本發(fā)明涉及含鋰爐渣、以及有價金屬的制造方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，鋰離子電池作為輕量且輸出大的電池被普及。眾所周知的鋰離子電池具有在外裝罐內(nèi)封入了負(fù)極材料、正極材料、間隔體以及電解液的結(jié)構(gòu)。

2、例如，在鋰離子電池中，外裝罐由鐵(fe)、鋁(al)等金屬構(gòu)成。另外，負(fù)極材料由固定于負(fù)極集電體(銅箔等)的負(fù)極活性物質(zhì)(石墨等)構(gòu)成。另外，正極材料由固定于正極集電體(鋁箔等)的正極活性物質(zhì)(鎳酸鋰、鈷酸鋰等)構(gòu)成。另外，間隔體由聚丙烯的多孔質(zhì)樹脂膜等構(gòu)成。另外，電解液包含六氟磷酸鋰(lipf6)等電解質(zhì)而構(gòu)成。

3、鋰離子電池的主要用途之一是混合動力汽車或電動汽車。因此，可以預(yù)見隨著汽車的生命周期，搭載的鋰離子電池將被大量廢棄。另外，在制造中也存在作為次品廢棄的鋰離子電池。要求將這種使用完的電池或制造中產(chǎn)生的次品電池(以下，稱為“廢鋰離子電池”)作為資源再利用。

4、作為再利用的方法，提出了使用高溫爐將廢鋰離子電池全部熔解的干式冶煉工藝。干式冶煉工藝是通過對破碎的廢鋰離子電池進(jìn)行熔融處理，利用以鈷(co)、鎳(ni)以及銅(cu)為代表的作為回收對象的有價金屬與以鐵(fe)、鋁(al)為代表的附加值低的金屬之間的氧親和力之差將它們分離回收的方法。在該方法中，將附加值低的金屬極力氧化而成為爐渣，另一方面，極力抑制有價金屬的氧化并以合金的形式回收。

5、例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開了關(guān)于li2o負(fù)載冶金爐渣的技術(shù)，其特征在于，所述li2o負(fù)載冶金爐渣包含al2o3、sio2、cao以及mno，并且為3％＜li2o＜20％、1％＜mno＜7％、38％＜al2o3＜65％、cao＜55％以及sio2＜45％的重量組成。

6、然而，在專利文獻(xiàn)1所公開的li2o負(fù)載冶金爐渣中，以大于38％的含有率包含al2o3，不僅提高了爐渣熔點，而且增加了爐渣量。因此，在由廢鋰離子電池等原料制造有價金屬的工藝中，如果生成這種li2o負(fù)載冶金爐渣，則需要增多助熔劑添加量以降低爐渣熔點。另外，助熔劑添加量增加，從而爐渣生成量(爐渣量)增加，因此，爐渣中的li含有率降低，不能獲得將li充分濃縮而成的爐渣。另外，li2o負(fù)載冶金爐渣中的mno小于7質(zhì)量％，原料中的mn在不包含在爐渣中的情況下分配到金屬，成為雜質(zhì)。

7、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

8、專利文獻(xiàn)

9、專利文獻(xiàn)1：日本特表2019-502826號公報。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的課題

2、本發(fā)明是基于上述實際情況而提出的，其目的在于，提供在將包含li和al的廢鋰離子電池等原料熔融而得到的含li爐渣中能夠抑制助熔劑添加量并且將爐渣熔點有效地控制在規(guī)定溫度以下并且還抑制了爐渣量并將li有效地濃縮而成的爐渣、以及包括生成該爐渣的有價金屬的制造方法。

3、用于解決課題的手段

4、本發(fā)明人等為了解決上述課題，本發(fā)明提供以下方案。

5、(1)本發(fā)明的第一發(fā)明是一種含li爐渣，其是將包含含有鋰(li)和鋁(al)的廢鋰離子電池的原料熔融而得到的含li爐渣，其中，所述含li爐渣以質(zhì)量比計具有al/li＜5且硅(si)/li＜0.7的關(guān)系，所述含li爐渣以30質(zhì)量％以下的比例含有al、以6質(zhì)量％以上的比例含有mn、以3質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下的比例含有l(wèi)i、以0質(zhì)量％以上且7質(zhì)量％以下的比例含有si。

6、(2)本發(fā)明的第二發(fā)明是一種含li爐渣，其中，在第一發(fā)明中，所述含li爐渣以質(zhì)量比計具有si/li＜0.35的關(guān)系。

7、(3)本發(fā)明的第三發(fā)明是一種有價金屬的制造方法，其是由包含含有鋰(li)和鋁(al)的廢鋰離子電池的原料制造有價金屬的方法，其中，所述制造方法具有：前處理工序，該工序包括從所述原料中除去由al構(gòu)成的外裝罐的處理；以及熔融工序，該工序?qū)⒔?jīng)由所述前處理工序而得到的原料熔融，得到含li爐渣和包含有價金屬的金屬，所述熔融工序中得到的所述含li爐渣以質(zhì)量比計具有al/li＜5且硅(si)/li＜0.7的關(guān)系，所述含li爐渣以30質(zhì)量％以下的比例含有al、以6質(zhì)量％以上的比例含有mn、以3質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下的比例含有l(wèi)i、以0質(zhì)量％以上且7質(zhì)量％以下的比例含有si。

8、(4)本發(fā)明的第四發(fā)明是一種有價金屬的制造方法，其中，在第三發(fā)明中，在所述熔融工序中，進(jìn)行控制以使熔體中的氧分壓成為10-14atm以上且10-11atm以下。

9、發(fā)明的效果

10、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠抑制助熔劑添加量并且將爐渣熔點有效地控制在規(guī)定溫度以下并且還抑制了爐渣量并將li有效地濃縮而成的爐渣、以及包括生成該爐渣的有價金屬的制造方法。

11、另外，通過生成這種含li爐渣的熔融處理，原料中的mn有效地分配到爐渣中，能夠提高包含有價金屬的金屬的純度。

技術(shù)特征：

1.一種含li爐渣，其是將包含含有鋰li和鋁al的廢鋰離子電池的原料熔融而得到的含li爐渣，其中，

2.如權(quán)利要求1所述的含li爐渣，其中，

3.一種有價金屬的制造方法，其是由包含含有鋰li和鋁al的廢鋰離子電池的原料制造有價金屬的方法，其中，

4.如權(quán)利要求3所述的有價金屬的制造方法，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供在將包含Li和Al的廢鋰離子電池等原料熔融而得到的含Li爐渣中，能夠抑制助熔劑添加量并且將爐渣熔點有效地控制在規(guī)定溫度以下，并且還抑制了爐渣量并將Li有效地濃縮而成的爐渣。本發(fā)明是一種將包含含有鋰(Li)和鋁(Al)的廢鋰離子電池的原料熔融而得到的含Li爐渣，其特征在于，所述含Li爐渣以質(zhì)量比計具有Al/Li＜5且硅(Si)/Li＜0.7的關(guān)系，所述含Li爐渣以30質(zhì)量％以下的比例含有Al、以6質(zhì)量％以上的比例含有Mn、以3質(zhì)量％以上且20質(zhì)量％以下的比例含有Li、以0質(zhì)量％以上且7質(zhì)量％以下的比例含有Si。

技術(shù)研發(fā)人員：山下雄,永倉俊彥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：住友金屬礦山株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9