폐배터리 전처리 공정(블랙매스)유가 금속

 

 

폐배터리 전처리 공정(블랙매스)유가 금속

 

폐배터리 재활용 전처리된 블랙매스는 폐배터리를 수거, 방전시킨 뒤 해체, 분쇄해 만든 검은 가루 형태의 중간 가공품입니다. 블랙매스에는 리튬, 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등 폐배터리에 포함된 유가 금속이 약 90% 함유되어 있습니다.

 

블랙매스는 폐배터리 재활용 공정의 첫 번째 단계인 전처리 공정에서 생산됩니다. 전처리 공정은 다음과 같은 단계로 이루어집니다.

1. 폐배터리 수거 및 분류
2. 방전
3. 해체
4. 분쇄
5. 블랙매스 생산

전처리 공정은 폐배터리에 포함된 유해물질을 제거하고, 유가 금속을 회수하기 쉽도록 블랙매스 형태로 만드는 과정입니다.

 

블랙매스는 후처리 공정을 통해 리튬, 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등 유가 금속을 회수할 수 있습니다. 후처리 공정은 다음과 같은 방법으로 이루어집니다.

 

• 물리적 방법: 블랙매스를 분쇄, 중력분리, 자력분리, 원심분리 등의 방법으로 유가 금속을 분리하는 방법
• 화학적 방법: 블랙매스에 화학적 처리를 하여 유가 금속을 용출한 후, 전기분리, 흡착, 정제 등의 방법으로 유가 금속을 회수하는 방법

 

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폐배터리 회수 유가 금속은 크게 리튬, 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 등으로 구성됩니다. 이 중 리튬, 니켈, 코발트는 고가의 희소금속으로, 전기자동차의 핵심 소재로 사용됩니다.

• 리튬은 전기자동차 배터리의 전극 소재로 사용되는 핵심 원료입니다. 리튬은 전기차 배터리의 용량과 출력을 결정하는 중요한 요소로, 전기차의 성능 향상에 필수적입니다.
• 니켈은 전기자동차 배터리의 전극 소재로 사용되는 또 다른 핵심 원료입니다. 니켈은 전기차 배터리의 에너지 밀도를 높이는 역할을 하며, 전기차의 주행 거리 향상에 기여합니다.
• 코발트는 전기자동차 배터리의 전극 소재로 사용되는 원료입니다. 코발트는 전기차 배터리의 안정성과 수명을 높이는 역할을 합니다.
• 망간은 전기자동차 배터리의 양극 소재로 사용되는 원료입니다. 망간은 전기차 배터리의 안정성과 수명을 높이는 역할을 합니다.
• 알루미늄은 전기자동차 배터리의 전해질 분리막으로 사용되는 원료입니다. 알루미늄은 전기차 배터리의 안정성을 높이는 역할을 합니다.

폐배터리에서 회수되는 유가 금속의 양은 배터리의 종류, 제조 방식, 사용 기간 등에 따라 달라집니다. 일반적으로 전기자동차 배터리는 하이브리드 자동차 배터리보다 유가 금속의 함량이 높습니다. 또한, 리튬이온 배터리는 니켈수소 전지보다 유가 금속의 함량이 높습니다.

 

폐배터리에서 회수된 유가 금속은 새로운 전지 제조에 재활용되거나, 다른 산업에 활용됩니다.

리튬은 전기차 배터리 외에도 에너지 저장 장치(ESS), 2차전지, 화학 산업 등에 활용됩니다.

니켈은 전기차 배터리 외에도 스테인리스강, 합금, 도금 등에 활용됩니다.

코발트는 전기차 배터리 외에도 고속도강, 합금, 염료 등에 활용됩니다.

망간은 전기차 배터리 외에도 합금, 도금, 화학 산업 등에 활용됩니다.

알루미늄은 전기차 배터리 외에도 음료수 캔, 건축 자재, 항공기 등에 활용됩니다.

 

폐배터리의 유가 금속을 효율적으로 회수하는 기술은 전기자동차의 보급 확대에 따라 중요성이 더욱 커지고 있습니다. 폐배터리에서 유가 금속을 회수하는 기술은 크게 건식 공정과 습식 공정으로 구분됩니다. 건식 공정은 폐배터리를 분쇄하여 유가 금속을 추출하는 방식으로, 습식 공정은 폐배터리를 화학적으로 처리하여 유가 금속을 추출하는 방식입니다.

 

현재 국내에서는 건식 공정과 습식 공정을 모두 활용하여 폐배터리에서 유가 금속을 회수하는 기술이 개발되고 있습니다. 건식 공정은 습식 공정에 비해 공정이 간단하고 에너지 효율이 높다는 장점이 있지만, 유가 금속의 회수율이 낮다는 단점이 있습니다. 습식 공정은 유가 금속의 회수율이 높다는 장점이 있지만, 공정이 복잡하고 에너지 효율이 낮다는 단점이 있습니다.

 

향후 폐배터리에서 유가 금속을 효율적으로 회수하기 위해서는 건식 공정과 습식 공정의 장점을 결합한 기술이 개발될 것으로 기대됩니다.

 

 

 

https://m.dongascience.com/news.php?idx=61945

 

전기차 폐배터리, 오염 물질없이 '재활용'한다

 

https://www.skkuw.com/news/articleView.html?idxno=30316

전기차 배터리의 재탄생, 폐배터리 재활용