リサイクリング

[1214] 携帯電話用廃リチウムイオン二次電池正極材濃縮のための物理選別フローの提案

^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)

キーワード：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。