[发明专利]锂离子电池废料的处理方法

说明书

本发明的锂离子电池废料的处理方法包括以下工序：浸出工序，对锂离子电池废料进行浸出，并对由此得到的浸出后液体进行固液分离，而得到第一分离后液体；脱铁工序，向第一分离后液体中添加氧化剂，将第一分离后液体的pH调整为3.0～4.0的范围内，其后进行固液分离，将第一分离后液体中的铁去除而得到第二分离后液体；及脱铝工序，将第二分离后液体中和至pH4.0～6.0的范围内之后，进行固液分离，将第二分离后液体中的铝去除而得到第三分离后液体。

技术领域

本发明涉及一种处理锂离子电池废料的方法，尤其是提出一种能够有效地用于从各种锂离子电池废料回收有价金属的技术。

背景技术

以各种电子设备为代表，在众多产业领域所使用的锂离子电池使用含有锰、镍和钴的锂金属盐作为正极活性物质的锂离子电池，近年来处于如下状况：随着其使用量的增加及使用范围的扩大，因电池的制品寿命或制造过程中的不良而导致被废弃的量不断增大。

在该状况下，期待为了进行再利用而以较低成本且容易地从大量被废弃的锂离子电池废料中回收上述镍和钴等高价元素。

为了回收有价金属而对锂离子电池废料进行处理时，首先，例如根据需要，使用过氧化氢水对历经焙烧、破碎及筛分等各工序所得到的粉状或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、铝等溶解于溶液中而得到浸出后液体。

接着，对该浸出后液体实施溶剂萃取法，使各金属元素分离。在此，为了使浸出在浸出后液体的各种金属分离，对浸出后液体依次实施根据所分离的金属的多个阶段的溶剂萃取或中和等，进而对各阶段得到的各溶液实施反萃取、电解、碳酸化及其他处理。具体而言，首先回收铁和铝，接着，回收锰和铜，然后回收钴，其后回收镍，最后在水相中残留锂，由此能够将各有价金属回收。

再者，作为这样的现有技术，在专利文献1记载有一种从含有镍和钴、以及铁、铝和锰及其他杂质元素的硫酸酸性水溶液中回收镍的方法，其利用氧化中和处理从硫酸酸性水溶液去除铁和铝，接着，通过中和处理分离回收含有镍和钴的混合氢氧化物，其后，通过溶剂萃取处理，由溶解该混合氢氧化物而得到的浓缩液得到分别含有钴和镍的反萃取液。

另外，在专利文献2记载有如下内容：对含有由锂、锰、镍和钴所组成的金属群A、以及由铜、铝和铁所组成的金属群B的金属混合水溶液依次实施规定条件的溶剂萃取，而将各金属分离。

现有技术文献

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

发明所要解决的问题

然而，例如对废弃的民用设备内的锂离子电池废料等进行处理时，存在如下情况：在对锂离子电池废料进行浸出而得到的浸出后液体中，除正极材中所含的上述正极活性物质以外，还以较多的量混入有负极材等中所含的铁和铜、以及正极材所附着的铝箔或锂离子电池的壳体等所含的铝。

若浸出后液体中所含的铁或铝的量较多，则为了可靠地去除这些大量铁或铝，需要增加溶剂萃取的工序数、或对萃取前液体进行稀释等操作，导致处理能力降低。因此，对铁和铝大量向浸出后液体混入的民用设备等锂离子电池的废料直接使用现有的处理方法并不理想。

本发明的课题在于解决现有技术存在的上述问题，其目的在于提供一种锂离子电池废料的处理方法，即使是对锂离子电池废料进行浸出而得到的浸出后液体中以较多的量含有铁和铝的情况下，也能够有效地去除这些铁和铝。

用于解决问题的手段