JP2019173142A - Method for processing lithium ion battery scrap, and strainer - Google Patents

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Abstract

To provide a method for processing a lithium ion battery scrap making it possible to effectively remove a part of a solid body that can be contained in a residue in a post-exudation liquid obtainable in an exudation step; and a strainer.SOLUTION: A method for processing a lithium ion battery scrap includes: an exudation step of obtaining a post-exudation liquid containing a residue in a solution by exuding battery powder obtainable by processing a lithium ion battery scrap; and a solid-liquid separation step of separating the solution and the residue in the post-exudation liquid. The post-exudation liquid is passed through a strainer that captures a part of the residue in the post-exudation liquid, in a middle of a passage for sending the post-exudation liquid from the exudation step to the solid-liquid separation step.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この明細書は、リチウムイオン電池スクラップの処理方法および、ストレーナに関する技術を開示するものである。   This specification discloses a lithium ion battery scrap processing method and a technique related to a strainer.

家庭用電子機器や携帯電話、車両その他の多くの産業分野で使用されているリチウムイオン電池は、マンガン、ニッケルおよびコバルトを含有するリチウム金属塩を正極活物質として用い、その正極活物質を含む正極材及び負極材の周囲を、アルミニウムを含む筐体で包み込んだものであり、近年は、その使用量の増加および使用範囲の拡大に伴い、電池の製品寿命や製造過程での不良により廃棄される量が増大している状況にある。
かかる状況の下では、大量に廃棄されるリチウムイオン電池スクラップから、上記のニッケルおよびコバルト等の高価な金属を、再利用するべく比較的低コストで容易に回収することが望まれる。 Lithium ion batteries used in household electronic devices, mobile phones, vehicles and many other industrial fields use lithium metal salts containing manganese, nickel and cobalt as positive electrode active materials, and positive electrodes containing the positive electrode active materials The surroundings of the metal and the negative electrode material are encased in a casing containing aluminum. In recent years, with the increase in the amount of use and the expansion of the range of use, it is discarded due to defects in battery product life and manufacturing processes. The amount is increasing.
Under such circumstances, it is desirable to easily recover the above-mentioned expensive metals such as nickel and cobalt from lithium ion battery scrap that is disposed of in large quantities at a relatively low cost for reuse.

有価金属の回収のためにリチウムイオン電池スクラップを処理するには、はじめに、たとえば、リチウムイオン電池スクラップに対し、所要に応じて焙焼、破砕、篩別等の処理を施した後、それにより比較的細かい粉末状となった電池粉末を浸出させ、そこに含まれ得るリチウム、コバルト、マンガン、鉄等を溶液中に溶解させる。この浸出工程では、所定の金属が溶解した溶液中に、溶け残った残渣を含んだ浸出後液が得られる。   To process lithium-ion battery scrap for the recovery of valuable metals, first, for example, the lithium-ion battery scrap is subjected to processing such as roasting, crushing, and sieving as required, and then compared. The battery powder in a fine powder form is leached, and lithium, cobalt, manganese, iron, and the like that can be contained therein are dissolved in the solution. In this leaching step, a post-leaching solution containing a residue that remains undissolved in a solution in which a predetermined metal is dissolved is obtained.

次いで、浸出後液を溶液と残渣とに分離させる固液分離工程を行う。その後、溶液中に浸出しているそれぞれの金属を分離させるため、浸出後液に対し、分離させる金属に応じた複数段階の溶媒抽出もしくは中和等を順次に施し、さらには、各段階で得られたそれぞれの溶液に対して、逆抽出、電解、炭酸化その他の処理を施す（たとえば特許文献１〜３参照）。   Next, a solid-liquid separation step is performed in which the leached solution is separated into a solution and a residue. After that, in order to separate each metal leached into the solution, the post-leaching solution is subjected to multiple stages of solvent extraction or neutralization, etc. according to the metal to be separated, and further obtained at each stage. Each extracted solution is subjected to back extraction, electrolysis, carbonation and other treatments (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開２０１０−１８０４３９号公報JP 2010-180439 A 米国特許出願公開第２０１１／０１３５５４７号明細書US Patent Application Publication No. 2011/0135547 特許第５７０６４５７号公報Japanese Patent No. 5706457

ところで、浸出後液中の残渣には、固液分離工程に送ることが望ましくない固体、たとえば、リチウムイオン電池スクラップを処理前に保管していた包材の切れ端といったような比較的粗大な固体等が含まれることがある。
このような固体を含む残渣を、溶液とともに固液分離工程に送ると、固液分離工程等で用いる設備に悪影響を及ぼすことがあるという問題があった。 By the way, the residue in the liquid after leaching is a solid that is not desirable to be sent to the solid-liquid separation process, for example, a relatively coarse solid such as a piece of packaging material in which lithium ion battery scrap has been stored before processing, etc. May be included.
When such a solid-containing residue is sent to the solid-liquid separation step together with the solution, there is a problem that the equipment used in the solid-liquid separation step or the like may be adversely affected.

