废锂离子电池的处理系统以及处理方法与流程

文档序号:25998229发布日期:2021-07-23 21:13阅读:147来源:国知局
废锂离子电池的处理系统以及处理方法与流程

本发明涉及一种废锂离子电池的处理系统以及处理方法。



背景技术:

锂离子电池(lib)多用于电动汽车、移动电话、笔记本电脑等。锂离子电池由正极材料、负极材料、电解液、隔膜等构成。正极材料由钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂等正极活性物质通过氟类粘接剂固接于铝箔上而形成。负极材料由石墨等负极活性物质通过氟类粘接剂固接于铜箔上而形成。

为了从使用过的锂离子电池等废弃锂离子电池(废锂离子电池)中回收钴、镍、锰、锂等有用金属,以电解液的无害化(分解除去)以及隔膜、粘接剂等可燃物的减容化为目的进行加热处理(焙烧处理)。

专利文献1记载了:使焙烧处理后的废锂离子电池(锂离子电池废料)与水接触而得到锂溶解液,对该锂溶解液通过进行溶剂提取和反提取而得到锂浓缩液,从该锂浓缩液中得到碳酸锂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2018-172732号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

但是,除了易溶性的氧化锂之外,焙烧处理后的废锂离子电池中还包含难溶性的碳酸锂、磷酸锂以及氟化锂。上述专利文献1公开的技术无法从难溶性的锂化合物回收锂。

本发明是为了解决上述技术问题而进行的,其目的在于,提供一种能够提高锂的回收率的废锂离子电池的处理系统以及处理方法。

解决技术问题的手段

为了实现上述目的,本发明的一方式的废锂离子电池处理系统具备:第一水溶液生成装置,其通过将从废锂离子电池中取出的活性物质浸渍于装有水的第一溶出槽中并用二氧化碳鼓泡,从而生成溶有活性物质所含的锂的ph5.5~8.5的水溶液;第一固液分离机,其从在上述第一水溶液生成装置中生成的水溶液中除去固体成分;第一析晶装置,其从在上述第一固液分离机中除去了固体成分的水溶液中析出碳酸锂;以及第二固液分离机,其对含有在上述第一析晶装置中析出的碳酸锂的浆料进行固液分离,进而取出碳酸锂。

根据该结构,在第一水溶液生成装置中,将从废锂离子电池中取出的活性物质浸渍于装有水的第一溶出槽中并用二氧化碳鼓泡,生成溶有锂的水溶液,从而难溶性的碳酸锂变为易溶性的碳酸氢锂而溶解于水溶液中。另外,易溶性的氧化锂也与二氧化碳反应,经由碳酸锂变为碳酸氢锂而溶解。由此,水溶液中的锂浓度提高,在第一析晶装置中析出的碳酸锂的量增加,能够提高作为碳酸锂而回收的锂的回收率。另外,通过用二氧化碳鼓泡,能够将水溶液的ph维持在中性或者与之接近的值(5.5~8.5),由此能够抑制铝的溶出,从而在第一固液分离机中除去包含铝的固体成分。由此,能够实现从第二固液分离机中取出的碳酸锂的纯度的提高。

另外,也可以进一步具备:第二水溶液生成装置,其将从上述第二固液分离机中取出的碳酸锂导入第二溶出槽而生成碳酸锂的水溶液;第三固液分离机,其从在上述第二水溶液生成装置中生成的水溶液中除去固体成分;第二析晶装置,其从在上述第三固液分离机中除去了固体成分的水溶液中析出碳酸锂;以及第四固液分离机,其对含有在第二析晶装置中析出的碳酸锂的浆料进行固液分离,进而取出碳酸锂。

根据该结构,能够实现从第四固液分离机中取出比从第二固液分离机中取出的碳酸锂更高纯度的碳酸锂。

另外,上述第二水溶液生成装置也可以构成为在不进行二氧化碳鼓泡下生成碳酸锂的水溶液。

另外,也可以进一步具备:滤液供给管路,其向上述第一以及第二溶出槽的两方或者任意一方供给在上述第二以及第四固液分离机中取出碳酸锂后的滤液;以及冷却装置,其设置于上述滤液供给管路的途中,冷却上述滤液。

