본 기술은 수용성 고분자(예: PEI)를 활용해 유가 금속과 선택적으로 복합체를 형성시킨 뒤, 정용여과(diafiltration)와 나노여과를 순차적으로 적용하여 불순물 이온과 유가 금속을 분리하고 농축하는 기술입니다.
이차전지 양극재 제조 공정 등에서 배출되는 폐액에는 나트륨, 리튬 같은 불순물 금속 이온이 고농도로 섞여 있어, 기존의 용매 추출, 흡착, 나노여과 기술로는 니켈, 코발트 등 유가 금속의 분리 효율이 낮았습니다. 또한 높은 이온 농도로 삼투압이 커지면서 분리막 공정을 안정적으로 운영하기 어려운 문제가 있었습니다.
본 기술은 고분자-이온 복합체로 유가 금속을 거대 분자화한 뒤 한외여과로 불순물 이온을 먼저 걸러 내고, 산을 넣어 복합체를 해리시킨 다음 정용여과로 유가 금속을 회수하며, 마지막으로 나노여과로 고농도 농축하는 5단계 공정으로 구성됩니다. 양극재 제조 공정 폐수 처리, 폐배터리 습식 재활용, 도금·제련 폐액의 금속 자원화에 적용될 수 있어 버려지던 니켈·코발트를 고순도로 되살리고 원료 조달 비용을 낮출 수 있습니다.
US2024-0170752A1