この明細書は、上述したような問題を解決するため、浸出工程で得られる浸出後液中の残渣に含まれ得る固体の一部を有効に取り除くことのできるリチウムイオン電池スクラップの処理方法および、ストレーナを提供する。   In this specification, in order to solve the above-described problems, a method for treating lithium ion battery scrap capable of effectively removing a part of solids that can be contained in a residue in a liquid after leaching obtained in a leaching step, and Provide strainer.

この明細書で開示するリチウムイオン電池スクラップの処理方法は、リチウムイオン電池スクラップを処理して得られる電池粉末を浸出させ、溶液中に残渣が含まれる浸出後液を得る浸出工程と、浸出後液中の溶液と残渣とを分離させる固液分離工程とを有し、リチウムイオン電池スクラップを処理する方法であって、浸出工程から固液分離工程へ浸出後液を送る通路の途中で、浸出後液を、該浸出後液中の残渣の一部を捕捉するストレーナに通すというものである。   The lithium ion battery scrap processing method disclosed in this specification includes a leaching step of leaching battery powder obtained by treating lithium ion battery scrap to obtain a leached solution containing a residue in the solution, and a leached solution. And a solid-liquid separation step for separating the solution and the residue therein, and is a method of processing lithium ion battery scrap, after leaching in the middle of the passage for sending the liquid after leaching from the leaching step to the solid-liquid separation step The liquid is passed through a strainer that captures a part of the residue in the liquid after the leaching.

また、この明細書で開示するストレーナは、リチウムイオン電池スクラップを処理して得られる電池粉末を浸出させ、溶液中に残渣が含まれる浸出後液を得る浸出工程から、浸出後液中の溶液と残渣とを分離させる固液分離工程へ、浸出後液を送る通路の途中に設けられ、浸出後液中の残渣の一部を捕捉するものである。   Further, the strainer disclosed in this specification leaches battery powder obtained by treating lithium ion battery scrap, and obtains a solution after leaching in which a residue is contained in the solution. A solid-liquid separation step for separating the residue from the residue is provided in the middle of the passage for sending the liquid after leaching, and captures a part of the residue in the liquid after leaching.

上述したリチウムイオン電池スクラップの処理方法およびストレーナによれば、浸出工程から固液分離工程へ浸出後液を送る通路の途中で、浸出後液中の残渣の一部を捕捉することができるので、浸出後液中の残渣に含まれ得る固体の一部を有効に取り除くことができる。   According to the lithium ion battery scrap processing method and strainer described above, since a portion of the residue in the leached liquid can be captured in the middle of the passage of the leached liquid from the leaching process to the solid-liquid separation process, Part of the solid that can be contained in the residue in the liquid after leaching can be effectively removed.

一の実施形態に係るリチウムイオン電池スクラップの処理方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the processing method of the lithium ion battery scrap which concerns on one Embodiment. 図１のリチウムイオン電池スクラップの処理方法で、浸出工程から固液分離工程へ送られる浸出後液の通路の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the channel | path of the liquid after leaching sent to the solid-liquid separation process from the leaching process with the processing method of the lithium ion battery scrap of FIG. 一の実施形態のストレーナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the strainer of one Embodiment. 図３に示すストレーナの部分拡大底面図である。FIG. 4 is a partially enlarged bottom view of the strainer shown in FIG. 3.

以下に、この明細書で開示する発明の実施の形態について詳細に説明する。
一の実施形態に係るリチウムイオン電池スクラップの処理方法は、リチウムイオン電池スクラップを処理して得られる電池粉末を浸出させ、溶液中に残渣が含まれる浸出後液を得る浸出工程と、浸出後液中の溶液と残渣とを分離させる固液分離工程とを有するものであり、浸出工程から固液分離工程へ浸出後液を送る通路の途中で、浸出後液を、該浸出後液中の残渣の一部を捕捉するストレーナに通す。 Embodiments of the invention disclosed in this specification will be described in detail below.
A method for treating lithium ion battery scrap according to one embodiment includes a leaching step of leaching battery powder obtained by treating lithium ion battery scrap to obtain a leached liquid containing a residue in the solution, and a leached liquid A solid-liquid separation step for separating the solution and the residue therein, and in the middle of the passage for sending the liquid after leaching from the leaching step to the solid-liquid separation step, the liquid after leaching is a residue in the liquid after leaching. Pass through a strainer to capture a portion of

典型的には、図１に例示するように、リチウムイオン電池スクラップに対して、焙焼工程、破砕工程及び篩別工程をこの順序で行うことにより、電池粉末を得ることができる。また固液分離で残渣を取り除いた溶液は、回収工程に供されることがある。
この例に限られるものではないが、ここでは、図１に示すところに従って説明する。 Typically, as illustrated in FIG. 1, a battery powder can be obtained by performing a roasting step, a crushing step, and a sieving step in this order for lithium ion battery scrap. Moreover, the solution from which the residue has been removed by solid-liquid separation may be subjected to a recovery step.
Although not limited to this example, it demonstrates here according to what is shown in FIG.