根据该结构,能够提高作为碳酸锂而回收的锂的回收率。

另外,也可以进一步具备除去装置,其设置于上述滤液供给管路的途中,除去上述滤液所含的磷和/或氟。

从废锂离子电池取出的活性物质含有作为杂质的磷和/或氟的情况下,滤液内有时含有磷和/或氟,但是根据该结构,通过从滤液中除去磷,能够防止锂离子与磷酸在供给有滤液的溶出槽内反应而生成难溶性的磷酸锂。另外,通过从滤液中除去氟,能够防止锂离子与氟在供给有滤液的溶出槽内反应而生成难溶性的氟化锂。

另外,上述第一固液分离机也可以具有:上层用固液分离机,其从上层部分取出上述第一溶出槽内的水溶液并除去漂浮的固体成分;以及下层用固液分离机,其从下层部分取出上述第一溶出槽内的水溶液并除去沉降的固体成分。

根据该结构,能够将水溶液中含有的固体成分分离为漂浮的固体成分与沉降的固体成分后除去(回收)。

另外,也可以进一步具备:回流管路,其将在上述第二固液分离机中取出碳酸锂后的滤液回流向上述第一溶出槽;与除去装置,其设置于上述回流管路的途中,除去上述滤液所含的磷和/或氟。

根据该结构,通过将取出碳酸锂后的滤液回流向第一溶出槽,能够提高锂的回收率。另外,从废锂离子电池中取出的活性物质含有作为杂质的磷和/或氟的情况下,滤液内有时含有磷和/或氟,但是根据该结构,通过从滤液中除去磷,能够防止锂离子与磷酸在第一溶出槽内反应而生成难溶性的磷酸锂。另外,通过从滤液中除去氟,能够防止锂离子与氟在第一溶出槽内反应而生成难溶性的氟化锂。

另外,上述除去装置也可以构成为通过使氧化钙以及碳酸钙中的至少之一与上述滤液接触,从而除去磷和/或氟。

根据该结构,能够使用比较廉价的氧化钙、碳酸钙构成除去装置。

另外,本发明的一方式的废锂离子电池处理方法包括:第一水溶液生成工序,其通过将从废锂离子电池中取出的活性物质浸渍于装有水的第一溶出槽中并用二氧化碳鼓泡,从而生成溶有上述活性物质所含的锂的ph5.5~8.5的水溶液;第一固液分离工序,其从在上述第一水溶液生成工序生成的水溶液中除去固体成分;第一析晶工序,其从在上述第一固液分离工序除去了固体成分的上述水溶液中析出碳酸锂;以及第二固液分离工序,其对含有在上述第一析晶工序析出的碳酸锂的浆料进行固液分离,进而取出碳酸锂。

根据该方法,在第一水溶液生成工序,将从废锂离子电池中取出的活性物质浸渍于装有水的第一溶出槽中并用二氧化碳鼓泡,生成溶有锂的水溶液,从而难溶性的碳酸锂变为易溶性的碳酸氢锂而溶解于水溶液中。另外,易溶性的氧化锂也与二氧化碳反应,经由碳酸锂变为碳酸氢锂而溶解。由此,水溶液中的锂浓度提高,在第一析晶工序析出的碳酸锂的量增加,能够提高作为碳酸锂而回收的锂的回收率。另外,通过用二氧化碳鼓泡,能够将水溶液的ph维持在中性或者与之接近的值(5.5~8.5),由此能够抑制铝的溶出,从而在第一固液分离工序除去包含铝的固体成分。由此,能够实现从第二固液分离工序取出的碳酸锂的纯度的提高。

