精制锂化合物的制备方法和锂过渡金属复合氧化物的制备方法技术

本发明专利技术提供精制锂化合物的制备效率优异、能够应用于广泛种类的锂化合物、且能够降低得到精制锂化合物时的能量消耗的精制锂化合物的制备方法和使用利用该制备方法得到的精制锂化合物的锂过渡金属复合氧化物的制备方法。精制锂化合物的制备方法包含：粉碎工序，用于破碎含有磁性物质的粗制锂化合物聚集体；和磁选处理工序，使用磁选机对粉碎后的粗制锂化合物实施干式磁选，从所述粉碎后的粗制锂化合物去除所述磁性物质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】精制锂化合物的制备方法和锂过渡金属复合氧化物的制备方法
本专利技术涉及一种精制工序效率优异的精制锂化合物的制备方法和使用精制的锂化合物的锂过渡金属复合氧化物的制备方法。
技术介绍
近年来，在便携式设备、使用或合用电作为动力源的车辆等广泛的领域中使用锂二次电池。锂二次电池具备正极、负极、夹持在正极与负极之间的隔板和配置于正极与负极之间的电解液。通过制作包含正极活性物质即锂过渡金属复合氧化物、导电材料和粘合剂的正极合剂，并将该正极合剂负载于正极集电体，由此能够制备锂二次电池的正极。作为在锂二次电池的正极中使用的正极活性物质，使用锂过渡金属复合氧化物。锂过渡金属复合氧化物例如是将作为前体的包含镍、钴和/或锰的氢氧化物等过渡金属复合氢氧化物或者包含镍、钴和/或锰的氧化物等过渡金属复合氧化物和锂化合物(锂盐)混合后进行烧制而制备的。这里，有时在正极活性物质中包含源自其原料的铁粉、不锈钢粉等金属粉之类的磁性粉。在正极活性物质中混入磁性粉时，即使混入量是微量的，也存在在电极间产生微短路的情况。在电极间产生微短路时，有时锂二次电池的容量降低而影响锂二次电池的充放电特性。因此，与正极活性物质中的磁性元素(Fe等)相关的标准逐年变得严格。特别是磁性元素源自于添加至锂过渡金属复合氧化物的前体的锂化合物，从而混入到正极活性物质中。因此，在制备锂过渡金属复合氧化物时，要求预先除去锂化合物中所含的磁性物质，充分降低磁性物质的含量。锂化合物所包含的磁性物质的含量越少越优选，例如优选使磁性物质的含量降低至小于1.0ppm(质量基准)。作为将锂化合物所包含的磁性物质去除的方法，例如可以举出利用下述工序从不纯Li2CO3去除磁性物质的方法：使第1水溶液中的不纯Li2CO3与CO2反应而制作含有溶解LiHCO3、包含来自不纯Li2CO3的杂质的溶解化合物和不溶性化合物的第2水溶液的工序；从第2水溶液分离未反应CO2和不溶性化合物的工序；使用离子交换树脂等离子选择性介质从第2水溶液分离溶解杂质的工序；和使Li2CO3从第2水溶液中沉淀出来的工序(专利文献1)。专利文献1的方法是利用湿式得到精制锂化合物的方法，为了可靠地去除磁性物质，将包含金属成分等磁性物质的精制前的锂化合物、即粗制锂化合物制成水溶液的状态。因此，在专利文献1的方法中，在利用水溶液的状态去除了磁性物质之后，在使锂化合物沉淀而进行回收时，需要进行上述水溶液的加热浓缩。但是，在作为湿式精制方法的专利文献1中，虽然能够可靠地去除磁性物质，但是精制工序繁杂，还产生锂化合物的损耗，因此在精制锂化合物的制备效率方面存在改善余地。另外，将作为湿式精制方法的专利文献1应用于氢氧化锂时，其一部分有可能发生碳酸化，根据锂化合物的种类，也存在原本不适合湿式精制的锂化合物。而且，在专利文献1中，在对从锂化合物的水溶液精制的锂化合物进行回收时，还存在需要大量的能量消耗的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2001-525313号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种精制锂化合物的制备方法以及使用由该制备方法得到的精制锂化合物的锂过渡金属复合氧化物的制备方法，所述精制锂化合物的制备方法制备精制锂化合物的效率优异，能够应用于广泛种类的锂化合物，并能够降低得到精制锂化合物时的能量消耗。用于解决课题的手段用于解决上述课题的本专利技术的构成的主旨如下所述。[1]一种精制锂化合物的制备方法，其包含：粉碎工序，用于粉碎含有磁性物质的粗制锂化合物聚集体；和磁选处理工序，使用磁选机对粉碎后的粗制锂化合物实施干式磁选，从所述粉碎后的粗制锂化合物去除所述磁性物质。[2]根据[1]所述的精制锂化合物的制备方法，其中，使用网孔40μm以上700μm以下的筛来进行所述粉碎。[3]根据[1]或[2]所述的精制锂化合物的制备方法，其中，所述磁选机为电磁分离机。