（リチウムイオン電池スクラップ）
この実施形態で対象とするリチウムイオン電池スクラップは、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二次電池で、電池製品の寿命や製造不良またはその他の理由によって廃棄されたものである。このようなリチウムイオン電池スクラップからリチウムを回収することは、資源の有効活用の観点から好ましい。 (Lithium ion battery scrap)
The lithium-ion battery scrap targeted in this embodiment is a lithium-ion secondary battery that can be used in mobile phones and other various electronic devices, and is discarded due to the life of the battery product, manufacturing defects, or other reasons. is there. It is preferable from the viewpoint of effective utilization of resources to recover lithium from such lithium ion battery scrap.

なお一般には、リチウムイオン電池スクラップは、その周囲を包み込む外装として、アルミニウムを含む筐体を有する。この筐体としては、たとえば、アルミニウムのみからなるものや、アルミニウム及び鉄、アルミラミネート等を含むものがある。   In general, lithium-ion battery scrap has a housing containing aluminum as an exterior that wraps around the lithium-ion battery scrap. Examples of the casing include those made only of aluminum and those containing aluminum, iron, aluminum laminate, and the like.

また、リチウムイオン電池スクラップは、上記の筐体内に、リチウム、ニッケル、コバルト及びマンガンからなる群から選択される一種の単独金属酸化物又は、二種以上の複合金属酸化物等からなる正極活物質や、正極活物質が、たとえばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）その他の有機バインダー等によって塗布されて固着されたアルミニウム箔（正極基材）を含むことがある。またその他に、リチウムイオン電池スクラップには、銅、鉄等が含まれる場合がある。さらに、リチウムイオン電池スクラップには通常、筐体内に電解液が含まれる。電解液としては、たとえば、エチレンカルボナート、ジエチルカルボナート等が使用されることがある。   Further, the lithium ion battery scrap is a positive electrode active material made of one kind of single metal oxide selected from the group consisting of lithium, nickel, cobalt, and manganese, or two or more kinds of composite metal oxides in the above casing. Alternatively, the positive electrode active material may include an aluminum foil (positive electrode base material) that is applied and fixed with, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF) or another organic binder. In addition, the lithium ion battery scrap may contain copper, iron, and the like. Further, lithium ion battery scrap typically contains an electrolyte in the housing. For example, ethylene carbonate, diethyl carbonate, or the like may be used as the electrolytic solution.

筐体で包み込まれたリチウムイオン電池スクラップは、実質的に正方形もしくは長方形状の平面輪郭形状を有するものとすることができ、この場合、処理前の寸法として、たとえば、縦が４０ｍｍ〜８０ｍｍ、横が３５ｍｍ〜６５ｍｍ、厚みが４ｍｍ〜５ｍｍのものを対象とすることができるが、このような寸法形状のものに限定されない。   The lithium-ion battery scrap wrapped in the housing can have a substantially square or rectangular planar outline shape. In this case, as dimensions before processing, for example, the vertical dimension is 40 mm to 80 mm, and the horizontal dimension. Of 35 mm to 65 mm and a thickness of 4 mm to 5 mm can be targeted.

（焙焼工程）
焙焼工程では、上記のリチウムイオン電池スクラップを加熱する。この焙焼工程は一般に、加熱によりリチウムイオン電池スクラップの温度を上昇させ、内部の電解液を除去して無害化するとともに、アルミニウム箔と正極活物質を結着させているバインダーを分解し、破砕・篩別時のアルミニウム箔と正極活物質の分離を促進して篩下に回収される正極活物質の回収率を高くし、さらには、リチウムイオン電池スクラップに含まれるリチウム、コバルト等の金属を、溶かしやすい形態に変化させること等を目的として行う。 (Roasting process)
In the roasting step, the lithium ion battery scrap is heated. This roasting process generally raises the temperature of lithium-ion battery scraps by heating, removes the internal electrolyte, renders it harmless, and decomposes and crushes the binder that binds the aluminum foil and the positive electrode active material.・ The separation of aluminum foil and positive electrode active material during sieving is promoted to increase the recovery rate of the positive electrode active material recovered under the sieve, and further, metals such as lithium and cobalt contained in lithium ion battery scrap , For the purpose of changing to a form that is easy to dissolve.

