[发明专利]从废电池回收有价金属的有价金属回收方法

说明书

本发明提供一种回收废电池中包含的有价金属的方法，既能够抑制回收率的降低，又能有效地回收有价金属。本发明的从废电池回收有价金属的有价金属回收方法具有：焙烧工序(S1)，焙烧废电池；破碎工序(S2)，将焙烧物装入破碎容器中并使用链磨机进行破碎；以及筛分工序(S3)，筛分破碎物并分离成筛上物和筛下物。其中，破碎处理所使用的链磨机装置(2)具有：旋转轴棒(21)，相对于破碎容器(1)的底面(1F)垂直地竖立设置；以及链条(22)，安装在旋转轴棒(21)的侧面，所述链磨机具有能够调节旋转轴棒(21)中的链条(22)的安装高度(H)的结构。

技术领域

本发明涉及一种废电池中包含的有价金属的回收方法。

背景技术

近年来，锂离子电池作为轻量且可获得大输出的二次电池受到普及。作为锂离子电池的基本结构，在铝或铁等金属制的外装罐内侧具有由铜箔制作的负极集电体和由铝箔制作的正极集电体。

在负极集电体的表面上固定石墨等负极活性物质，以构成负极材料。另外，在正极集电体的表面上固定镍酸锂或钴酸锂等正极活性物质，以构成正极材料。负极材料和正极材料隔着由聚丙烯的多孔质树脂膜等构成的间隔体装入上述外装罐中，在其间隙中封入含六氟化磷酸锂(LiPF₆)等电解质的电解液等。

锂离子电池现在正在被用作混合动力汽车或电动汽车等车载用电池。但是，搭载于汽车的锂离子电池随着反复使用而逐渐劣化，最后达到使用寿命而被废弃。

在汽车的动力由汽油向电的变化中，汽车用途所使用的电池增加，同时废弃的电池也会增加。

已经进行过很多将这样的废弃锂离子电池或锂离子电池的制造中生成的次品等(以下，统称为“废电池”)作为资源再利用的尝试和具体的提案。而且，其中大多情况下将废锂离子电池投入高温炉中使全部熔解的干式冶炼工艺为主流。

在此，在废电池中除了镍、钴、铜等在商业上具有再利用价值的元素(以下，将这些称作“有价金属”)之外，还包含碳、铝、氟、磷等在商业上不作为回收对象的元素(以下，统称为“杂质”)。在从废电池回收有价金属的情况下，需要高效分离上述杂质与有价金属。

因此，进行如下方法：例如，在焙烧废电池来进行除去氟或磷等的无害化处理后，进行破碎或粉碎，此后用筛分机或磁选机分离，并通过上述干式冶炼工艺(以下，简称为“干式处理”)或者用酸、有机溶剂等液体分离的湿式冶炼工艺(以下，简称为“湿式处理”)，从该分离物回收有价金属。

作为通过干式处理从废电池回收作为有价金属的钴的方法，例如在专利文献1中，提出了将废锂离子电池投入熔融炉并吹入氧气进行氧化的工艺。

另外，在专利文献2中，提出了将废锂离子电池熔融，分离炉渣并回收有价物后，添加石灰系的溶剂(助熔剂)以除去磷的工艺。

此外，在专利文献3中，公开了一种循环利用电池盒的循环利用方法，所述电池盒包含串联连接多个单电池而成的电池组和控制电池组的控制部，且具有树脂制部件，所述循环利用方法具有将收纳有充电状态的电池组的电池盒直接焙烧的工序、以及使焙烧电池盒时产生的未燃烧部分的热分解气体完全燃烧的完全燃烧工序，使焙烧工序中的焙烧温度在形成树脂制部件的树脂的碳化温度以上且在电池盒的金属部件的熔点以下，在非氧化性环境下或还原环境下焙烧电池盒内的电池组。

但是，这些方法存在如下问题：在脱水或干燥的处理、装置主体或维护也需要很大的成本。尤其是，若在破碎废电池时不能够保持适当的破碎尺寸，则无法顺利分离有价金属大量分布的细小粉体和含大量杂质的块状物，从而有价金属的回收率会降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-091826号公报

专利文献2：日本特表2013-506048号公报