另外,也可以进一步包括:第二水溶液生成工序,其将从上述第二固液分离工序取出的碳酸锂导入第二溶出槽中而生成碳酸锂的水溶液;第三固液分离工序,其从在上述第二水溶液生成工序生成的水溶液中除去固体成分;第二析晶工序,其从在上述第三固液分离工序除去了固体成分的水溶液中析出碳酸锂;以及第四固液分离工序,其对含有在所述第二析晶工序析出的碳酸锂的浆料进行固液分离,进而取出碳酸锂。

根据该方法,能够实现从第四固液分离工序取出比从第二固液分离工序取出的碳酸锂更高纯度的碳酸锂。

另外,上述第二水溶液生成工序也可以构成为在不进行二氧化碳鼓泡下生成碳酸锂的水溶液。

另外,也可以进一步包括:滤液供给工序,其向上述第一以及第二溶出槽的两方或者任意一方供给在上述第二以及第四固液分离工序取出碳酸锂后的滤液;以及冷却工序,其设置于上述滤液供给工序的途中,冷却上述滤液。

根据该方法,能够提高作为碳酸锂而回收的锂的回收率。

另外,也可以进一步包括除去工序,其设置于上述滤液供给工序的途中,除去上述滤液所含的磷和/或氟。

从废锂离子电池中取出的活性物质含有作为杂质的磷和/或氟的情况下,滤液内有时含有磷和/或氟,但是根据该方法,通过从滤液中除去磷,能够防止锂离子与磷酸在供给有滤液的溶出槽内反应而生成难溶性的磷酸锂。另外,通过从滤液中除去氟,能够防止锂离子与氟在供给有滤液的溶出槽内反应而生成难溶性的氟化锂。

另外,上述第一固液分离工序也可以具有:上层用固液分离工序,其从上层部分取出上述第一溶出槽内的水溶液并除去漂浮的固体成分;以及下层用固液分离工序,其从下层部分取出上述第一溶出槽内的水溶液并除去沉降的固体成分。

根据该方法,能够将水溶液中含有的固体成分分离为漂浮的固体成分与沉降的固体成分后除去(回收)。

另外,也可以进一步包括:回流工序,其将在上述第二固液分离工序取出碳酸锂后的滤液回流向上述第一溶出槽;以及除去工序,其设置于上述回流工序的途中,除去上述滤液所含的磷和/或氟。

根据该方法,通过将取出碳酸锂后的滤液回流向第一溶出槽,能够更加提高锂的回收率。另外,从废锂离子电池取出的活性物质含有作为杂质的磷和/或氟的情况下,滤液内有时含有磷和/或氟,但是根据该方法,通过从滤液中除去磷,能够防止锂离子与磷酸在第一溶出槽内反应而生成难溶性的磷酸锂。另外,通过从滤液中除去氟,能够防止锂离子与氟在第一溶出槽内反应而生成难溶性的氟化锂。

另外,上述除去工序也可以通过使氧化钙以及碳酸钙中的至少之一与上述滤液接触来除去磷和/或氟。

根据该方法,能够使用比较廉价的氧化钙、碳酸钙实施除去工序。

发明的效果

本发明具有以上所说明的结构,具有如下效果:能够提供一种能够提高锂的回收率的废锂离子电池的处理系统以及处理方法。

参照附图并通过以下的优选实施方式的详细说明,明确了本发明的上述目的、其它目的、特征以及优点。

附图说明

[图1]图1是示出第一实施方式的一例的废锂离子电池处理系统的概况的示意图。

[图2]图2是示出第二实施方式的一例的废锂离子电池处理系统的概况的示意图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。需要说明的是,本发明不限于以下的实施方式。需要说明的是,以下的第一以及第二实施方式中例示了废锂离子电池为ncm系电池的情况,但不限于此。关于ncm系电池,正极活性物质包括锂、镍、钴以及锰,负极活性物质包括石墨,正极集电体使用铝箔、负极集电体使用铜箔。

(第1实施方式)

图1是示出第一实施方式的一例的废锂离子电池处理系统的概况的示意图。

该废锂离子电池处理系统a具备:水溶液生成装置1、固液分离机2、析晶装置3、固液分离机4、热交换器5以及途中设置有除去装置6的回流管路7。本例中,固液分离机2具有上层用固液分离机2a与下层用固液分离机2b,但是固液分离机2也可以由1个固液分离机构成。