焙焼工程では、リチウムイオン電池スクラップを、たとえば、５５０℃〜６５０℃の温度範囲で１時間〜４時間にわたって保持する加熱を行うことができる。加熱温度が低すぎるか、時間が短すぎると、所定の金属の溶かしやすい形態への変化が不十分となる可能性がある。一方、加熱温度が高すぎるか、時間が長すぎると、アルミニウムが劣化して破砕の際に粉体状となり、篩下物に多く混入してしまうおそれがある。なお、上記の温度は、リチウムイオン電池スクラップの筐体の表面温度を測定することにより計測可能である。   In the roasting step, the lithium ion battery scrap can be heated, for example, in a temperature range of 550 ° C. to 650 ° C. for 1 hour to 4 hours. If the heating temperature is too low or the time is too short, there is a possibility that the change to a form in which a predetermined metal is easily dissolved may be insufficient. On the other hand, if the heating temperature is too high or the time is too long, the aluminum deteriorates and becomes a powder during crushing, and there is a possibility that it will be mixed in the under sieve. In addition, said temperature is measurable by measuring the surface temperature of the housing | casing of a lithium ion battery scrap.

焙焼工程は、ロータリーキルン炉その他の各種の炉や、大気雰囲気で加熱を行う炉等の様々な加熱設備を用いて行うことができる。   A roasting process can be performed using various heating equipment, such as a rotary kiln furnace and other various furnaces, and a furnace that performs heating in an air atmosphere.

（破砕工程）
上記の焙焼工程でリチウムイオン電池スクラップを加熱した後、この実施形態では、筐体から正極材及び負極材を取り出すための破砕工程を行う。破砕工程では、リチウムイオン電池スクラップの筐体を破壊するとともに、正極活物質が塗布されたアルミニウム箔から正極活物質を選択的に分離させる。 (Crushing process)
In this embodiment, after the lithium ion battery scrap is heated in the roasting step, a crushing step for taking out the positive electrode material and the negative electrode material from the casing is performed. In the crushing step, the casing of the lithium ion battery scrap is destroyed and the positive electrode active material is selectively separated from the aluminum foil coated with the positive electrode active material.

ここでは、種々の公知の装置ないし機器を用いることができるが、特に、リチウムイオン電池スクラップを切断しながら衝撃を加えて破砕することのできる衝撃式の粉砕機を用いることが好ましい。この衝撃式の粉砕機としては、サンプルミル、ハンマーミル、ピンミル、ウィングミル、トルネードミル、ハンマークラッシャ等を挙げることができる。なお、粉砕機の出口にはスクリーンを設置することができ、それにより、リチウムイオン電池スクラップは、スクリーンを通過できる程度の大きさにまで粉砕されると粉砕機よりスクリーンを通じて排出される。   Here, various known apparatuses or devices can be used. In particular, it is preferable to use an impact type pulverizer that can crush lithium ion battery scrap while applying an impact while cutting the lithium ion battery scrap. Examples of the impact type pulverizer include a sample mill, a hammer mill, a pin mill, a wing mill, a tornado mill, and a hammark crusher. In addition, a screen can be installed at the exit of the pulverizer, whereby lithium ion battery scrap is discharged from the pulverizer through the screen when pulverized to a size that can pass through the screen.

（篩別工程）
破砕工程でリチウムイオン電池スクラップを破砕した後は、この実施形態では、たとえばアルミニウムの粉末を除去する目的で、適切な目開きの篩を用いて、リチウムイオン電池スクラップを篩別する。それにより、篩上には、たとえば、アルミニウムや銅が残り、篩下には、アルミニウムや銅がある程度除去された粉末状の電池粉末を得ることができる。 (Sieving process)
After the lithium ion battery scrap is crushed in the crushing step, in this embodiment, for example, for the purpose of removing aluminum powder, the lithium ion battery scrap is sieved using a sieve having an appropriate opening. Thereby, for example, aluminum or copper remains on the sieve, and powdered battery powder from which aluminum or copper has been removed to some extent can be obtained below the sieve.

篩別工程では、目開きが、たとえば１ｍｍ〜４ｍｍの篩、典型的には１ｍｍ〜２ｍｍの篩により篩別を行うことができる。これにより、篩下物中のアルミニウム及び鉄の量を少なくなって、篩下物の処理が良好になる他、後述するストレーナの貫通孔の閉塞が抑制される。なおここでいう目開きは、ＪＩＳ Ｚ８８０１に準拠したものとする。   In the sieving step, sieving can be performed with a sieve having a mesh size of, for example, 1 mm to 4 mm, typically 1 mm to 2 mm. Thereby, the amount of aluminum and iron in the under sieve is reduced, the treatment of the under sieve is improved, and the blockage of the through holes of the strainer described later is suppressed. Note that the opening here is based on JIS Z8801.

