폐혼합전지의 건식열처리 공정개발 및 유가금속 회수에 관한 연구
- Abstract
- Development of Thermal Treatment Process for Spent Mixed Batteries and Recovery of Valuable Metals
Woo-Jin Lee
Department of Metallurgical Engineering, The Graduate School,
Pukyong National University
Abstract
Since the advent of high-technology is followed by industrialization, the amount of spent batteries used as power sources for mobiles, lap-tops, electric watches, remote controllers, and electric calculators are increasing. On the other hand, recovery processes for spent batteries have not been established systematically. In the whole world, approximately 300,000 tons of spent batteries are produced every year. Domestically, more than 12,000 tons of Mn batteries, 200 tons of primary Li batteries, 1,500 tons of secondary Li batteries are produced every year. However, most of spent batteries are buried in landfills or neglected.
Spent batteries are containing valuable metals such as Mn, Zn, Fe, Co, Ni and so on. Since South Korea depends on importing those valuable metals for industries and recycling of imported resources is highly demanded for the future. Therefore, recovery processes for spent batteries are necessary. In addition, KOH, NH4Cl, ZnCl2 and so on contained in spent batteries can cause land and water pollutions. Therefore, development of new recovery process for spent batteries is highly demanded.
Most of established recovery processes for spent batteries have categorization: crushing, classification, separation of valuable metals from dusts. However, those processes have serious problems with explosive crushing processes and emission of pollutive electrolytes. Also, classification is a time-consuming process and it makes processes inefficient.
This research is focused on developing recovery process for spent batteries to collect valuable metals without conventional processes such as classification, explosive crushing, and emission of pollutive electrolytes.
- Issued Date
- 2015
- Awarded Date
- 2015. 8
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교 대학원
- Affiliation
- 부경대학교 금속공학과
- Department
- 대학원 금속공학과
- Advisor
- 왕제필
- Table Of Contents
- 목 차
Abstract ⅳ
제1장 서론 1
1.1 연구 배경 2
1.2 기술개발의 필요성 3
제2장 이론적 배경 4
2.1 전지의 개념 및 분류 5
2.2 전지의 구성 요소 7
2.3 전지의 특성 9
2.3.1 1차전지의 특성 9
2.3.2 2차전지의 특성 13
2.4 폐전지 발생 현황 18
2.5 폐전지의 재활용 현황 20
2.5.1 국내 20
2.5.2 일본 21
2.5.3 미국 21
2.5.4 스위스 22
2.5.5 독일 22
2.5.6 벨기에 23
2.6 국내 폐전지 재활용 기술 24
2.6.1 망간전지, 알칼리전지 24
2.6.2 니켈카드뮴전지 25
2.6.3 리튬1차전지 26
2.6.4 리튬이온전지 26
2.7 국외 폐전지 재활용 기술 28
2.7.1 물리적 처리 및 습식처리 28
2.7.2 건식처리 29
2.7.3 건습식 혼합처리 29
제3장 건식열처리로의 제작 30
3.1 서론 31
3.2 실험 방법 33
3.2.1 실험 재료 33
3.2.2 열처리 공정 33
3.2.3 실험 장치 35
3.2.4 실험 방법 37
3.2.5 폐혼합전지 분말 분석 37
3.3 실험 결과 및 고찰 38
3.3.1 망간전지 38
3.3.2 알칼리전지 47
3.3.3 니켈카드뮴전지 56
3.3.4 니켈수소전지 64
3.3.5 리튬1차전지 75
3.3.6 리튬이온전지 83
3.3.7 6종 혼합전지 91
3.4 결론 99
제4장 연속열처리로의 제작 100
4.1 실험 장치 101
4.1.1 열처리로 101
4.1.2 부대설비 104
4.2 실험 방법 106
4.2.1 실험 재료 106
4.2.2 실험 방법 106
4.3 실험 결과 및 고찰 108
4.3.1 6종 혼합전지 108
4.3.2 2종 리튬계 혼합전지 111
4.3.3 더스트 분석 결과 114
4.3.4 소음측정 결과 115
4.4 결론 116
제5장 상용열처리로의 117
5.1 실험 장치 118
5.1.1 상용열처리로 118
5.1.2 부대설비 120
5.2 실험 방법 122
5.2.1 실험 재료 122
5.2.2 실험 방법 122
5.3 실험 결과 및 고찰 123
5.4 결론 125
제6장 결론 126
참고문헌 128
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