该处理系统a的处理对象物为废锂离子电池在焙烧破碎设备51进行焙烧处理、破碎处理以及分选处理等而得到的废锂离子电池的活性物质。在焙烧破碎设备51处理的废锂离子电池(废lib)可以是电池单体,也可以是2个以上电池单体组合而成的电池模块,也可以是2个以上电池模块组合而成的电池包。

废锂离子电池由作为电池壳的封装材料、正极材料、负极材料、电解液、隔膜等构成。正极材料由正极活性物质通过粘接剂固接于正极集电体(例如铝箔)而形成。使用含有锂的氧化物(例如,含有锂、镍、锰、钴的氧化物)作为正极活性物质。另外,负极材料由石墨等负极活性物质通过粘接剂固接于负极集电体(例如铜箔)而形成。使用ptfe或者pvdf等含氟的树脂作为粘接剂。另外,电解液的电解质使用六氟化磷酸锂(lipf6)。

例如,焙烧破碎设备51也可以构成为对废锂离子电池进行焙烧处理(400℃以上的加热处理)后,进行破碎处理,之后进一步进行分选活性物质的分选处理。另外,焙烧破碎设备51也可以构成为对废锂离子电池进行小于400℃的加热处理而使电解液无害化之后,进行破碎处理,然后进行焙烧处理(400℃以上的加热处理),再然后进行分选活性物质的分选处理。另外,焙烧破碎设备51也可以构成为对废锂离子电池进行小于400℃的加热处理而使电解液无害化之后,进行破碎处理,之后进行分选活性物质的分选处理,接着对分选的活性物质进行焙烧处理(400℃以上的加热处理)。像这样,焙烧破碎设备51能够进行各种变更。另外,一部分的处理也可以由人工进行。例如,破碎处理可以通过人工解体等来进行。

作为处理系统a的处理对象,在焙烧破碎设备51得到的废锂离子电池的活性物质例如经由料斗52向水溶液生成装置1的溶出槽1a供给各自的规定量。

在此,作为处理系统a的处理对象物的例子是经焙烧破碎设备51分选处理的废锂离子电池的活性物质(正极以及负极活性物质),但是在焙烧破碎设备51中纯粹地仅分选出活性物质是困难的,处理对象物中含有活性物质以外的元素,例如,粘接剂等中所含有的氟、电解液中所含有的磷、正极集电体中所含有的铝等杂质。

水溶液生成装置1中,具备溶出槽1a、进行二氧化碳鼓泡的机构以及搅拌机构,通过将上述处理对象物浸渍在装有常温(例如20~30℃)的水的溶出槽1a中,进行二氧化碳鼓泡(吹入)的同时进行搅拌,生成溶有处理对象物所含的锂的ph5.5~8.5的水溶液(第一水溶液生成工序)。在此,通过进行二氧化碳鼓泡,如下面的反应式所示,难溶性的碳酸锂变为易溶性的碳酸氢锂而溶解于水中。

li2co3coh2lihco+co2coh2lihco+h2o→2lihco3

另外,易溶性的氧化锂也如下面的反应式所示,变为难溶性的碳酸锂,但进一步与二氧化碳反应而变为易溶性的碳酸氢锂而溶解。

li2ocoh2lihco+co2coh2lihco→li2co3

另外,通过进行二氧化碳鼓泡,能够将水溶液的ph(氢离子指数)维持在中性或者与之接近的值(5.5~8.5)。假设不进行二氧化碳鼓泡的情况下,氧化锂等溶解而水溶液变为碱性,在该情况下铝容易溶出。通过像本实施方式这样进行二氧化碳鼓泡,将ph维持在中性或者与之接近的值,能够抑制铝的溶出,能够如后述那样在固液分离机2中除去包含铝的固体成分。