（浸出工程）
浸出工程では、たとえば破砕・篩別により篩下に得られた電池粉末を、硫酸酸性溶液等の浸出液に添加して浸出させる。それにより、電池粉末に含まれる所定の金属が溶解した溶液と、固体として残った残渣を含む浸出後液が得られる。 (Leaching process)
In the leaching process, for example, battery powder obtained under sieving by crushing and sieving is added to a leaching solution such as a sulfuric acid acidic solution and leached. As a result, a leached solution containing a solution in which a predetermined metal contained in the battery powder is dissolved and a residue remaining as a solid is obtained.

なお、浸出液のｐＨは、たとえば０〜２、典型的には０．５〜１．５とすることができ、また、反応時間は、たとえば０．５時間〜１０時間、典型的には１時間〜５時間とすることができる。   The pH of the leachate can be, for example, 0 to 2, typically 0.5 to 1.5, and the reaction time is, for example, 0.5 hours to 10 hours, typically 1 hour. ~ 5 hours.

（固液分離工程）
浸出工程の後、フィルタープレスやシックナー等の装置ないし方法を用いて、浸出後液の溶液と残渣を分離する固液分離工程を行う。 (Solid-liquid separation process)
After the leaching step, a solid-liquid separation step of separating the solution and residue after leaching is performed using an apparatus or method such as a filter press or thickener.

ここにおいて、この実施形態では、浸出工程から固液分離工程へ浸出後液を送る通路の途中で、浸出後液をストレーナに通し、このストレーナにより浸出後液中の残渣の一部を捕捉する。これにより、たとえば、リチウムイオン電池スクラップを処理前に保管していた包材ないしフレキシブルコンテナ等の切れ端といったような、リチウムイオン電池スクラップに由来するものではない比較的粗大な固体を、ストレーナで有効に取り除くことができるので、かかる固体が、その先の通路や、フィルタープレスに到達してそこで設備に悪影響を及ぼすことを防止することができる。   Here, in this embodiment, the liquid after leaching is passed through the strainer in the middle of the passage for sending the liquid after leaching from the leaching process to the solid-liquid separation process, and a part of the residue in the liquid after leaching is captured by this strainer. Thus, for example, a relatively coarse solid that is not derived from lithium ion battery scrap, such as a piece of packaging material or flexible container that has been stored before processing, can be effectively used with a strainer. Since it can be removed, it can be prevented that such solids reach the further passages or the filter press where they adversely affect the equipment.

より具体的には、浸出工程から固液分離工程へ浸出後液を送る通路は、図２に示すように構成されることがある。
図２に示すところでは、浸出後液は、浸出工程を行った浸出槽から、それと配管で連結された貯液槽へワーマンポンプにより送られ、この貯液槽で一旦蓄えられる。ここで、図示の実施形態では、浸出槽とワーマンポンプとの間の配管の途中にストレーナを設けている。これにより、ストレーナを設けたこの配管部分で、残渣中の所定の固定が捕捉される。
その後、貯液槽内の浸出後液は、貯液槽と配管で連結されたフィルタープレスに、エアー駆動ポンプにて送られ、ここで固液分離が行われる。 More specifically, the passage for sending the liquid after leaching from the leaching process to the solid-liquid separation process may be configured as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the liquid after leaching is sent from the leaching tank in which the leaching process has been performed to a liquid storage tank connected thereto by a Warman pump, and is temporarily stored in this liquid storage tank. Here, in the illustrated embodiment, a strainer is provided in the middle of the piping between the leaching tank and the Warman pump. Thereby, the predetermined fixing in the residue is captured by this pipe portion provided with the strainer.
Thereafter, the leached liquid in the liquid storage tank is sent to a filter press connected to the liquid storage tank by a pipe by an air driven pump, where solid-liquid separation is performed.

この浸出後液の通路の例では、仮にストレーナを設けない場合、残渣に含まれる上述したような比較的粗大な固体は、貯液槽を通過してエアー駆動ポンプに至ることがあり、そして、このエアー駆動ポンプを閉塞させるという問題がある。
これに対し、この実施形態では、ストレーナを上述した位置に設けたことにより、ストレーナで粗大な固体が捕捉されて、それ以降には当該固体が含まれない浸出後液が送られることになるので、エアー駆動ポンプの閉塞のおそれを有効に取り除くことができる。 In this example of the liquid passage after leaching, if a strainer is not provided, the relatively coarse solid as described above contained in the residue may pass through the storage tank and reach the air-driven pump, and There is a problem of closing the air-driven pump.
On the other hand, in this embodiment, by providing the strainer at the position described above, coarse solids are captured by the strainer, and thereafter, the leached liquid that does not contain the solids is sent. The possibility of blockage of the air driven pump can be effectively removed.

