
2、本专利技术是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于，提供一种通过干式冶炼工艺从废锂离子电池廉价地回收有价金属的方法。
3、用于解决课题的手段
4、本专利技术人为了解决上述课题进行了潜心研究。其结果发现，在针对包含废锂离子电池的原料的氧化焙烧处理中，将碳酸钙与包含废锂离子电池的原料一起装入炉内进行处理，由此，能够控制氧化焙烧处理的处理温度(氧化焙烧温度)，能够有效地去除碳，至此完成了本专利技术。
5、(1)本专利技术的第一专利技术是有价金属的回收方法，其是从废锂离子电池回收有价金属的回收方法，其具有：氧化焙烧工序，该工序对包含所述废锂离子电池的原料实施氧化焙烧处理；以及还原工序，该工序在碳的存在下对得到的氧化焙烧物进行还原，在所述氧化焙烧工序中，将碳酸钙与包含所述废锂离子电池的原料一起装入炉内，控制氧化焙烧处理的处理温度。
6、(2)本专利技术的第二专利技术是有价金属的回收方法，其中，在第一专利技术中，在所述氧化焙烧工序中，相对于所述原料所含的铝量，将所述碳酸钙的装入量调整为以换算为氧化钙量及氧化铝量计的以氧化钙(cao)/氧化铝(al2o3)表示的质量比成为1.0以上且2.0以下。
7、(3)本专利技术的第三专利技术是有价金属的回收方法，其中，在第一专利技术或第二专利技术中，在所述氧化焙烧工序中，导入成为处理对象的所述原料中的碳的化学当量的1.5倍以上的氧化剂，以在600℃以上且900℃以下的范围内选择的处理温度条件进行所述氧化焙烧处理，将得到的所述氧化焙烧物的碳品位设为小于1.0质量％。
8、专利技术的效果
9、根据本专利技术，能够提供通过干式冶炼工艺从废锂离子电池廉价地回收有价金属的方法。
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1.一种有价金属的回收方法，其是从废锂离子电池回收有价金属的回收方法，其中，
2.如权利要求1所述的有价金属的回收方法，其中，
3.如权利要求1或2所述的有价金属的回收方法，其中，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种有价金属的回收方法，其是从废锂离子电池回收有价金属的回收方法，其中，
2.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：永仓俊彦，矢部贵之，
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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