本发明专利技术具备反应槽（１）、带孔的处理容器（１０）和容器搬运装置，其中，所述反应槽（１）是用于将锂二次电池的电极材料浸泡在含有金属锂的氯化锂熔融盐中、使其与金属锂进行还原反应的反应槽；所述带孔的处理容器（１０）是与所盛载的上述电极材料一起浸泡在上述反应槽（１）内的氯化锂熔融盐中的可搬运式的带孔的处理容器；所述容器搬运装置是将盛载上述电极材料的上述带孔的处理容器（１０）浸泡在上述反应槽（１）内的氯化锂熔融盐中，处理后从上述反应槽（１）中提起的装置。构成带孔的处理容器（１０）的容器本体的容器壁上，形成将存留氯化锂熔融盐的反应槽（１）的内部空间与盛载电极材料的容器本体的内部空间连通的多个贯通孔。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从锂二次电池中回收贵重物质、特别是锂(Li)和钴(Co)等贵重金属的回收装置和回收方法。
技术介绍
锂二次电池的正极材料使用含有锂的过渡金属氧化物，特别是使用比较容易合成的钴酸锂(LiCoO2)与碳(C)的复合材料。锂二次电池的其它的正极材料有LiNiO2、LiCoxNi(1-x)O2(x＝1～0)、LiMn2O4等。 如上所述，锂二次电池的正极材料中含有稀有的贵重物质钴等或锂，因此，人们希望从使用完毕的锂二次电池中回收这些贵重物质。回收的贵重物质例如可以再次作为锂二次电池的电极材料回收利用。 以往，正极材料的回收处理通常是通过湿式法，经过多步骤的氧化物处理步骤回收钴化合物等。 例如，日本国特开平10-158751号公报中所记载的从使用完毕的锂二次电池中回收贵重金属的方法中，是将使用完毕的锂二次电池进行焙烧，用碳还原，容易形成钴金属粉末颗粒或镍金属粉末颗粒等金属浓缩物，然后将焙烧物粉碎、过筛，分为富含贵重金属的部分和贵重金属少的部分。贵重金属浓缩物与钙化合物混合，加热至1500℃以上进行熔融，将铝成分混入到钙化合物的炉渣中除去。由此可以回收钴或镍等贵重金属。 另外，日本国特开平10-287864号公报中记载的贵重金属回收方法中，是在锂二次电池用的正极活性物质中加入盐酸、硫酸等无机酸或无机酸与过氧化氢水的混合液，分离洗脱液。然后将该洗脱液与含有双(1，1，3，3-四甲基丁基)膦酸化合物等特殊的金属提取剂的溶剂接触，提取分离，使无机酸与提取液溶剂相接触，反向提取分离，由此回收贵重金属。 如上所述，以往的贵重金属回收方法中，氧化物处理步骤包括酸溶解、溶剂提取、沉淀处理、酸处理、热处理等多个步骤，系统复杂，设备庞大，并且处理温度高，处理时间长。此外，在前一步骤的碳燃烧除去步骤中，需要大量的能量，处理必须要两个小时左右的较长时间。 并且，上述以往的回收方法中，还有无法有效回收贵重金属锂的问题。在对其它含有稀有贵重金属成分的电极材料进行处理时，必须采用另外的适合其它金属的处理方法。 关于这些问题，在本申请人作为共同申请人之一的日本国特开2005-11698号公报中，为解决以往回收方法的上述问题而公开了以比以往更简单的步骤、更短的时间即可处理的锂二次电池电极材料的回收处理方法和装置。该回收处理方法和装置适合进行以往回收方法难以进行的锂的回收。 具体来说，该日本国特开2005-11698号公报中记载的回收处理方法和装置中，是使锂二次电池的正极材料钴酸锂(LiCoO2)与金属锂(Li)一起在氯化锂熔融盐(LiCl)中发生还原反应(还原反应步骤)。由此生成氧化锂(Li2O)，使氧化钴(CoO)、钴(Co)等沉淀分离。然后，在氯化锂熔融盐内电解氧化锂(Li2O)，使金属锂(Li)在阴级沉积并回收。如上所述，该回收处理方法和装置采用Li-LiCl工艺作为主要工艺。 但是，上述回收处理方法和装置中，在还原反应步骤处理后，必须将要回收的氧化钴、钴等贵重金属及其化合物在反应槽内沉淀分离，且将分离的物质从高温槽中回收。该高温环境下的回收作业困难，并且，必须有用于回收的专用结构、设备，其装置复杂、大型。
技术实现思路
本专利技术针对上述以往技术的问题而设，其目的在于使从锂二次电池中回收贵重物质的回收装置的结构以及该回收方法的操作顺序简单化。 为实现上述目的，本专利技术的用于从锂二次电池中回收贵重物质的回收装置的特征在于具备反应槽、带孔的处理容器和容器搬运装置，其中所述反应槽是用于将锂二次电池的电极材料浸泡在含有金属锂的氯化锂熔融盐中、使其与金属锂进行还原反应的反应槽；所述带孔的处理容器是盛载上述电极材料、与所盛载的上述电极材料一起浸泡在上述反应槽内的氯化锂熔融盐中的可搬运式的带孔的处理容器，该带孔的处理容器具备填充有上述电极材料的容器本体，在构成上述容器本体的容器壁上形成将存留氯化锂熔融盐的上述反应槽的内部空间与盛载上述电极材料的上述容器本体的内部空间连通的多个贯通孔；所述容器搬运装置是将盛载上述电极材料的上述带孔的处理容器浸泡在上述反应槽内的氯化锂熔融盐中，处理后，将上述带孔的处理容器从上述反应槽内的氯化锂熔融盐中提起的装置。 优选上述容器本体中，填充有上述电极材料的内部空间的厚度设定为氯化锂熔融盐对填充的上述电极材料的渗透距离的约2倍或2倍以下。 优选上述容器本体中，上述内部空间的厚度在约60mm以下的范围内。 优选上述容器本体中，其内部空间由具有长方形水平截面的矩形结构构成。 优选上述容器本体中，其内部空间由具有环状水平截面的环形结构构成。 优选上述贯通孔的孔径约1mm。 优选进一步具有导向管，该导向管是在内部形成的、在通过上述容器搬运装置将上述带孔的处理容器浸泡在上述反应槽内的氯化锂熔融盐中时的通路，上述导向管配置成其下端位于比存留在上述反应槽内的氯化锂熔融盐的液面下方的位置。 优选上述容器本体的上述容器壁由网状材料或冲孔金属形成。 优选进一步具有电沉积装置，该电沉积装置是对在上述反应槽内的氯化锂熔融盐中生成的氧化锂进行电解，使金属锂在阴极上沉积的装置。 优选进一步具有锂电沉积槽，该锂电沉积槽与上述反应槽分开设置，并配置了上述电沉积装置。 优选进一步具有排出管路，该排出管路是为了回收聚集在上述锂电沉积槽内的氯化锂熔融盐液面上的金属锂而在氯化锂熔融盐液面的紧挨上方位置形成排出口。 优选上述电沉积装置的阳极和上述阴极浸泡在上述反应槽内的氯化锂熔融盐中。 优选在上述反应槽内设有分隔部件，该分隔部件用于将浮于上述反应槽内的氯化锂熔融盐液面上的金属锂与上述电沉积装置的上述阳极分隔开。 优选进一步具有排出管路，该排出管路是为了回收聚集在上述反应槽内的氯化锂熔融盐液面上的金属锂而在氯化锂熔融盐液面紧挨上方位置形成排出口。 优选进一步具有水槽，该水槽是用于将从上述反应槽内的氯化锂熔融盐中提起的上述带孔的处理容器浸泡在水中，除去附着物。 为实现上述目的，本专利技术的用于由锂二次电池中回收贵重物质的回收方法的特征在于具备以下步骤浸泡步骤，该浸泡步骤是将具有填充了锂二次电池的电极材料的容器本体的可搬运式的带孔的处理容器浸泡在存留在反应槽中的、含有金属锂的氯化锂熔融盐中，其中，在构成上述容器本体的容器壁上形成将存留氯化锂熔融盐的上述反应槽的内部空间与盛载上述电极材料的上述容器本体的内部空间连通的多个贯通孔；还原反应步骤，该还原反应步骤是在上述反应槽内，使上述电极材料与金属锂发生还原反应，其中，经由上述容器本体的上述多个贯通孔，流通溶解有作为还原剂的金属锂和反应产物氧化锂的氯化锂熔融盐；提起步骤，该提起步骤是在上述还原反应步骤结束后，将上述带孔的处理容器从上述反应槽内的氯化锂熔融盐中提起的步骤。 优选上述容器本体设定成填充有上述电极材料的内部空间的厚度为氯化锂熔融盐对填充的上述电极材料的渗透距离的约2倍或2倍以下，上述还原反应步骤中，氯化锂熔融盐几乎渗透填充在上述容器本体内的上述电极材料的全体。 还优选在上述浸泡步骤和上述提起步骤中，上述带孔的处理容器配置成经由导向管内部浸泡在上述反应槽内的氯化锂熔融盐或者从其中提起，上述导向管的下端位于比存留在上述反应槽内的氯化锂熔融盐液面下方的位置。 优选进一步具备准备步骤，该准备步骤是在上本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于从锂二次电池中回收贵重物质的回收装置，其特征在于：具备反应槽、带孔的处理容器和容器搬运装置，其中，所述反应槽是用于将锂二次电池的电极材料浸泡在含有金属锂的氯化锂熔融盐中、使其与金属锂进行还原反应的反应槽；所述带孔的处理容器是盛载上述电极材料、与所盛载的上述电极材料一起浸泡在上述反应槽内的氯化锂熔融盐中的可搬运式的带孔的处理容器，该带孔的处理容器具备填充有上述电极材料的容器本体，在构成上述容器本体的容器壁上形成将存留氯化锂熔融盐的上述反应槽的内部空间与盛载上述电极材料的上述容器本体的内部空间连通的多个贯通孔；所述容器搬运装置是将盛载有上述电极材料的上述带孔的处理容器浸泡在上述反应槽内的氯化锂熔融盐中，处理后，将上述带孔的处理容器从上述反应槽内的氯化锂熔融盐中提起的装置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：角田俊也，山崎诚一郎，
申请(专利权)人：川崎设备系统株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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