混合金属盐的制造方法技术

一种制造包含钴离子及镍离子中的至少一种和锰离子的混合金属盐的方法，其包括：Al除去工序，在该Al除去工序中，针对将锂离子电池废弃物的电池粉供给至浸出工序而得到的至少包含钴离子及镍离子中的至少一种、锰离子及铝离子的酸性溶液，将所述酸性溶液中的铝离子萃取至溶剂而除去；以及析出工序，在该析出工序中，在pH小于10.0的条件下对通过所述Al除去工序所得到的萃取残液进行中和，使包含锰的金属盐和钴及镍中的至少一种的金属盐的混合金属盐析出。盐析出。盐析出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合金属盐的制造方法


[0001]本说明书公开与混合金属盐的制造方法有关的技术。

技术介绍

[0002]近年来，从资源的有效利用的观点出发，广泛研讨了从因产品寿命或制造不合格等理由而废弃的包含锂离子二次电池的正极材料的锂离子电池废弃物等，通过湿式处理回收其中所包含的钴、镍这样的有价金属。
[0003]在从例如锂离子电池废弃物回收有价金属的工艺中，通常，将经过焙烧等规定的工序而得到的电池粉等添加至酸中进行浸出，得到溶解有其中可能包含的钴、镍、锰、铁以及铝等的浸出后液。
[0004]然后，从浸出后液分离除去铁等，并进一步通过多阶段的溶剂萃取，分离液中的各金属离子。在多阶段的溶剂萃取中，具体而言，首先将锰离子以及铝离子萃取至溶剂中而除去。接着，在对钴离子进行萃取及反萃取之后，对镍离子进行萃取及反萃取。针对通过各反萃取所得到的包含钴离子的溶液以及包含镍离子的溶液分别进行电解，将钴以及镍分别以金属的状态回收(参照例如专利文献1)。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2014
‑
162982号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]然而，在上述那样的金属的回收工艺中，如果能够将钴、镍以及锰以溶解有它们中的两种或三种金属的较高纯度的金属混合溶液、或者包含它们中的两种或三种金属的各金属盐的较高纯度的混合金属盐的状态进行回收，则有可能能够将其直接用作锂离子电池的正极材料的制造原料等。例如，在得到了溶解有钴、镍以及锰这三种金属的较高纯度的金属混合溶液、或者包含这三种金属的各金属盐的较高纯度的混合金属盐的情况下，有可能能够将其直接用作锂离子电池的三元系正极材料的制造原料等。在该情况下，能够省略前述的电解等处理，从而能够期待工序的简化、成本的大幅削减。
[0010]为了制造上述那样的混合金属盐，需要从除了钴离子和/或镍离子和锰离子之外还包含铝离子的酸性溶液除去铝离子。如果不除去铝离子，则最终制造的混合金属盐包含铝作为杂质，存在其纯度降低的担忧。
[0011]另外，在除去铝后进一步进行溶剂萃取时，萃取时的pH的调整使用碱等pH调整剂。之后使混合金属盐析出时也可能使用pH调整剂，像这样多次使用pH调整剂会导致成本的增加。
[0012]在本说明书中，公开能够抑制pH调整剂的使用以抑制成本的增加、同时能够制造较高纯度的混合金属盐的混合金属盐的制造方法。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]本说明书公开的混合金属盐的制造方法是制造包含钴离子及镍离子中的至少一种、和锰离子的混合金属盐的方法，其中，所述混合金属盐的制造方法包括：Al除去工序，在该Al除去工序中，针对将锂离子电池废弃物的电池粉供给至浸出工序而得到的、至少包含钴离子及镍离子中的至少一种、锰离子及铝离子的酸性溶液，将所述酸性溶液中的铝离子萃取至溶剂而除去；以及析出工序，在该析出工序中，在pH小于10.0的条件下对通过所述Al除去工序所得到的萃取残液进行中和，使包含锰的金属盐、和钴及镍中的至少一种的金属盐的混合金属盐析出。
[0015]专利技术效果
[0016]根据上述的混合金属盐的制造方法，能够抑制pH调整剂的使用以抑制成本的增加，同时能够制造较高纯度的混合金属盐。
附图说明
[0017]图1是示出包括一实施方式的混合金属盐的制造方法的工艺的一例的流程图。
[0018]图2是示出表示使用了包含羧酸系萃取剂(VA
‑
10)的溶剂的萃取中的各金属的萃取率相对于pH的关系的萃取曲线的一例的图表。
具体实施方式
[0019]以下，对上述的混合金属盐的制造方法的实施方式进行详细说明。
