▼Electronic Journal Archives No.305
2次電池のリサイクル技術とビジネスチャンス
〜固体・液体の廃棄物の処理や分離技術を徹底解説〜
【編　著】関西大学 環境都市工学部 教授 芝田隼次
【発　行】電子ジャーナル
【発行日】2012年2月14日
【頁　数】80頁
【体　裁】モノクロ印刷、A4 2穴綴じ
【定　価】21,000円（送料・消費税込み）

2次電池のリサイクルが、これからの時代に重要・不可欠なものになってきました。本資料集では、リチウムイオン電池やニッケル水素電池のリサイクルをどのようにしていくのが良いのかを考察し、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの2次電池からレアメタルをリサイクルする技術について説明します。分離技術全般について解説するため、固体や液体の廃棄物を処理する考え方や分離技術について学ぶことができます。また、リサイクルで大事なものの考え方についても解説しました。これらの知識や技術は、様々な企業内で廃棄物の減容化、レアメタル回収による利潤の追求につながることとなるでしょう。関連業務従事者にとって、貴重、かつ不可欠な情報が網羅されています。
注：この資料集は、Electronic Journal 第1076回 Technical Seminar「2次電池のリサイクル技術とビジネスチャンス」の予稿集を一冊の資料集としてまとめたものです。
第１章　リサイクルの考え方
1. レアメタルのリサイクルの傾向
2. いろいろな廃棄物
3. 環境対応型ニッケル水素電池のリサイクル
4. 工場排水からのレアメタルの回収
5. リサイクルの考え方
6. 逆工場概念の具現化
7. 何をどこまで処理するか？
8. 環境調和型廃液処理技術の必要性
9. 分離技術とその適用範囲
10. 乾式処理と湿式処理の組み合わせ
第２章　Liイオン電池のリサイクル
1. Liイオン電池を取り巻く状況
2. 電池とは？
3. 2次電池の電極反応
4. 2次電池の構造
5. Liイオン電池の構造および組成
6. 各部品に含まれる金属成分の組成
7. 焼成後のLiイオン電池に含まれる金属成分の組成
8. 焼成Liイオン電池粉末の粒度分布
9. 各粒径のLiイオン電池粉末の組成
10. 各粒径のLiイオン電池粉末に含まれる金属成分の割合
11. パソコン用円筒型Liイオン電池について（1）
12. パソコン用円筒型Liイオン電池について（2）
13. 18650型Liイオン電池の各部の質量
14. 18650型Liイオン電池の粉砕・分級・磁選産物の組成
15. Liイオン電池の乾式・湿式処理プロセス
16. 水酸化物沈殿法による金属の分離
17. 酸性抽出剤を用いた各金属イオンの抽出曲線
18. D2EHPAを用いたMnの剥離等温線
19. PC-88Aを用いたCoの抽出等温線
20. PC-88Aを用いたNiの抽出等温線
21. 炭酸リチウムの回収の考え方
22. 炭酸リチウムの沈澱曲線（計算値）
23. 炭酸の溶存状態
24. 炭酸塩沈殿法によるLiの沈殿分離
25. 金属イオン種の沈殿率と溶液中のIPA濃度の関係
第３章　ニッケル水素電池のリサイクル
1. ニッケル水素電池のリサイクル（1）
2. ニッケル水素電池のリサイクル（2）
3. 二軸破砕機 KM-2542
4. 一軸破砕機 U-210
5. 新旧Ni-MH電池
6. 旧電池と新電池の構造比較
7. 焼結式Ni-MH電池（正極Ni板）の構造解析
8. 発泡メタル式Ni-MH電池（正極PM）の構造解析
9. 焼結式Ni-MH電池（正極Ni板）
9.1. 一軸高速カッターミルによる粉砕の実験プロセス
