In this study, an experiment is performed to recover the Li in Li2CO3 phase from the cathode active material NMC (LiNiCoMnO2) in waste lithium ion batteries. Firstly, carbonation is performed to convert the LiNiO, LiCoO, and Li2MnO3 phases within the powder to Li2CO3 and NiO, CoO, and MnO. The carbonation for phase separation proceeds at a temperature range of 600oC~800oC in a CO2 gas (300 cc/min) atmosphere. At 600~700oC, Li2CO3 and NiO, CoO, and MnO are not completely separated, while Li and other metallic compounds remain. At 800 oC, we can confirm that LiNiO, LiCoO, and Li2MnO3 phases are separated into Li2CO3 and NiO, CoO, and MnO phases. After completing the phase separation, by using the solubility difference of Li2CO3 and NiO, CoO, and MnO, we set the ratio of solution (distilled water) to powder after carbonation as 30:1. Subsequently, water leaching is carried out. Then, the Li2CO3 within the solution melts and concentrates, while NiO, MnO, and CoO phases remain after filtering. Thus, Li2CO3 can be recovered.

한국원자력 연구소에서 추진하고 있는 사용후핵연료 관리 이용 기술개발의 경제성과 환경친화성을 증진시키기 위해서 리튬회수 기술을 개발하고 관련 검증실험을 수행하였다. 본 기술은 1) 환원전극과 결합된 비전도성 다공성 마그네시아 용기를 이용한 용융염상에서의 산화리튬 전해, 2) 마그네시아 용기를 용융염 액위 이상으로 상승시켜, 용기 내에 회수된 리튬의 용융염으로부터의 분리, 3) 회수된 리튬의 진공 사이펀을 사용한 별도 저장조로의 이송이라는 3단계의 결합으로 특징지어 진다. 개발된 기술에 의하여 염화리튬-산화리튬 용융염으로부터 95% 이상의 수율로 리튬을 반연속적으로 회수할 수 있었다.