[4]根据[1]至[3]中任一项所述的精制锂化合物的制备方法，其中，实施多次所述磁选。[5]根据[1]至[4]中任一项所述的精制锂化合物的制备方法，其中，实施5次以上所述磁选。[6]根据[1]至[5]中任一项所述的精制锂化合物的制备方法，其中，所述磁选机所具备的磁选部的磁通密度为3000高斯以上。[7]根据[1]至[6]中任一项所述的精制锂化合物的制备方法，其中，所述锂化合物包含碳酸锂。[8]根据[1]至[7]中任一项所述的精制锂化合物的制备方法，其中，所述锂化合物用于制备锂过渡金属复合氧化物。[9]一种锂过渡金属复合氧化物的制备方法，其包含：粉碎工序，用于粉碎含有磁性物质的粗制锂化合物聚集体；磁选处理工序，使用磁选机对粉碎后的粗制锂化合物实施干式磁选，从所述粉碎后的粗制锂化合物去除所述磁性物质，进而对锂化合物进行精制；和烧制工序，将精制后的锂化合物与过渡金属复合氢氧化物或过渡金属复合氧化物混合后进行烧制。在上述[1]的方式中，通过对含有磁性物质的粗制锂化合物进行粉碎处理，能够降低粗制锂化合物的聚集程度，从而赋予粗制锂化合物高分散状态。另外，在上述[1]的方式中，使用磁选机对经粉碎处理的粗制锂化合物进行干式磁选，因此，可以不包含对作为精制对象的粗制锂化合物另外投入水的工序。另外，通过从粗制锂化合物去除作为杂质的磁性物质，能够对粗制锂化合物进行精制。作为上述[3]的方式中的磁选机的电磁分离机具备筛网，该筛网通过设置于电磁分离机的电磁铁进行磁化而作为磁选部发挥功能。通过将粗制锂化合物通入到经磁化的筛网，能够通过筛网的磁力而将粗制锂化合物中所包含的磁性物质去除。在上述[4]的方式中，将作为精制对象的锂化合物多次通入到磁选机，由此实施多次磁选。专利技术效果根据本专利技术的实施方式，对含有磁性物质的粗制锂化合物进行粉碎处理之后，使用磁选机对粗制锂化合物实施干式磁选，由此，精制锂化合物的制备效率优异。即，通过对含有磁性物质的粗制锂化合物进行粉碎而降低粗制锂化合物的聚集程度，因此在将经粉碎的粗制锂化合物通入到磁选机的例如形成为格子状或缝隙结构的磁选部时，防止锂化合物所导致磁选部堵塞。结果，磁选机的磁选处理能力提高，进而精制锂化合物的制备效率提高。另外，对含有磁性物质的粗制锂化合物进行筛处理而降低粗制锂化合物的聚集程度，由此，使进入至聚集的粗制锂化合物内部的磁性物质位于粗制锂化合物的表面附近。磁性物质位于粗制锂化合物的表面附近时，磁性物质容易磁吸附于磁选机的磁选部，从而提高精制锂化合物的制备效率。另外，根据本专利技术的实施方式，因为是不将含有磁性物质的粗制锂化合物制成水溶液，而是直接在粉体的状态下进行精制的干式精制，所以，即使将本专利技术例如应用于粗制氢氧化锂，也能够防止其一部分发生碳酸化，因此，能够应用于广泛种类的锂化合物。而且，根据本专利技术的实施方式，进行干式精制，因此能够不经加热或干燥工序即可得到粉体的精制锂化合物。因此，能够降低得到粉体的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精制锂化合物的制备方法，其包含：/n粉碎工序，用于粉碎含有磁性物质的粗制锂化合物的聚集体；和/n磁选处理工序，使用磁选机对粉碎后的粗制锂化合物实施干式磁选，从所述粉碎后的粗制锂化合物去除所述磁性物质。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180820 JP 2018-1542031.一种精制锂化合物的制备方法，其包含：
粉碎工序，用于粉碎含有磁性物质的粗制锂化合物的聚集体；和
磁选处理工序，使用磁选机对粉碎后的粗制锂化合物实施干式磁选，从所述粉碎后的粗制锂化合物去除所述磁性物质。


2.根据权利要求1所述的精制锂化合物的制备方法，其中，
使用网孔40μm以上700μm以下的筛来进行所述粉碎。


3.根据权利要求1或2所述的精制锂化合物的制备方法，其中，
所述磁选机为电磁分离机。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的精制锂化合物的制备方法，其中，实施多次所述磁选。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的精制锂化合物的制备方法，其中，实施5次...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桑正宽，
申请(专利权)人：株式会社田中化学研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP