리튬이온電池 스크랩(Scrap)에는 코발트(Co), 리튬(Li), 니켈(Ni) 등과 같은 高價의 稀有金屬이 多量 含有되어 있기 때문에 최근, 리튬이온電池 스크랩으로부터 코발트와 稀貴金屬을 回收하는 硏究가 活潑히 進行되고 있는 實情이다. 그러나, 金屬 回收 過程은 高價의 投資費用, 環境 問題의 負擔을 가 지고 있다. 本 硏究에서는 리튬이온電池 스크랩으로부터 高價의 稀有金屬인 코발트를 回收하기 위하여 코발트 및 리튬이 含有되어 있는 陽極活性物質(LiCoO2)을 알루미늄시트로부터 分離하기 위한 Pilot test를 實施하였고 分離한 陽極活性物質로부터 코발트를 高效率로 回收하기 위한 浸出, 精製(溶媒 抽出), 沈澱回收 方法을 硏究하였다. 陽極活性物質(LiCoO2)을 濃縮하기 위해 物理的 前處理技術을 開發하여 前處理 工程에서 코발트 回收率을 99% 以上 達成하였고 前處理 工程에서 얻어진 코발트와 ...
리튬이온電池 스크랩(Scrap)에는 코발트(Co), 리튬(Li), 니켈(Ni) 등과 같은 高價의 稀有金屬이 多量 含有되어 있기 때문에 최근, 리튬이온電池 스크랩으로부터 코발트와 稀貴金屬을 回收하는 硏究가 活潑히 進行되고 있는 實情이다. 그러나, 金屬 回收 過程은 高價의 投資費用, 環境 問題의 負擔을 가 지고 있다. 本 硏究에서는 리튬이온電池 스크랩으로부터 高價의 稀有金屬인 코발트를 回收하기 위하여 코발트 및 리튬이 含有되어 있는 陽極活性物質(LiCoO2)을 알루미늄시트로부터 分離하기 위한 Pilot test를 實施하였고 分離한 陽極活性物質로부터 코발트를 高效率로 回收하기 위한 浸出, 精製(溶媒 抽出), 沈澱回收 方法을 硏究하였다. 陽極活性物質(LiCoO2)을 濃縮하기 위해 物理的 前處理技術을 開發하여 前處理 工程에서 코발트 回收率을 99% 以上 達成하였고 前處理 工程에서 얻어진 코발트와 리튬을 濕式處理에 의한 浸出實驗을 하였다. 金屬不純物 추출제로 D2EHPA(di(2-ethylhexyl)phosphoric acid)를 使用하여 浸出液으로부터 金屬不純物을 除去하였으며, 코발트 추출제로 PC88A(bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinic acid)를 使用하여 코발트를 浸出液으로부터 抽出·分離하는 溶媒抽出實驗을 하였다. 溶媒抽出 後 抽出液 內의 코발트와 리튬을 分離하기 위해 水酸化리튬(LiOH)을 使用하여 中和沈澱法을 使用하여 水酸化코발트(Co(OH)2) 形態로 99% 以上 回收하였고 濾液에 殘存하는 리튬은 炭酸나트륨(Na2CO3)을 使用하여 炭酸리튬(Li2CO3)으로 回收하였다. 리튬이차電池 陽極活性物質의 素材物質로의 使用 可能性을 確認하기 위해 水酸化코발트를 400℃, 1時間 熱處理하여 酸化코발트(Co3O4) 粉末을 얻었으며 純度는 99.98% 以上의 酸化코발트 粉末을 Lab scale에서 量産할 수 있는 기초 자료를 획득하여 리튬이차電池 陽極活性物質의 燃料로 使用할 수 있는 데이터를 본 연구를 통해 확보하여 이 분야에 향후 기여 할 수 있다고 사료 된다.
리튬이온電池 스크랩(Scrap)에는 코발트(Co), 리튬(Li), 니켈(Ni) 등과 같은 高價의 稀有金屬이 多量 含有되어 있기 때문에 최근, 리튬이온電池 스크랩으로부터 코발트와 稀貴金屬을 回收하는 硏究가 活潑히 進行되고 있는 實情이다. 그러나, 金屬 回收 過程은 高價의 投資費用, 環境 問題의 負擔을 가 지고 있다. 本 硏究에서는 리튬이온電池 스크랩으로부터 高價의 稀有金屬인 코발트를 回收하기 위하여 코발트 및 리튬이 含有되어 있는 陽極活性物質(LiCoO2)을 알루미늄시트로부터 分離하기 위한 Pilot test를 實施하였고 分離한 陽極活性物質로부터 코발트를 高效率로 回收하기 위한 浸出, 精製(溶媒 抽出), 沈澱回收 方法을 硏究하였다. 陽極活性物質(LiCoO2)을 濃縮하기 위해 物理的 前處理技術을 開發하여 前處理 工程에서 코발트 回收率을 99% 以上 達成하였고 前處理 工程에서 얻어진 코발트와 리튬을 濕式處理에 의한 浸出實驗을 하였다. 金屬不純物 추출제로 D2EHPA(di(2-ethylhexyl)phosphoric acid)를 使用하여 浸出液으로부터 金屬不純物을 除去하였으며, 코발트 추출제로 PC88A(bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinic acid)를 使用하여 코발트를 浸出液으로부터 抽出·分離하는 溶媒抽出實驗을 하였다. 溶媒抽出 後 抽出液 內의 코발트와 리튬을 分離하기 위해 水酸化리튬(LiOH)을 使用하여 中和沈澱法을 使用하여 水酸化코발트(Co(OH)2) 形態로 99% 以上 回收하였고 濾液에 殘存하는 리튬은 炭酸나트륨(Na2CO3)을 使用하여 炭酸리튬(Li2CO3)으로 回收하였다. 리튬이차電池 陽極活性物質의 素材物質로의 使用 可能性을 確認하기 위해 水酸化코발트를 400℃, 1時間 熱處理하여 酸化코발트(Co3O4) 粉末을 얻었으며 純度는 99.98% 以上의 酸化코발트 粉末을 Lab scale에서 量産할 수 있는 기초 자료를 획득하여 리튬이차電池 陽極活性物質의 燃料로 使用할 수 있는 데이터를 본 연구를 통해 확보하여 이 분야에 향후 기여 할 수 있다고 사료 된다.
