金属回收系统及金属回收方法与流程

本发明涉及金属回收系统及金属回收方法。

背景技术：

1、近年来，为了能够确保可让更多的人适当信赖、能够持续且先进的能源的使用，进行了与有助于能源的高效化的二次电池相关的研究开发。

2、另外，近年来，作为锂离子电池、核聚变炉的燃料制造中使用的物质，产业中的锂(li)的重要性提高。

3、专利文献1中公开了使用由钛酸锂镧等锂离子传导体(离子传导体)构成的选择透过膜的锂回收装置。在该锂回收装置中，利用平板状的选择透过膜将处理槽分隔成两个空间，利用设置于选择透过膜的两个主面的网状电极对主面间施加电场，从导入到上述分隔的处理槽的一个分区的海水将上述海水中的锂离子回收到充满另一个分区的回收液中。

4、在专利文献2中，公开了使用ro膜(反渗透膜、reverse osmosis膜)，从海水中除去杂质而得到淡水的海水淡化系统。

5、[现有技术文献]

6、[专利文献]

7、[专利文献1]

8、日本特开2017-131863号公报

9、[专利文献2]

10、日本专利第5974386号公报

技术实现思路

1、[发明所要解决的课题]

2、在与二次电池相关的技术中，稳定且丰富地确保成为二次电池的材料的锂(li)等金属是课题。另一方面，上述两个现有技术虽然均对海水进行处理，但分别进行锂离子回收及海水淡化这样的单一的海水处理，在从海水中高效地提取资源这一意义上，存在改善的余地。

3、本技术的发明用于解决上述课题，其目的在于实现一种金属回收系统，该金属回收系统能够从含有li等作为回收对象的特定金属的离子的海水等处理对象液中高效地回收上述特定金属，并且还能够进行处理对象液的淡水化。而且，进而有助于能源的高效化。

4、[用于解决课题的手段]

5、本发明的一个方式是金属回收系统，该金属回收系统具备：泵，其对处理对象液进行加压并送出；淡水化装置，其通过反渗透膜从由所述泵加压后的所述处理对象液得到淡水；金属回收装置，其使用金属离子交换膜从所述处理对象液中的从所述淡水化装置排出的排水液即第一排液中，回收作为对象的特定金属的金属离子；流量传感器，其检测从所述泵流入所述淡水化装置的所述处理对象液的流入流量；温度传感器，其检测所述金属离子交换膜的温度即交换膜温度；第一浓度传感器，其检测所述第一排液中的所述特定金属的金属离子浓度即第一离子浓度；以及控制装置，其控制对所述金属离子交换膜施加电场的电极的通电和所述泵的通电，所述控制装置具备：泵控制部，其在所述交换膜温度处于预先确定的规定温度范围内时，控制所述泵的通电以使所述流入流量成为预先确定的第一流量；以及交换膜控制部，其在所述交换膜温度处于预先确定的规定温度范围内时，基于所述第一离子浓度来控制所述电极的通电。

6、根据本发明的另一方式，金属回收系统具备：第二浓度传感器，其检测所述第一排液中的、从所述金属回收装置排出的排液即第二排液中的所述特定金属的金属离子浓度即第二离子浓度；排水路径，其用于排出所述第二排液；回流路径，其用于使所述第二排液向所述泵的吸入口回流；以及控制阀，其控制是使所述第二排液向所述回流路径流入还是向所述排水路径流入，所述控制装置还具备控制所述控制阀的动作的阀控制部，在所述第二离子浓度为预先确定的浓度阈值以上且所述交换膜温度为所述规定温度范围的上限温度以下时，所述阀控制部控制所述控制阀以使所述第二排液向所述回流路径流动，在所述第二离子浓度小于预先确定的浓度阈值或者所述交换膜温度超过了所述规定温度范围时，所述阀控制部控制所述控制阀以使所述第二排液向所述排水路径流动。