図３に一例としてストレーナ１を示す。ストレーナ１は、円筒その他の筒状の側壁部２と、その側壁部２の一端側（図３では下端側）の全体を設けられた円板等の板状の底部３とを有する底付き筒状容器の形態をなすものであり、その側壁部２及び底部３のほぼ全体に、多数個の貫通孔４が形成されている。図示は省略するが、貫通孔の形成位置は、側壁部、底部の一部のみであってよく、また、側壁部または底部のいずれか一方のみであってもよい。なお、図示のストレーナ１は、側壁部２の他端側（図３では上端側）の開口部に、該開口部の周縁から半径方向に拡がるフランジ部５を有する。   FIG. 3 shows a strainer 1 as an example. The strainer 1 is a bottomed cylinder having a cylindrical or other cylindrical side wall portion 2 and a plate-like bottom portion 3 such as a disk provided with the entire one end side (the lower end side in FIG. 3) of the side wall portion 2. A plurality of through-holes 4 are formed in almost the entire side wall 2 and bottom 3 of the container. Although illustration is omitted, the through hole may be formed only at a part of the side wall or the bottom, or may be only one of the side wall or the bottom. The strainer 1 shown in the figure has a flange portion 5 that extends in the radial direction from the periphery of the opening portion at the opening portion on the other end side (the upper end side in FIG. 3) of the side wall portion 2.

このような底付き筒状容器をストレーナ１として用いることにより、ストレーナ１の内部に流入した浸出後液の残渣中の所定の固体は貫通孔４を通過しないが、溶液および残渣の残部は貫通孔４を通過するので、ストレーナ１の内部で、残渣に含まれる所定の固体をより効果的に捕捉することができる。   By using such a cylindrical container with a bottom as the strainer 1, the predetermined solid in the residue of the leached liquid that has flowed into the strainer 1 does not pass through the through-hole 4, but the remainder of the solution and the residue remains in the through-hole. 4 passes through, the predetermined solid contained in the residue can be captured more effectively inside the strainer 1.

ストレーナは、たとえば図示しない塩ビ等の配管の一端面全体を覆う、これも図示しない網目のようなメッシュ状のものとすることも可能であるが、この場合、液の移動の際に生じる圧力に耐えられず破損してしまう懸念があり、この一方で、破損しないようにメッシュを細かくすると閉塞のおそれがある。   The strainer can also be a mesh-like one that covers the entire end surface of a pipe such as polyvinyl chloride (not shown), and also has a mesh shape (not shown). On the other hand, there is a concern that the mesh may be damaged without being able to endure, and on the other hand, if the mesh is made fine so as not to be damaged, there is a risk of clogging.

図示のストレーナ１は、図４に部分拡大底面図で示すような多数個の貫通孔４が形成された底部３を有する。なおこの例では、ストレーナ１の側壁部２の部分展開側面図も図４と実質的に同じになる。
図４に示すように、各貫通孔４は平面視で円形であることが好ましい。円形の貫通孔４は角がないことにより、メッシュ等による同サイズの多角形状のものに比して、細長い固体等でも通過しやすいことから、無用な閉塞の可能性を低減することができる。円形の貫通孔４はパンチング加工により形成することができる。 The illustrated strainer 1 has a bottom portion 3 in which a large number of through-holes 4 are formed as shown in a partially enlarged bottom view in FIG. In this example, the partially developed side view of the side wall portion 2 of the strainer 1 is substantially the same as FIG.
As shown in FIG. 4, each through hole 4 is preferably circular in plan view. Since the circular through-hole 4 does not have corners, it can easily pass through an elongated solid or the like as compared with a polygonal shape of the same size such as a mesh, so that the possibility of unnecessary blockage can be reduced. The circular through hole 4 can be formed by punching.