In this paper, We report on the development of mechanical pretreatment process and a hydrometallurgical process for the separation and recovery of cobalt from anode scraps in the production of lithium ion battery(LIB). Much recent, study has been conducted on the recovery of cobalt and other valuabl...
In this paper, We report on the development of mechanical pretreatment process and a hydrometallurgical process for the separation and recovery of cobalt from anode scraps in the production of lithium ion battery(LIB). Much recent, study has been conducted on the recovery of cobalt and other valuable elements from LIB scraps, which contain rare metals, such as cobalt, lithium and nickel. Pyrometallurgical processes, which require a large investment and bears a environment burden, have been adopted for the recovery of metals from LIB scraps in production. To remove the anode scraps from the aluminum sheet and to concentrate the anode active materials(LiCoO2), we employed a mechanical pretreatment process consisting of a cutting-heat treatment and crushing-separation process. The recovery efficiency of cobalt was over 99%. The result is superior to the recovery efficiency of current physical pretreatment technologies. A leaching test was conducted to separate and recover cobalt and lithium from the anode active materials. The optimum separation and recovery conditions were 2M sulfuric acid, 0.25M hydrogen peroxide, 300 rpm, at 90℃, and 10% pulp density. It was possible to separate and recover cobalt and lithium by solvent extraction technology. Bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) and PC88A were used to extract impure metals and cobalt from the leaching solution. Over 99% of aluminum was removed from the leaching solution, and almost all of the cobalt was extracted. Cobalt and lithium were separated by precipitation technology. over 99% of the cobalt was recovered as cobalt hydroxide(Co(OH)2). over 90% of the lithium was recovered as lithium carbonate(Li2(CO)3). Application to the materials for the cathode materials of the lithium ion battery was examined with cobalt oxide (Co3O4) following heat treatment at 400℃, 1 hour. The purity of the cobalt oxide powder was over 99.98% and the average particle size after milling was about 10㎛. There is possible to apply for the source of the cathode active materials. A pilot test of the ability of mechanical separation to facilitate the recovery of cobalt from production scraps. Yielded over-all recoveries of over 95%.
In this paper, We report on the development of mechanical pretreatment process and a hydrometallurgical process for the separation and recovery of cobalt from anode scraps in the production of lithium ion battery(LIB). Much recent, study has been conducted on the recovery of cobalt and other valuable elements from LIB scraps, which contain rare metals, such as cobalt, lithium and nickel. Pyrometallurgical processes, which require a large investment and bears a environment burden, have been adopted for the recovery of metals from LIB scraps in production. To remove the anode scraps from the aluminum sheet and to concentrate the anode active materials(LiCoO2), we employed a mechanical pretreatment process consisting of a cutting-heat treatment and crushing-separation process. The recovery efficiency of cobalt was over 99%. The result is superior to the recovery efficiency of current physical pretreatment technologies. A leaching test was conducted to separate and recover cobalt and lithium from the anode active materials. The optimum separation and recovery conditions were 2M sulfuric acid, 0.25M hydrogen peroxide, 300 rpm, at 90℃, and 10% pulp density. It was possible to separate and recover cobalt and lithium by solvent extraction technology. Bis(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) and PC88A were used to extract impure metals and cobalt from the leaching solution. Over 99% of aluminum was removed from the leaching solution, and almost all of the cobalt was extracted. Cobalt and lithium were separated by precipitation technology. over 99% of the cobalt was recovered as cobalt hydroxide(Co(OH)2). over 90% of the lithium was recovered as lithium carbonate(Li2(CO)3). Application to the materials for the cathode materials of the lithium ion battery was examined with cobalt oxide (Co3O4) following heat treatment at 400℃, 1 hour. The purity of the cobalt oxide powder was over 99.98% and the average particle size after milling was about 10㎛. There is possible to apply for the source of the cathode active materials. A pilot test of the ability of mechanical separation to facilitate the recovery of cobalt from production scraps. Yielded over-all recoveries of over 95%.
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