• 자원리싸이클링
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• 제9권6호
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• pp.3-8
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• 2000

본 연구는 폐 망간전지의 음극합체로부터 Mn성분을 분리 회수할 수 있는 새로운 공정개발을 위하여 폐 망간전지의 음극합체와 황산암모늄과의 분해반응을 조사하였다 최적 분해반응 조건은 반응온도 $425^{\circ}C$, 폐 망간전지의 음극합체에 대한 황산암모늄의 무게비 12.0, 반응시간 60분이었고, 이 조건에서 얻어진 Mn의 최고 회수율은 93.5%였다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권3호
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• pp.43-50
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• 2001

폐망간전지 및 폐알칼리망간전지를 자원화하기 위한 전처리 공정으로 폐전지의 분쇄 및 자력선별 특성을 살펴보았다. 분쇄는 타발형 중속분쇄기를 사용하였으며 분쇄시 알칼리망간전지보다는 망간전지의 단체분리가 잘 이루어짐을 알 수 있었다. 분쇄산물의 자력선별 결과 자성체 대부분은 8 mesh 이상의 조립산물에 분포하였다. 따라서 폐망간전지, 폐알칼리망간전지 1톤을 분쇄하고 이 분쇄산물을 8 mesh로 체질한 뒤 8 mesh 이상의 조립산물만을 자력선별하면 철 함량이 각각 94%, 88%인 자성체를 214kg, 235kg분리할 수 있음을 알 수 있다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.139-145
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• 2021

본 연구의 목적은 건식 공정을 통해 폐전지에서 금속을 회수하는 것이다. 특히, 열처리 온도를 변수로 하여 공정 중에 발생되는 액상 및 기상상태의 생성물과 공정 후에 회수되는 고상상태의 생성물에 대하여 정성 및 정량적으로 분석하여 비교하였다. 폐전지의 커버를 제거한 후, NaCl 용액에 존치하여 방전시켰다. 폐전지를 파쇄과정을 통하여 가루형태로 만들어서 산소 분위기의 튜브 전기로에서 폐전지의 용융실험을 수행하였다. 리튬이온 폐전지는 반응온도 850 ℃에서 고체상태 생성물의 회수율은 80.1 wt%이었고, 주성분은 27.2 wt%의 코발트이었으며 그 외 리튬, 구리, 알루미늄 등이 미량 존재하였다. 니켈-수소 폐전지는 반응온도 850 ℃에서 회수율이 99.2 wt%로 건식공정으로부터 손실되는 금속이 거의 없었으며 약 37.6 wt%의 니켈이 주성분이었다. 그 외, 철을 포함하여 여러 금속을 가지고 있다. 니켈-카드뮴 폐전지는 온도가 증가할수록 카드뮴이 기화되면서 회수율이 65.4 wt%까지 낮아진다. 반응온도 1050 ℃에서 회수된 고체상태의 주 금속성분은 41 wt%의 니켈과 12.9 wt%의 카드뮴이었다. 또한 니켈-카드뮴 폐전지는 다른 이차 폐전지로부터 검출되지 않은 벤젠과 톨루엔 성분이 기체상태의 생성물에서 검출되었다. 본 연구 결과는 폐 이차전지의 건식 리사이클링 공정 연구에 기초 자료로서 활용 가능하다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권4호
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• pp.259-264
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• 2023

As the demand for lithium-ion batteries, a key power source in electric vehicles and energy storage systems, continues to increase for achieving global carbon neutrality, there is a growing concern about the environmental impact of disposing of spent batteries. Extensive research is underway to develop efficient recycling methods. While hydrometallurgy and pyrometallurgy methods are commonly used to recover valuable metals from spent cathode materials, they have drawbacks including hazardous waste and complex processes. Hence, alternative recycling methods that are environmentally friendly are being explored. However, recycling spent cathode materials still remains complex and energy-intensive. This study focuses on a novel approach called solid-state synthesis, which aims at regenerating the performance of spent cathode materials. The method offers a simpler process and reduces energy consumption. Optimal heat treatment conditions were identified based on experimental results, contributing to the development of sustainable recycling technologies for lithium-ion batteries.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.245-248
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• 2001

Nomura Kohsan Corp. is producing oxides, such as ZnMn$_2$O$_4$, ZnFe$_2$O$_4$, and ZnO, by burning the used dry manganese cells and by sorting out the remnant materials. It is possible to use the recycled materials of the spent dry batteries as the raw materials of deflection yoke cores. Making hish roasting temperature in the recycling system has an effect in reduction of the impurities. As a result, the loss of the cores using the recycled materials is lower. When using the recycled materials, it is required to add Mg (OH)$_2$. ZnO, and Fe$_2$O$_3$in order to rectify the composition of the MnMgZn ferrite for deflection yoke core applications. Furthermore, in order to disappear ZnMn$_2$O$_4$in the formation, it is necessary to control at higher calcining temperatures. The MnMgZn ferrite of using the recycled materials becomes Toss equivalent to the conventional material. TDK Corp. is manufacturing the deflection yoke cores from 1996 using the material recycled from the spent dry batteries.