7、根据本发明的另一方式，所述泵控制部在所述交换膜温度比所述规定温度范围低时，控制所述泵的通电以使所述流入流量成为比所述第一流量小的第二流量，所述交换膜控制部在所述交换膜温度比所述规定温度范围低时，控制所述电极的通电以使所述交换膜温度的单位时间的温度上升率处于预先确定的范围。

8、根据本发明的另一方式，所述第二流量被设定为相对于所述交换膜温度或时间以规定的流量增加率单调增加的值，在所述交换膜温度为比所述规定温度范围低的预先确定的温度阈值以上时，所述流量增加率被设定为比所述交换膜温度低于所述预先确定的温度阈值时大的值。

9、根据本发明的另一方式，所述泵控制部在所述交换膜温度比所述规定温度范围高时，控制所述泵的通电以使所述流入流量成为比所述第一流量大的第三流量。

10、根据本发明的另一方式，所述特定金属为锂。

11、根据本发明的其他方式，所述处理对象液为海水。

12、本发明的另一方式是一种金属回收方法，该金属回收方法由金属回收系统的计算机执行，该金属回收系统具备：泵，其对处理对象液进行加压并送出；淡水化装置，其通过反渗透膜从由所述泵加压后的所述处理对象液得到淡水；金属回收装置，其使用金属离子交换膜从所述处理对象液中的从所述淡水化装置排出的排水液即第一排液中，回收作为对象的特定金属的金属离子；流量传感器，其检测从所述泵流入所述淡水化装置的所述处理对象液的流入流量；温度传感器，其检测所述金属离子交换膜的温度即交换膜温度；第一浓度传感器，其检测所述第一排液中的所述特定金属的金属离子浓度即第一离子浓度；以及控制装置，其控制对所述金属离子交换膜施加电场的电极的通电和所述泵的通电，该金属回收方法具有：第一泵控制步骤，在所述交换膜温度处于预先确定的规定温度范围内时，控制所述泵的通电以使所述流入流量成为预先确定的第一流量；以及第一交换膜控制步骤，在所述交换膜温度处于预先确定的规定温度范围内时，根据所述第一离子浓度控制所述电极的通电。

13、根据本发明的另一方式，所述金属回收系统具备：第二浓度传感器，其检测所述第一排液中的、从所述金属回收装置排出的排液即第二排液中的所述特定金属的金属离子浓度即第二离子浓度；排水路径，其用于排出所述第二排液；回流路径，其用于使所述第二排液向所述泵的吸入口回流；以及控制阀，其控制是使所述第二排液向所述回流路径流入还是向所述排水路径流入，所述金属回收方法具有回流控制步骤，在该回流控制步骤中，在所述第二离子浓度为预先确定的浓度阈值以上且所述交换膜温度为所述规定温度范围的上限温度以下时，控制所述控制阀以使所述第二排液向所述回流路径流动，在所述第二离子浓度小于预先确定的浓度阈值或所述交换膜温度超过所述规定温度范围时，控制所述控制阀以使所述第二排液向所述排水路径流动。

14、根据本发明的另一方式，金属回收方法具有：第二泵控制步骤，在所述交换膜温度比所述规定温度范围低时，控制所述泵的通电以使所述流入流量成为比所述第一流量小的第二流量；以及第二交换膜控制步骤，在所述交换膜温度比所述规定温度范围低时，控制所述电极的通电以使所述交换膜温度的单位时间的温度上升率处于预先确定的范围。

15、根据本发明的另一方式，所述第二流量被设定为相对于所述交换膜温度或时间以规定的流量增加率单调增加的值，在所述交换膜温度为比所述规定温度范围低的预先确定的温度阈值以上时，所述流量增加率被设定为比所述交换膜温度低于所述预先确定的温度阈值时大的值。

16、根据本发明的另一方式，金属回收方法包括第三泵控制步骤，在该第三泵控制步骤中，在所述交换膜温度比所述规定温度范围高时，控制所述泵的通电以使所述流入流量成为比所述第一流量大的第三流量。

17、[发明效果]

18、根据本发明，能够从包含成为回收对象的特定金属的离子的海水等处理对象液中高效地回收上述特定金属，并且还能够进行处理对象液的淡水化。