본 기술은 폐리튬 배터리 산 침출액에 착화제와 염기를 넣어 철과 알루미늄을 수산화물로 선택 침전·제거한 뒤, 잔류 수용액을 한외여과와 나노여과로 처리하는 통합 하이브리드 공정입니다. 이를 통해 리튬 이온과 다가 금속 이온을 분리·농축하여 고순도 리튬을 회수합니다.
폐리튬 배터리를 재활용할 때 산성 폐액에 리튬, 철, 알루미늄, 니켈, 코발트, 망간 등 여러 금속 이온이 섞여 있어 이를 경제적으로 분리할 기술이 부족했습니다. 기존 화학적 침전법은 pH 조절 과정에서 리튬이 손실되거나, 폐수가 다량 발생하고 고가의 용매를 써야 해 경제성이 떨어지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 암모늄 시트레이트 등 착화제와 염기를 이용해 pH 3.5~6.5에서 철과 알루미늄을 선택적으로 침전시키고, 나노여과 멤브레인으로 2가 유가금속 이온을 60% 이상 걸러내면서 1가 리튬 이온은 투과시키도록 구성됩니다. 회수된 리튬 용액에는 탄산염을 넣어 탄산리튬 결정으로 얻고, 잔류 리튬은 역삼투, 정삼투, 멤브레인 증류로 추가 회수합니다. 전기차 폐배터리 블랙매스 습식 제련 공장과 LFP 폐배터리 재활용 라인에 적용될 수 있어 리튬 손실을 30% 이하로 묶어 두면서 니켈·코발트·망간도 별도 자원으로 되돌릴 수 있습니다.
본 발명은 산업통상자원부의 급속 열분해 및 초임계에탄올 업그레이딩 공정을 통한 초목계 바이오매스로부터 신바이오디젤 생산기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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