9.2. 一軸高速カッターミルによる粉砕結果
9.3. 目開き1.00mmで分級
9.4. 実験方法
9.5. 接触型磁力選別機の写真
9.6. 磁力選別結果
9.7. 焼結式Ni-MH電池（正極Ni板）の分離・回収プロセス
10. 発泡メタル式Ni-MH電池（正極PM）
10.1. 一軸高速カッターミルで粉砕後の各粒度区分の組成割合
10.2. 目開き1.00mmで分級（1）
10.3. ハンマークラッシャーによる粉砕の実験プロセス
10.4. ハンマークラッシャーで粉砕後の各粒度区分の組成
10.5. 目開き1.00mmで分級（2）
10.6. 発泡メタル式Ni-MH電池（正極PM）の分離・回収プロセス
第４章　分離プロセスの概要
1. 分離操作
2. イオン交換樹脂による多回分離操作
3. イオン交換樹脂による向流多段分離操作
4. 多回抽出操作
5. 向流多段抽出操作		 第５章　分離技術の基礎と原理
1. 水酸化物沈殿法
1.1. 対数濃度線図
1.2. 金属水酸化物生成後の残留濃度[Mn＋]とpHの関係
1.3. 金属水酸化物の溶解度積
1.4. 沈殿率-pH曲線
2. 硫化物沈殿法
2.1. 金属硫化物の溶解度積
2.2. 硫化水素の解離
2.3. 金属硫化物生成後の残留濃度[M2＋]とpHの関係
2.4. 金属硫化物の溶解度積
3. 炭酸塩沈殿法
3.1. 金属炭酸塩生成後の残留濃度[Mn＋]とpHの関係
3.2. 金属炭酸塩の溶解度積
4. シュウ酸塩沈殿法
4.1. REEシュウ酸塩の沈殿生成
4.2. 金属シュウ酸塩生成後の残留濃度[Mn＋]とpHの関係
4.3. 金属シュウ酸塩の溶解度積
5. イオン交換樹脂の特徴
5.1. イオン交換の原理
5.2. 含浸樹脂法というもの
5.3. 含浸樹脂による金属イオンの分離（1）
5.4. 含浸樹脂による金属イオンの分離（2）
5.5. 含浸樹脂による金属イオンの分離（3）
6. セメンテーションの適用方法
6.1. 写真廃液からの銀の回収
6.2. 塩化鉄（III）エッチング液からの銅やニッケルの回収
6.3. インジウムの回収
7. 溶媒抽出法
7.1. Extractant for REE
7.2. 水和水の除去と電荷の中和の仕組み
7.3. 分配比と分離係数
7.4. 溶媒抽出プロセスの一般形
7.5. 代表的な抽出装置
7.6. 多段向流抽出と抽出装置
7.7. ミキサーセトラー抽出装置による酢酸と硝酸の分離実験
7.8. 湿式銅製錬のプロセス
7.9. 理論抽出段数の計算
7.10. 剥離等温線と理論段数の計算
7.11. 不純物の除去はどうするか？
7.12. 溶媒抽出プロセスの開発手順
7.13. 1 mol/l D2EHPAによる金属イオンの抽出曲線
7.14. 1 mol/l PC-88Aによる金属イオンの抽出曲線
7.15. 1 mol/l VA10による金属イオンの抽出曲線
7.16. 住友金属鉱山での硫化物精鉱の処理プロセス
7.17. 日鉱金属での硫化物精鉱の処理プロセス
第６章　事業性の展望
1. 事業化することを考えよう
2. 無電解ニッケルめっき液のリサイクル
3. 無電解ニッケルめっき液組成と抽出剤
4. 無電解ニッケルめっき廃液からのNi2＋の抽出
5. 混合抽出剤からのNiの剥離
6. 種々のピリジン化合物の酸性水溶液への溶解性
7. 無電解ニッケルメッキ廃液の処理プロセス
8. 小型反応槽を用いた実験
9. 小型反応槽を用いた抽出と剥離の様子
10. Ni2＋の抽出と剥離の結果
11. 1段ミキサーセトラーによる連続操作
12. まとめ
13. 今後の展望
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