円形の貫通孔４とする場合、その直径Ｄは、３ｍｍ〜７ｍｍとすることが好ましく、さらに３ｍｍ〜４ｍｍとすることがより一層好ましい。
先に述べた篩別工程で所定の目開きの篩を用いた場合、その目開きより小さい粉体だけでなく、目開きを縦向きで通過した細長い金属片のような固体も、浸出工程で残渣となってストレーナ１に到達する場合がある。このような細長い固体はその長手方向の長さが、上記の目開きより大きいことがあるところ、上述したように直径Ｄが比較的大きな円形の貫通孔４とすることにより、粗大な塊状等のものはストレーナ１で捕捉する一方で、細長い金属片等はストレーナ１に補足されず、その通過を妨げることが少なくなる。つまり、貫通孔４の直径Ｄが小さいと、上記の細長い金属片のような、意図しないものまで捕捉してしまう可能性があり、また直径Ｄが大きいと、捕捉する必要のある粗大な固体が追加することが懸念される。 When setting it as the circular through-hole 4, it is preferable that the diameter D shall be 3 mm-7 mm, and it is still more preferable to set it as 3 mm-4 mm.
When a sieve with a predetermined opening is used in the sieving step described above, not only powder smaller than the opening but also solids such as elongated metal pieces that have passed through the opening in the vertical direction are also extracted in the leaching step. It may become a residue and reach the strainer 1. Such an elongated solid has a length in the longitudinal direction that may be larger than the above-mentioned opening. However, as described above, by forming the circular through-hole 4 having a relatively large diameter D, a coarse lump or the like is formed. Things are captured by the strainer 1, while elongated metal pieces or the like are not captured by the strainer 1 and are less likely to obstruct its passage. That is, if the diameter D of the through-hole 4 is small, there is a possibility that even an unintended object such as the above-described elongated metal piece may be captured. If the diameter D is large, a coarse solid that needs to be captured is generated. There is concern about adding.

また、貫通孔４を、図示のように千鳥状に配置した場合、相互に隣接する貫通孔４の中心間距離Ｐは、好ましくは５ｍｍ〜１１ｍｍとする。中心間距離Ｐが長すぎる場合は、液が流れる有効面積が小さくなり、この一方で短すぎる場合は、容器全体にかかる圧力が高くなる。
また開孔率は、３０％〜４０％とすることが好ましい。開孔率は、隣接する貫通孔４の中心を通る直線で交差するもの同士がなす角度をθとして、（θ×Ｄ2）／Ｐ2で算出される。 Moreover, when the through-holes 4 are arranged in a staggered manner as shown in the figure, the center-to-center distance P between the adjacent through-holes 4 is preferably 5 mm to 11 mm. When the center-to-center distance P is too long, the effective area through which the liquid flows becomes small.
Moreover, it is preferable that a hole area rate shall be 30%-40%. The hole area ratio is calculated by (θ × D 2 ) / P 2 where θ is an angle formed by intersecting straight lines passing through the centers of the adjacent through holes 4.

（回収工程）
固液分離工程で残渣と分離された溶液に対しては、回収工程を行うことができる。この回収工程では、その溶液に対し、コバルトやニッケル等を回収するための所定の処理を施す。
ここでは、かかる金属を回収するための各種の処理を採用することができるが、その一例としては、たとえば、必要に応じて中和、酸化により不純物の金属を除去した後、複数段階の溶媒抽出を施し、各段階で得られた溶液に対して、逆抽出、電解等を行うことができる。 (Recovery process)
A recovery step can be performed on the solution separated from the residue in the solid-liquid separation step. In this recovery step, the solution is subjected to a predetermined process for recovering cobalt, nickel, and the like.
Here, various treatments for recovering the metal can be employed. As an example, for example, after removing the impurity metal by neutralization and oxidation as necessary, solvent extraction in a plurality of stages is possible. The solution obtained in each stage can be subjected to back extraction, electrolysis and the like.

次に、上述したようなリチウムイオン電池スクラップの処理方法を試験的に実施し、その効果を確認したので以下に説明する。但し、ここでの説明は単なる例示を目的としたものであり、それに限定されることを意図するものではない。   Next, a lithium ion battery scrap processing method as described above was experimentally conducted and the effects thereof were confirmed, which will be described below. However, the description here is for illustrative purposes only and is not intended to be limiting.

浸出工程から固液分離工程へ浸出後液を送る通路にストレーナを設けていなかったときは、残渣に含まれる比較的大きな固体により、エアー駆動ポンプの閉塞が多発するという問題が生じた。これに対処するため、メッシュ状のストレーナを図２に示す位置に設けたところ、この問題を解消できた。   When a strainer was not provided in the passage for sending the liquid after leaching from the leaching step to the solid-liquid separation step, there was a problem that the air-driven pump was frequently clogged by a relatively large solid contained in the residue. In order to cope with this, when a mesh strainer is provided at the position shown in FIG. 2, this problem can be solved.

しかしながら、所定の期間にわたってメッシュ状のストレーナを使用すると、破れが発生しエアードポンプが閉塞した。そのため、これを、図３に示すようにパンチングにより貫通孔が形成された円筒状容器のストレーナに変更したところ、破損は生じずエアードポンプの閉塞は十分少なくなった。なお、ここでストレーナは、貫通孔の中心間距離Ｐを５ｍｍとし、貫通孔の直径Ｄを８ｍｍとしたものを用いた。   However, when a mesh strainer was used over a predetermined period, tearing occurred and the air pump was blocked. Therefore, when this was changed to a strainer of a cylindrical container in which a through hole was formed by punching as shown in FIG. 3, no breakage occurred and the blockage of the aired pump was sufficiently reduced. Here, a strainer having a through hole center distance P of 5 mm and a through hole diameter D of 8 mm was used.