• 공업화학
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• 제17권2호
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• pp.163-169
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• 2006

현재 한국의 폐LIBs 소각시스템에 대한 환경적인 측면들을 규명하고, 개선시키기 위해서 전과정평가를 수행하였다. 본 연구에서는 기존의 대부분 연구에서는 생략이 되었던 소각재의 매립과 관련된 환경영향도 평가되었다. 전기 생산과정과 소각공정으로부터 배출되는 $CO_{2}$와 소각공정에서 대기와 수계로 배출되는 중금속에 의한 환경영향이 전체 환경영향의 약 90%를 차지하였다. 특히, 중금속의 배출에 의한 환경영향이 압도적인데, 이를 개선시키기 위해서는 폐LIBs 와 같이 중금속의 함량이 높은 폐기물은 일반폐기물과 분리하여 소각하는 것이 필요하다. 반면에 소각 후에 발생되는 소각재에 의한 환경영향은 미미하였다. 이는 소각재가 소각과정을 거치면서 이미 안정한 산화물을 형성한 것에 기인한다.

• 한국분말재료학회지
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• 제25권3호
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• pp.213-219
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• 2018

We report a method for preparing rare earth oxides ($Re_xO_y$) from the recycling process for spent Ni-metal hydride (Ni-MH) batteries. This process first involves a leaching of spent Ni-MH powders with sulfuric acid at $90^{\circ}C$, resulting in rare earth precipitates (i.e., $NaRE(SO_4)_2{\cdot}H_2O$, RE = La, Ce, Nd), which are converted into rare earth oxides via two different approaches: i) simple heat treatment in air, and ii) metathesis reaction with NaOH at $70^{\circ}C$. Not only the morphological features but also the crystallographic structures of all products are systematically investigated using field-emission scanning electron microscopy (FESEM) and X-ray diffraction (XRD); their thermal behaviors are also analyzed. In particular, XRD results show that some of the rare earth precipitates are converted into oxide form (such as $La_2O_3$, $Ce_2O_3$, and $Nd_2O_3$) with heat treatment at $1200^{\circ}C$; however, secondary peaks are also observed. On the other hand, rare earth oxides, RExOy can be successfully obtained after metathesis of rare earth precipitates, followed by heat treatment at $1000^{\circ}C$ in air, along with a change of crystallographic structures, i.e., $NaRE(SO_4)_2{\cdot}H_2O{\rightarrow}RE(OH)_3{\rightarrow}RE_xO_y$.

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.161-164
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• 2013

본 연구에서는, 폐건전지로부터 회수된 특정 성분들을 이용하여 오존분해 촉매로서의 적용성을 평가하였다. 폐건전지에서 축출된 성분 중, Mn의 함량이 오존분해 반응에 주요 인자임을 보였다. 또한, Zn 함량에 따라 deactivation rate와 높은 상관성을 나타냈으며, K 함량은 오존분해 반응과 상관성이 없음을 나타냈다. 그리고 $TiO_2$를 첨가하여 제조한 촉매는 Mn 함량의 감소로 인한 효율 저하를 나타냈으며, Mn 구조상의 특징은 오존분해 반응과 상관성이 없음을 나타냈다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권2호
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• pp.63-69
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• 2008

폐알칼리망간전지 분말에 대한 $Ni^{2+}$의 흡착 거동을 살펴보기 위하여 흡착제의 양, 홉착질의 초기농도 및 반응온도를 변화시켜 가며 그 특성을 조사하였다. $Ni^{2+}$의 흡착반응은 유사이차반응속도를 잘 따르는 것을 알 수 있었으며 $Ni^{2+}$의 초기농도가 증가함에 따라 유사이차반응속도상수($k_2$)는 감소하는 것으로 나타났다. 흡착평형을 표현하는데 널리 이용되는 Langmuir와 Freundlich 흡착 모델에 평형흡착 결과를 적용하였으며 Freundlich isotherm모델에 적합한 것으로 나타났다. 반응온도가 증가함에 따라 평형흡착량이 증가하여 흡착반응은 흡열반응의 양상을 보였으며 온도의 변화에 대한 실험결과로부터 ${\Delta}H^{\circ},\;{\Delta}G^{\circ}$ 그리고 ${\Delta}S^{\circ}$ 열역학적 변수를 도출하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제30권5호
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• pp.25-31
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• 2021

폐리튬이온배터리를 고온에서 용융환원처리하면 코발트, 니켈 및 구리가 환원된 금속을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 상기 금속외에 망간, 철 및 규소가 같이 환원된 금속합금의 침출을 조사하였다. 침출용액으로 염산에 과산화수소를 산화제로 첨가해 염산과 산화제의 농도, 반응시간 및 온도와 광액밀도를 변화시켜 니켈, 코발트 및 구리를 99% 이상 침출시킬 수 있는 조건을 조사하였다. 과산화수소 농도와 광액밀도가 금속의 침출에 미치는 영향이 현저했으며 20에서 80℃의 반응온도범위에서 반응온도는 침출에 큰 영향을 미치지 않았다. 2M의 염산용액에서 5%의 과산화수소를 혼합한 용액으로 60℃의 반응온도와 30 g/L의 광액밀도조건에서 150분 반응시키면 규소를 제외한 모든 금속이 99% 이상 침출되었다.