초록

본 발명은 폐양극활물질로부터 코발트 및 리튬 회수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐배터리와 같이 리튬코발트 산화물을 포함하는 폐양극활물질에서 유가금속을 회수할 수 있도록 하는 것으로서, 침출공정을 거친 침출액으로부터 pH조절을 통해 니켈을 회수하고, 전기분해를 통해 코발트를 회수하며, 탄산가스를 통해 리튬을 회수할 수 있도록 하는 폐양극활물질로부터 코발트 및 리튬 회수방법에 관한 것이다.

대표청구항 ▼

폐배터리가 분해, 방전, 분쇄, 분급, 소성 공정이 순차적 진행되어, 폐배터리에서부터 리튬코발트 산화물을 포함하는 폐양극활물질이 준비되는 제 1단계(S100);폐양극활물질이 유기산 또는 무기산의 침출용액에 용해되는 침출공정이 진행되어, 코발트, 니켈, 리튬이 함유된 침출액이 발생되는 제 2단계(S200);상기 침출액에 pH용액이 투입되어 pH가 조절되거나 또는 킬레이트 시약(Chelating agent)이 사용되어, 침출액에서 니켈이 회수되는 제 3단계(S300);상기 니켈이 회수된 침출액에서 전기분해 공정으로 코발트가 회수되는 제

폐배터리가 분해, 방전, 분쇄, 분급, 소성 공정이 순차적 진행되어, 폐배터리에서부터 리튬코발트 산화물을 포함하는 폐양극활물질이 준비되는 제 1단계(S100);폐양극활물질이 유기산 또는 무기산의 침출용액에 용해되는 침출공정이 진행되어, 코발트, 니켈, 리튬이 함유된 침출액이 발생되는 제 2단계(S200);상기 침출액에 pH용액이 투입되어 pH가 조절되거나 또는 킬레이트 시약(Chelating agent)이 사용되어, 침출액에서 니켈이 회수되는 제 3단계(S300);상기 니켈이 회수된 침출액에서 전기분해 공정으로 코발트가 회수되는 제 4단계(S400);상기 니켈 및 코발트가 회수된 침출액에서 탄산나트륨 또는 탄산가스를 통해 리튬이 회수되는 제 5단계(S500);로 이루어져,폐양극활물질로부터, 니켈, 코발트, 리튬이 순차적으로 회수되도록 이루어지며,상기 침출용액은시트르산(Citric acid), 포름산(Formic acid), 타르타르산(Tartaric acid), 아스코르브산(Ascorbic acid), 황산 중 어느 하나가 사용되고,상기 pH용액은DMG(Dimethylglyoxime, 다이메틸글리옥심), DEG(Diethylglyoxime, 디에틸글리옥심), DPG(Dipropylglyoxime) 중 하나가 사용되며, 침출액이 pH 4~6으로 조절되도록, 침출액 내 잔여 니켈의 2~3배 몰비율로 pH용액에 투입되어, 니켈염이 분리되도록 하며,상기 제 3단계(S300)에서 회수되는 니켈은,상기 제 4단계(S400)의 전기분해 공정을 통해서도 회수가 가능하지만, 코발트와 전기분해 범위가 겹치면서 코발트의 회수율이 낮아지는 것을 방지하기 위해, 코발트보다 사전에, 상기 제 3단계(S300)를 통해 회수될 수 있도록 하며,상기 제 4단계(S400)에서는 상기 니켈이 회수된 침출액에서 전기분해 공정으로 코발트가 회수되기전, pH용액에 의해 침출액의 pH가 3으로 조절된 이후, 전기분해 공정이 진행되고,상기 제 5단계(S500)에서 회수되는 리튬은,상기 제 4단계(S400)의 전기분해 공정을 통해서도 회수가 가능하지만, 전기공정을 통한 회수시 높은 반응성에 의한 위험성을 방지하기 하기 위해, 탄산나트륨 또는 탄산가스의 버블링(Bubbling)을 통해 탄산리튬으로 회수되는 것을 특징으로 하는 폐양극활물질로부터 코발트 및 리튬 회수방법.