１ ストレーナ
２ 側壁部
３ 底部
４ 貫通孔
Ｄ 貫通孔の直径
Ｐ 貫通孔の中心間距離 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Strainer 2 Side wall part 3 Bottom part 4 Through-hole D Diameter of through-hole P Distance between centers of through-hole

Claims (9)

リチウムイオン電池スクラップを処理して得られる電池粉末を浸出させ、溶液中に残渣が含まれる浸出後液を得る浸出工程と、浸出後液中の溶液と残渣とを分離させる固液分離工程とを有し、リチウムイオン電池スクラップを処理する方法であって、
浸出工程から固液分離工程へ浸出後液を送る通路の途中で、浸出後液を、該浸出後液中の残渣の一部を捕捉するストレーナに通す、リチウムイオン電池スクラップの処理方法。 A leaching step of leaching battery powder obtained by processing lithium ion battery scrap to obtain a post-leaching solution containing a residue in the solution, and a solid-liquid separation step of separating the solution and the residue in the post-leaching solution A method of processing lithium ion battery scrap, comprising:
A method for treating lithium ion battery scrap, wherein a liquid after leaching is passed through a strainer that captures a part of a residue in the liquid after leaching, in the middle of a passage for sending the liquid after leaching from the leaching process to the solid-liquid separation process. 前記ストレーナとして、複数個の貫通孔が形成されてなる底付き筒状容器を用いる、請求項１に記載のリチウムイオン電池スクラップの処理方法。   The processing method of the lithium ion battery scrap of Claim 1 using the cylindrical container with a bottom in which several through-holes are formed as said strainer. 前記底付き筒状容器に形成された各貫通孔が、３ｍｍ〜７ｍｍの直径を有する円形である、請求項２に記載のリチウムイオン電池スクラップの処理方法。   The processing method of the lithium ion battery scrap of Claim 2 whose each through-hole formed in the said cylindrical container with a bottom is circular which has a diameter of 3 mm-7 mm. 前記底付き筒状容器の、相互に隣接する貫通孔の中心間距離が、５ｍｍ〜１１ｍｍである、請求項２又は３に記載のリチウムイオン電池スクラップの処理方法。   The processing method of the lithium ion battery scrap of Claim 2 or 3 whose center-to-center distance of the through-hole which mutually adjoins the said cylindrical container with a bottom is 5-11 mm. 浸出工程の前に、篩別により前記電池粉末を得る篩別工程をさらに有し、篩別工程で、目開きが１ｍｍ〜４ｍｍの篩を用いる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池スクラップの処理方法。   5. The method according to claim 1, further comprising a sieving step of obtaining the battery powder by sieving before the leaching step, wherein a sieve having an opening of 1 mm to 4 mm is used in the sieving step. Lithium ion battery scrap processing method. リチウムイオン電池スクラップを処理して得られる電池粉末を浸出させ、溶液中に残渣が含まれる浸出後液を得る浸出工程から、浸出後液中の溶液と残渣とを分離させる固液分離工程へ、浸出後液を送る通路の途中に設けられ、浸出後液中の残渣の一部を捕捉するストレーナ。   From the leaching step of leaching the battery powder obtained by processing the lithium ion battery scrap and obtaining the leached solution containing the residue in the solution, to the solid-liquid separation step of separating the solution and the residue in the brewed solution, A strainer that is provided in the middle of the passage for feeding the liquid after leaching and captures a part of the residue in the liquid after leaching. 筒状側壁と、前記筒状側壁の軸線方向の一端側の開口部に設けられた底壁とを有し、前記底壁に、複数個の貫通孔が形成されてなる底付き筒状容器である請求項６に記載のストレーナ。   A bottomed cylindrical container having a cylindrical side wall and a bottom wall provided at an opening on one end side in the axial direction of the cylindrical side wall, wherein a plurality of through holes are formed in the bottom wall. The strainer according to claim 6. 前記底付き筒状容器に形成された各貫通孔が、３ｍｍ〜７ｍｍの直径を有する円形である請求項７に記載のストレーナ。   The strainer according to claim 7, wherein each through hole formed in the bottomed cylindrical container is a circle having a diameter of 3 mm to 7 mm. 前記底付き筒状容器の、相互に隣接する貫通孔の中心間距離が、５ｍｍ〜１１ｍｍである、請求項７又は８に記載のストレーナ。   The strainer according to claim 7 or 8, wherein a distance between centers of through holes adjacent to each other in the bottomed cylindrical container is 5 mm to 11 mm.
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