リサイクリング

[1214] Proposal of novel physical concentration flow to recovery cathode materials from post-consumer mobile phone LIBs.

^〇諏訪貴大¹, 篠井希¹, 宮崎寛基¹, 大和田秀二¹, 所千晴¹, 薄井正治郎² (1.早稲田大学, 2.JX日鉱日石金属株式会社)

司会: 今宿 晋 (京大)

Keywords:リチウムイオン二次電池, 正極材, 焙焼, 破砕, スクリーニング, 磁選, 浮選

近年，小型デバイスの普及に伴いリチウムイオン二次電池（以下LIB）の廃棄量が増加している。現状の廃LIBのリサイクルにおいて，使用済みLIBから正極材を濃縮する技術は未確立の状況にある。本研究では，Co系正極材の使用されている携帯電話用廃LIBを対象に，後段の湿式精錬工程で処理困難となるAl, Cu, C品位の低い正極材濃縮産物を得ることを目的として，焙焼→破砕→スクリーニング→磁選→浮選（あるいは浮選→磁選）の処理フローを検討した。焙焼は二段階で行い，第一段目では比較的低温・短時間で焙焼し，Al，Cuの脆化を抑えて後段のスクリーンニングでそれらを粗粒側に除去することを目的とし，第二段目では比較的高温・長時間で焙焼し，LiCoO₂をCoOおよびCoに相転移させて後段の磁選でCo分を磁着物として濃縮することを目的とした。磁選では高勾配磁選を選択したが，先行研究からCo分の強い磁気凝集によりその他成分の抱き込みが激しいため，マトリクスの形状や空隙率を制御することでその改善を図った。また，浮選ではC分の除去を主目的としたが，フローとして磁選の前後のいずれに配置するのが適当かを検討した。