接下来,在固液分离机2中,从水溶液生成装置1中生成的水溶液中除去镍、钴、锰、铝、石墨等固体成分(第一固液分离工序),并送向析晶装置3。更具体地说,从溶出槽1a内的水溶液的上层部分例如通过溢流而取出水溶液,水溶液通过上层用固液分离机2a(例如滤膜)而除去固体成分,送向析晶装置3。另外,从溶出槽1a内的水溶液的下层部分例如通过泵(未图示)而取出水溶液,水溶液通过下层用固液分离机2b(例如滤膜)而除去固体成分,送向析晶装置3。

需要说明的是,可以使用1个固液分离机代替2个固液分离机2a、2b,但是通过像上述那样使用2个固液分离机2a、2b,漂浮的固体成分与沉降的固体成分的分离变得容易。

接下来,在析晶装置3中,例如通过用加热器加热水溶液至80℃以上的温度(例如85℃),如下面的反应式所示,碳酸氢锂变为碳酸锂而析出。

2lihco3→li2co3coh2lihco+co2coh2lihco+h2o

接着,将包含碳酸锂的浆料从析晶装置3送向固液分离机4。在固液分离机4中,通过固液分离,取出碳酸锂作为回收物,滤液送向回流管路7。另外,在析晶装置3中产生的二氧化碳(co2)还可以用于水溶液生成装置1中。

回流管路7是将在固液分离机4中取出碳酸锂之后的滤液回流向水溶液生成装置1的溶出槽1a的管路(流路)。回流管路7上设置有:热交换器5,其用于将80℃以上的高温的滤液冷却回到常温;与除去装置6,其用于除去滤液中所含有的磷和/或氟。通过热交换器5将回流向溶出槽1a的滤液冷却并使之为常温,能够避免溶出槽1a内的水变为高温而锂离子不易溶出到水中。

另外,除去装置6具备例如充填有氧化钙和/或碳酸钙的槽,通过向该槽内通入滤液,滤液与氧化钙和/或碳酸钙接触而发生反应,从而除去磷和/或氟。在此,滤液含有磷的情况下,该磷以磷酸的形态存在,与充填于槽内的氧化钙和/或碳酸钙反应而成为磷酸钙,从而被从滤液除去。像这样,通过从回流向溶出槽1a的滤液中除去磷(磷酸),能够防止锂离子与磷酸在溶出槽1a内反应而生成难溶性的磷酸锂。

另外,滤液含有氟的情况下,该氟与充填于槽内的氧化钙和/或碳酸钙反应而成为氟化钙,从而从滤液除去。像这样,通过从回流向溶出槽1a的滤液中除去氟,能够防止锂离子与氟在溶出槽1a内反应而生成难溶性的氟化锂。

像上述那样,氧化钙以及碳酸钙均与滤液中的磷酸发生反应而生成磷酸钙。另外,氧化钙以及碳酸钙均与滤液中的氟发生反应而生成氟化钙。由此,除去装置6可以具备充填有氧化钙的槽和充填有碳酸钙的槽这2个槽,也可以仅具备任意一方的槽。另外,也可以具备充填有氧化钙和碳酸钙这两方的1个槽。另外,与离子交换树脂等相比,氧化钙以及碳酸钙较为廉价,因此可以廉价地构成除去装置6。需要说明的是,本例中,除去装置6设置于回流管路7中热交换器5的下流侧,但是也可以设置于热交换器5的上流侧。

图1所示的利用处理系统a的废锂离子电池处理方法包括:利用水溶液生成装置1(第一水溶液生成装置)的第一水溶液生成工序,利用固液分离机2(第一固液分离机)的第一固液分离工序、利用析晶装置3(第一析晶装置)的第一析晶工序、利用固液分离机4(第二固液分离机)的第二固液分离工序,利用将固液分离机4取出碳酸锂之后的滤液回流向溶出槽1a的回流管路7的回流工序,利用设置于回流管路7的途中的热交换器5(冷却装置)的冷却工序以及利用除去装置6的除去工序。

需要说明的是,能够通过像本实施方式一样设置回流管路7而更加提高锂的回收率,但是也可构成为不设置回流管路7。

本实施方式中,在水溶液生成装置1中,通过将从废锂离子电池浸渍于装有水的溶出槽中并用二氧化碳鼓泡,生成溶有锂的水溶液,从而难溶性的碳酸锂变为易溶性的碳酸氢锂而溶解于水溶液中。另外,易溶性的氧化锂也与二氧化碳反应,经由碳酸锂变为易溶性的碳酸氢锂而溶解。由此,水溶液中的锂浓度提高,在析晶装置3中析出的碳酸锂的量增加,能够提高作为碳酸锂而回收的锂的回收率。另外,通过用二氧化碳鼓泡,能够将水溶液的ph维持在中性或者与之接近的值(5.5~8.5),由此能够抑制铝的溶出,从而在固液分离机2中除去包含铝的固体成分。由此,能够实现从固液分离机4中回收的碳酸锂的纯度的提高。需要说明的是,进行二氧化碳鼓泡时的水溶液的ph值优选设为6.5~8.0的范围内。

(第2实施方式)

图2是示出第二实施方式的一例的废锂离子电池处理系统的概况的示意图。

该废锂离子电池处理系统b具备:水溶液生成装置1(第一水溶液生成装置)、固液分离机2(第一固液分离机)、析晶装置3(第一析晶装置)、固液分离机4(第二固液分离机)、水溶液生成装置11(第二水溶液生成装置)、固液分离机12(第三固液分离机)、析晶装置13(第二析晶装置)、固液分离机14(第四固液分离机)、热交换器16(冷却装置)以及滤液供给管路17。

该处理系统b的水溶液生成装置1、固液分离机2、析晶装置3以及固液分离机4是和上述处理系统a的水溶液生成装置1、固液分离机2、析晶装置3以及固液分离机4相对应的,可以使用与处理系统a所使用的装置同样的装置。本例中,处理系统b的固液分离机2与图1的情况不同,由1个固液分离机构成。

水溶液生成装置11与水溶液生成装置1同样,具备溶出槽11a以及搅拌机构(未图示)。需要说明的是,水溶液生成装置11可以具备像水溶液生成装置1那样使二氧化碳鼓泡的机构,但本例中不进行二氧化碳鼓泡。

本例中,各固液分离机2、4、12、14使用例如压滤机那样的过滤装置。

另外,析晶装置3、13使用例如mvr(mechanicalvaporrecompression,机械蒸汽再压缩)型蒸发浓缩装置。

滤液供给管路17是向水溶液生成装置1、11的溶出槽1a、11a供给在固液分离机4、14中取出碳酸锂之后的滤液的管路(流路)。滤液供给管路17的途中设置有热交换器16。流过滤液供给管路17的滤液通过热交换器16而向溶出槽1a、11a供给。

热交换器16是为了将在析晶装置3、13中被加热而变为高温的滤液冷却至常温(例如20~30℃)而设置的。

需要说明的是,使用实验装置进行实验时,在固液分离机4、14的滤液中即使含有磷和/或氟,也是无法测量的程度的微量,因此在本例中不具有图1那样的除去装置6,但也可以在滤液供给管路17中热交换器16的上流侧或下流侧具备除去装置6。该情况下,滤液供给管路17的滤液通过热交换器16和除去装置6而向溶出槽1a、11a供给。需要说明的是,滤液供给管路17的滤液也可以仅向溶出槽1a或者溶出槽11a供给。

接下来,对该处理系统b中的处理进行说明。处理系统b的水溶液生成装置1、固液分离机2、析晶装置3以及固液分离机4中进行的处理功能与图1所示的处理系统a的水溶液生成装置1、固液分离机2、析晶装置3以及固液分离机4中进行的处理功能是同样的。需要说明的是,处理系统b中,固液分离机2由1个固液分离机构成,但与图1的情况同样,通过该固液分离机2将镍、钴、锰、铝、石墨等固体成分作为回收物除去。另外,处理系统b的析晶装置3中也可以例如通过mvr方式加热水溶液,从而析出碳酸锂。

进一步,该处理系统b中,将在固液分离机4中取出碳酸锂后的滤液送向滤液供给管路17,通过热交换器16冷却至常温后,向溶出槽1a、11a供给。

另一方面,固液分离机4中取出的碳酸锂向装有滤液的溶出槽11a供给,通过在溶出槽11a中搅拌而生成碳酸锂的水溶液。为了溶解其中全部的碳酸锂,溶出槽11a也可以构成为:除了滤液之外,还供给有水。

接下来,将在溶出槽11a生成的水溶液送向固液分离机12。固液分离机12中,通过固液分离将镍等固体成分作为回收物除去。

接下来,将在固液分离机12中除去了上述固体成分的碳酸锂的水溶液送向析晶装置13。在析晶装置13,也可以通过例如mvr方式加热水溶液,从而析出碳酸锂。

接着,从析晶装置13将包含碳酸锂的浆料送向固液分离机14。在固液分离机14,通过固液分离将碳酸锂作为回收物取出,滤液被送向滤液供给管路17,通过热交换器16冷却至常温后,供给向溶出槽1a、11a。另外,在析晶装置13中产生的二氧化碳气体(co2)还可以用于水溶液生成装置1。

在该处理系统b中,在水溶液生成装置1中,二氧化碳鼓泡导致若干镍等变为碳酸盐而溶于水中,该溶于水的镍等的碳酸盐未被固液分离机2回收而送向析晶装置3,在析晶装置3析出为碳酸盐。由此,下一个固液分离机4取出的回收物中除了碳酸锂以外,还含有微量的镍等的碳酸盐。根据实验,该固液分离机4取出的碳酸锂的纯度为98~99%左右。

本实施方式中,在固液分离机4取出的回收物在水溶液生成装置11中进一步与滤液混合搅拌。此时,通过不进行二氧化碳鼓泡,上述回收物中所含有的成为碳酸盐的微量的镍等不能溶解,在下一个固液分离机12被作为回收物除去。由此,能够提高在下一个析晶装置13析出、在固液分离机14作为回收物取出的碳酸锂的纯度。根据实验,该固液分离机14取出的碳酸锂的纯度为99.5%以上。

如上述那样,在第二实施方式中,在与第一实施方式同样的效果之外,能够进一步提高最终回收的碳酸锂的纯度。

利用该图2所示的处理系统b的废锂离子电池处理方法包括:利用水溶液生成装置1(第一水溶液生成装置)的第一水溶液生成工序、利用固液分离机2(第一固液分离机)的第一固液分离工序、利用析晶装置3(第一析晶装置)的第一析晶工序、利用固液分离机4(第二固液分离机)的第二固液分离工序、利用水溶液生成装置11(第二水溶液生成装置)的第二水溶液生成工序、利用固液分离机12(第三固液分离机)的第三固液分离工序、利用析晶装置13(第二析晶装置)的第二析晶工序、利用固液分离机14(第四固液分离机)的第四固液分离工序、利用滤液供给管路17的滤液供给工序、与利用热交换器16(冷却装置)的冷却工序。

需要说明的是,能够像本实施方式一样通过设置途中设有热交换器16的滤液供给管路17而进一步提高锂的回收率,但是也可构成为不设置这些。另外,如前所述,滤液供给管路17的途中也可以设置像图1的除去装置6那样的为了实施除去工序的除去装置。

从上述说明可知,对本领域技术人员而言,本发明的诸多改良、其它的实施方式是显而易见的。因此,上述说明应该解释为仅作为例示,是为了教导本领域的技术人员而提供的实行本发明的最优的方式。可以不脱离本发明的精神而实质性地改变其详细结构和/或功能。

工业实用性

本发明作为一种能够提高锂的回收率的废锂离子电池的处理系统以及处理方法是有用的。

符号说明

1水溶液生成装置

1a溶出槽

2固液分离机

3析晶装置

4固液分离机

5热交换器

6除去装置

7回流管路

11水溶液生成装置

11a溶出槽

12固液分离机

13析晶装置

14固液分离机

16热交换器

17滤液供给管路

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