[发明专利]锂离子电池废料的处理方法

说明书

在锂离子电池废料的处理方法中，在进行了焙烧工序、粉碎工序及筛选工序后，进行以下工序：浸出工序，在酸性溶液中浸出，将Cu的至少一部分以固体形式残留；脱Fe/Al工序，经过在浸出后液中添加氧化剂而将Fe分离并去除的脱Fe过程及通过中和将Al的一部分分离并去除的脱Al过程获得分离后液；Al/Mn萃取工序，从分离后液进行剩余的Al及Mn的溶剂萃取并将剩余的Al及Mn去除，获得第一萃取后液；Co回收工序，从第一萃取后液萃取Co并进行反萃取，通过电解提取来回收Co而获得第二萃取后液；Ni回收工序，从第二萃取后液萃取Ni的一部分并进行反萃取，通过电解提取来回收Ni而获得第三萃取后液；Li浓缩工序，从第三萃取后液萃取剩余的Ni及Li，并且，反复进行反萃取操作使Li浓缩；以及Li回收工序，使Li浓缩液中的Li碳酸化，以碳酸锂的形式回收。

技术领域

本发明涉及锂离子电池废料的处理方法，特别是，提出了能够有效用于锂离子电池废料中的有价金属回收的技术。

背景技术

以各种电子设备为代表，在众多工业领域使用的锂离子电池，将含有锰、镍及钴的锂金属盐作为正极活物质使用，近年来，处于伴随其使用量的增加及使用范围的扩大，由于电池产品寿命、制造过程中的缺陷而被废弃的量增加的状况。

在该状况下，希望以较低成本容易地从大量废弃的锂离子电池废料回收上述镍及钴等价格高昂的元素以再利用。

为了进行锂离子电池废料处理以回收有价金属，首先，例如，使用过氧化氢水溶液对根据需要经由焙烧、粉碎及筛选等各工序获得的粉状及粒状的锂离子电池废料进行酸浸出，使其中可能含有的锂、镍、钴、锰、铁、铜、铝等溶解在酸性溶液中获得浸出后液。

接下来，针对该浸出后液实施溶剂萃取法，使各金属元素分离。在此，为了使在浸出后液中浸出的各种金属分离，针对浸出后液依次实施与待分离金属对应的多个阶段的溶剂萃取或中和等，进而针对在各阶段获得的各溶液实施反萃取、电解、碳酸化等处理。具体来说，首先回收铁及铝，接下来是锰及铜，然后是钴，之后回收镍，最后将锂残留为水相，能够回收各有价金属。

需要说明的是，作为这种现有技术，专利文献1公开了一种从含有镍及钴和铁、铝及锰等杂质元素的硫酸酸性水溶液回收镍的方法，在该方法中，从硫酸酸性水溶液中通过氧化中和处理去除铁及铝，接下来通过中和处理对含有镍及钴的混合氢氧化物进行分离回收，然后从使该混合氢氧化物溶解得到的浓缩液中，通过溶剂萃取处理获得分别含有钴及镍的反萃取液。

另外，专利文献2中公开了下述内容：针对含有由锂、锰、镍及钴构成的金属组A和由铜、铝及铁构成的金属组B的金属混合水溶液，依次实施规定条件的溶剂萃取而分离各金属。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-180439号公报

专利文献2：日本专利第5706457号公报

发明内容

发明要解决的课题

关于从上述的锂离子电池废料回收金属时的各工序，以往提出了大量与各种方法、其部分工序顺序等相关的技术，但目前很难说能够以较少工时、低成本及足够高的回收率回收各种金属，特别是很难说构建了从浸出工序到回收工序的一连串处理。

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，提供一种在从锂离子电池的废料回收有价金属时实施、特别是能够有效用于包含从浸出工序到各金属的回收工序的一连串处理的锂离子电池废料的处理方法。

用于解决课题的方案