[0020]一实施方式的混合金属盐的制造方法是制造包含钴离子及镍离子中的至少一种、和锰离子的混合金属盐的方法，其包括：Al除去工序，在该Al除去工序中，针对将锂离子电池废弃物的电池粉供给至浸出工序而得到的、至少包含钴离子及镍离子中的至少一种、锰离子及铝离子的酸性溶液，将所述酸性溶液中的铝离子萃取至溶剂而除去；以及析出工序，在该析出工序中，在pH小于10.0的条件下对通过所述Al除去工序所得到的萃取残液进行中和，使包含锰的金属盐、和钴及镍中的至少一种的金属盐的混合金属盐析出。
[0021]该实施方式例如能够应用于图1所例示那样的从锂离子电池废弃物回收金属的工艺。在此，根据图1的工艺进行说明。
[0022](锂离子电池)
[0023]作为对象的锂离子电池废弃物是至少包含钴和/或镍及锰作为正极活性物质、且能够在移动电话等各种电子设备等中使用的锂离子二次电池，且由于电池产品的寿命、制造不合格或者其他理由而被废弃了的废弃物。从资源的有效利用的观点出发，优选从上述那样的锂离子电池废弃物回收有价金属。另外，在此，目的在于，能够以高纯度回收作为有价金属的钴和/或镍和锰、并将其再次用于锂离子二次电池的制造。
[0024]锂离子电池废弃物具有作为将其周围包裹的外装的、包含铝的框体。作为该框体，例如存在仅由铝构成的框体、包含铝以及铁、铝层压板等的框体。另外，锂离子电池废弃物有时在上述的框体内包含正极活性物质或铝箔(正极基材)，该正极活性物质由选自由锂、镍、钴以及锰组成的组的一种单独金属氧化物或两种以上的复合金属氧化物等构成，该铝箔(正极基材)是利用例如聚偏氟乙烯(PVDF)等有机粘合剂等涂敷并固着有正极活性物质而成的。另外，除此以外，锂离子电池废弃物中有时包含铜、铁等。而且，在锂离子电池废弃
物中，通常在框体内包含电解液。作为电解液，例如有时使用碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯等。
[0025]对于锂离子电池废弃物，大多情况下进行前处理工序。前处理工序中有时包括焙烧处理、粉碎处理以及筛分处理。由此，得到电池粉。
[0026]在焙烧处理中，对上述的锂离子电池废弃物进行加热。该焙烧处理例如以使锂离子电池废弃物中所包含的锂、钴等金属变化为容易溶解的形态的目的而进行。在焙烧处理中，优选进行将锂离子电池废弃物在例如450℃～1000℃、优选地600℃～800℃的温度范围内保持0.5小时～4小时的加热。在此，能够使用回转窑炉等各种炉、在大气气氛下进行加热的炉等各种各样的加热设备来进行。
[0027]在焙烧处理后，能够进行用于从锂离子电池废弃物的框体取出正极材料以及负极材料的粉碎处理。粉碎处理是为了对锂离子电池废弃物的框体进行破坏、并且从涂敷有正极活性物质的铝箔选择性地分离正极活性物质而进行的。
[0028]在粉碎处理中，能够使用各种公知的装置或设备，但特别优选使用能够一边切断锂离子电池废弃物一边施加冲击来进行粉碎的冲击式的粉碎机。作为该冲击式的粉碎机，能够举出样本磨机(sample mill)、锤磨机(hammer mill)、针磨机(pin mill)、翼磨机(wing mill)、旋风磨机(tornado mill)、锤式粉碎机(hammer crus本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种混合金属盐的制造方法，其是制造包含钴离子及镍离子中的至少一种和锰离子的混合金属盐的方法，其中，所述混合金属盐的制造方法包括：Al除去工序，在该Al除去工序中，针对将锂离子电池废弃物的电池粉供给至浸出工序而得到的至少包含钴离子及镍离子中的至少一种、锰离子和铝离子的酸性溶液，将所述酸性溶液中的铝离子萃取至溶剂而除去；以及析出工序，在该析出工序中，在pH小于10.0的条件下对通过所述Al除去工序所得到的萃取残液进行中和，使包含锰的金属盐和钴及镍中的至少一种的金属盐的混合金属盐析出。2.根据权利要求1所述的混合金属盐的制造方法，其中，在所述析出工序中，使用氢氧化钠中和所述萃取残液，所述混合金属盐包含锰的氢氧化物和钴及镍中的至少一种的氢氧化物。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒川淳一，田尻和德，
申请(专利权)人：捷客斯金属株式会社，
类型：发明
国别省市：