特許ウォッチ

公開番号2025040692
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-25
出願番号2023147645
出願日2023-09-12
発明の名称廃リチウムイオン電池からの有価金属の回収方法
出願人太平洋セメント株式会社,松田産業株式会社
代理人弁理士法人アルガ特許事務所
主分類C22B 7/00 20060101AFI20250317BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】廃リチウムイオン電池から有価金属を高含有率で回収可能な有価金属の回収方法を提供すること。
【解決手段】廃リチウムイオン電池を焙焼する第1の工程と、
焙焼物を破砕し、ブラックマスを選別する第2の工程と、
ブラックマスに物理的衝撃を与えながら気流分級するか、又はブラックマスに物理的衝撃を与えた後に気流分級又は篩い分けを行う第3の工程
を含む、廃リチウムイオン電池からの有価金属の回収方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
廃リチウムイオン電池を焙焼する第１の工程と、
焙焼物を破砕し、ブラックマスを選別する第２の工程と、
ブラックマスに物理的衝撃を与えながら気流分級するか、又はブラックマスに物理的衝撃を与えた後に気流分級又は篩分けを行う第３の工程
を含む、廃リチウムイオン電池からの有価金属の回収方法。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
第３の工程が、下記の（１）又は（２）に供する工程である、請求項１記載の回収方法。
（１）ブラックマスを旋回気流式篩分け機により分級する
（２）ブラックマスを乾式粉砕機により解砕し、解砕物をサイクロン式分級機又は篩により分級する
【請求項３】
気流分級における分級点又は篩の目開きが、５０μｍ以下である、請求項１記載の回収方法。
【請求項４】
乾式粉砕機が、ジェットミル、ピンミル又はハンマーミルである、請求項１記載の回収方法。
【請求項５】
有価金属が、ニッケル、マンガン、コバルト及びリチウムから選択される１以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載の回収方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃リチウムイオン電池からの有価金属の回収方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、自動車、携帯電話、家庭用電気製品等の産業分野でリチウムイオン電池の需要が増大している。リチウムイオン電池には、リチウム、ニッケル、マンガン、コバルト、銅、アルミニウム等の有価金属が含まれているため、このような有価金属を廃リチウムイオン電池から回収することは、資源に乏しいわが国にとって極めて有益である。そこで、廃リチウムイオン電池から有価金属を回収するために、焙焼、破砕又は粉砕、篩分け、選別等による分離回収が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、リチウムイオン二次電池を熱処理し、熱処理物を破砕し、破砕物を所定の分級点で粗粒産物と中間産物とに分級し、中間産物を所定の分級点で中粒産物と細粒産物とに分級することで、コバルト及びニッケルの濃度を高めた高含有率の有価金属を高い回収率で得られることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１８２７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の方法は、廃リチウムイオン電池の種類によって有価金属の回収率が一定水準を下回ることがある。そこで、有価金属の回収率を高めるために処理工程を多段化することが考えられるが、工程が煩雑になり、またエネルギーやコストの増大が避けられない。
したがって、本発明の課題は、廃リチウムイオン電池から有価金属を高含有率で回収可能な有価金属の回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題に鑑み種々検討した結果、廃リチウムイオン電池を焙焼し、焙焼物を破砕し、ブラックマスを選別した後、ブラックマスに物理的衝撃を与えて解砕し１次粒子の形態としたうえで、気流分級することにより、廃リチウムイオン電池から有価金属を高含有率で効率よく回収できることを見出した。ここで、本明細書において「ブラックマス」とは、リチウムイオン電池の焙焼物から選別された細かい粒子の画分を指し、ニッケル、マンガン、コバルト、リチウム、アルミニウム、鉄等の金属の他、炭素が濃縮された粉体である。
【０００７】
すなわち、本発明は、次の〔１〕～〔５〕を提供するものである。
〔１〕廃リチウムイオン電池を焙焼する第１の工程と、
焙焼物を破砕し、ブラックマスを選別する第２の工程と、
ブラックマスに物理的衝撃を与えながら気流分級するか、又はブラックマスに物理的衝撃を与えた後に気流分級又は篩分けを行う第３の工程
を含む、廃リチウムイオン電池からの有価金属の回収方法。
〔２〕第３の工程が、下記の（１）又は（２）に供する工程である、前記〔１〕記載の回収方法。
（１）ブラックマスを旋回気流式篩分け機により分級する
（２）ブラックマスを乾式粉砕機により解砕し、解砕物をサイクロン式分級機又は篩により分級する
〔３〕気流分級における分級点又は篩の目開きが、５０μｍ以下である、前記〔１〕又は〔２〕記載の回収方法。
〔４〕乾式粉砕機が、ジェットミル、ピンミル又はハンマーミルである、前記〔１〕～〔３〕のいずれか一に記載の回収方法。
〔５〕有価金属が、ニッケル、マンガン、コバルト及びリチウムから選択される１以上である、前記〔１〕～〔４〕のいずれか一に記載の回収方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、廃リチウムイオン電池から有価金属を高含有率で効率よく回収することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の廃リチウムイオン電池からの有価金属の回収方法は、第１の工程と、第２の工程と、第３の工程を含むものである。以下、各工程について詳細に説明する。
【００１０】
＜第１の工程＞
第１の工程は、廃リチウムイオン電池を焙焼する工程である。
（廃リチウムイオン電池）
本発明で対象とする廃リチウムイオン電池は、電気自動車、ハイブリッド自動車、携帯電話その他の種々の電子機器等で使用され得るリチウムイオン電池であって、製品寿命、製造不良又はその他の理由によって廃棄されるリチウムイオン電池である。廃リチウムイオン電池は、電池モジュールごとに分解された形態でも、複数個のモジュールが格納された電池パックの形態でもよい。なお、廃リチウムイオン電池は、１種又は２種以上使用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許