【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由含有镍和/或钴以及铜的合金得到含镍和/或钴的溶液的合金的处理方法。
技术介绍
1、在电动汽车、混合动力汽车等车辆以及便携式电话、智能手机、计算机等电子设备上搭载了具有轻量且大输出的特征的锂离子电池(以下，也称为“lib”)。
2、lib具有以下结构：将铜箔用于负极集电体并使石墨等负极活性物质固定于表面而成的负极材料和使镍酸锂、钴酸锂等正极活性物质固定于由铝箔构成的正极集电体而成的正极材料与由聚丙烯的多孔质树脂膜等构成的间隔体一起装入铝、铁等金属制或者氯乙烯等塑料制外装罐的内部，将含有六氟磷酸锂(lipf6)等电解质的有机溶剂作为电解液使其浸渍。
3、lib被组装在如上所述的车辆、电子设备等中来使用时，不久就会因汽车或电子设备等恶化或者lib自身的寿命等而无法使用，成为废锂离子电池(废lib)。需要说明的是，“废lib”还包括在制造工序内作为次品产生的物质。
4、这些废lib中含有镍、钴、铜等有价成分，为了有效利用资源，也期望将这些有价成分回收再利用。
5、通常，当要从由金属制成的装置、部件、材料中高效地回收有价成分时，以往广泛进行干式处理，该干式处理利用投入炉等以高温熔解并分离为含有有价物的金属和除此之外的炉渣的干式冶炼的原理。例如，在专利文献1中公开了使用干式处理进行有价金属的回收的方法。通过将专利文献1中公开的方法应用于从废lib中回收有价金属，能够得到含有镍、钴的铜合金。
6、这种干式处理(以下，也称为“干式法”)具有使用炉加热至高温需要能量的缺点
7、然而，当通过干式处理来处理废lib时，存在一部分有价成分、特别是钴几乎全部被分配到炉渣中，不可避免地会造成钴的回收损失的问题。另外，通过干式处理得到的金属是有价成分共存的合金，为了再利用，需要从该合金中按成分进行分离，并去除杂质的纯化。
8、作为干式处理中通常使用的元素分离的方法，已知通过从高温的熔解状态缓冷，例如，将铜与铅分离或者将铅与锌分离的方法。然而，像废lib那样以铜和镍为主要成分时，铜和镍具有在全部组成范围内均匀熔融的性质，因此，即使缓冷，铜和镍也仅混合固化为层状，不能分离。
9、进一步，也存在使用一氧化碳(co)气体使镍发生歧化反应并使其从铜、钴中挥发而分离的纯化方法，但由于使用有毒性的co气体，因此也存在难以确保安全性的问题。
10、另外，作为工业上进行的分离铜和镍的方法，存在将混合锍(硫化物)粗分离的方法。在该方法中，在冶炼工序中生成含有铜和镍的锍，与上述情况同样地将其缓冷，从而分离为含有大量铜的硫化物和含有大量镍的硫化物。然而，采用这种分离方法，铜与镍的分离也停留在粗分离的程度，为了得到高纯度的镍、铜，需要另行进行电解纯化等处理。
11、除此之外，还研究了经由氯化物而利用蒸气压差的方法。然而，由于是处理大量有毒氯的工艺，因此，需要大规模的装置的腐蚀对策、安全对策等，很难说是适合工业的方法。
12、如上所述，干式处理中的各元素分离纯化具有停留在粗分离水平或成本高的缺点。
13、另一方面，采用使用酸处理、中和处理、溶剂提取处理等的湿式冶炼方法的湿式处理(以下，也称为“湿式法”)具有消耗的能量少、能够将混合存在的有价成分逐个分离并以高纯度的品位回收的优点。
14、但是，当使用湿式处理来处理废lib时，废lib中含有的电解液成分的六氟化磷酸阴离子等是在高温、高浓度的硫酸下也不能完全分解的难处理物，会混入到将有价成分浸出后的酸溶液中。由于六氟化磷酸阴离子是水溶性的碳酸酯，因此，从回收有价物后的水溶液中回收磷、氟也变得困难，为了抑制向公共海域等的排放，需要采取各种对策等，环境方面的限制较大。
15、进一步，仅用酸就获得能够从废lib中高效地浸出有价成分以供于纯化的溶液并不容易。特别地，废lib主体难以用酸等浸出，使有价成分完全浸出并不容易。另外，如果使用氧化力强的酸等强行浸出，则在工业上不是回收对象的铝、铁、锰等杂质成分也与有价成分一起浸出，产生用于通过中和等处理杂质的中和剂的成本增加且产生的排水量、沉淀量增加的问题。进一步，废lib中有时会残留电荷，如果要直接处理，则有可能会引起发热或爆炸等，因此，需要花费用于将残留电荷放电的处理等工夫。
16、如上所述，仅利用湿式处理来处理废lib也未必是有利的方法。
17、因此，对于将难以进行上述干式处理或湿式处理的单独处理的废lib尝试了干式处理与湿式处理组合的方法，即通过对废lib进行焙烧等干式处理尽可能地去除杂质而形成均匀的废lib处理物，并通过湿式处理将得到的处理物分离为有价成分和除此之外的成分。
18、在这种干式处理与湿式处理组合的方法中，通过干式处理将电解液的氟、磷挥发而去除，作为废lib的结构部件的塑料、间隔体等使用有机物的部件也被热分解。另外，由于经过干式处理以均匀的性状得到废lib处理物，因此，在湿式处理时也容易作为均匀的原料进行处理。
19、然而，如果仅通过单纯的干式处理与湿式处理的组合，则仍然存在废lib中所含的钴被分配到炉渣中的回收损失的问题。
20、例如，也考虑通过调整干式处理中的处理条件，进行还原熔融以使钴高效地分配到金属中而不是炉渣，并减少分配到炉渣中的方法。然而，通过这种方法得到的金属成为以铜为基础并含有镍以及钴的难溶性的耐蚀合金。即使要通过湿式处理从该耐蚀合金中分离有价成分并回收，也难以进行酸溶解，不能有效地回收。
21、为了浸出耐蚀合金，例如使用氯气时，得到的溶解液(浸出液)中含有高浓度的铜和较低浓度的镍、钴。其中，虽然镍与钴能够采用溶剂提取等公知的方法容易地分离，但难以将特别是铜容易且低成本地与镍、钴分离。
22、如上所述，难以从来源于除了含有作为有价成分的镍、钴、铜以外还含有各种成分的废lib等的合金中高效地分离出镍和/或钴与铜。
23、需要说明的是，上述问题在从废lib以外的废电池中分离镍和/或钴与铜的情况下也同样存在，而且，在从来源于废电池以外的合金中分离镍和/或钴与铜的情况下也同样存在。
24、现有技术文献
25、专利文献
26、专利文献1：日本特开2012-172169号公报。
技术实现思路
1、专利技术要解决的课题
2、本专利技术是基于上述实际情况而提出的，其目的在于提供从废锂离子电池等含有镍和/或钴以及铜的合金中选择性地得到镍和/或钴的方法。
3、用于解决课题的手段
4、本专利技术人进行了深入研究，其结果发现，将作为处理对象的合金在硫化剂的共存下进行酸浸出后，在得到的浸出液中添加还原剂以使其氧化还原电位成为规定的值以下来实施还原处理，从而能够将铜分离而选择性地得到镍和/或钴，至此完成了本专利技术。
5、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种合金的处理方法，其中，
2.如权利要求1所述的合金的处理方法，其中，
3.如权利要求1所述的合金的处理方法，其中，
4.如权利要求1所述的合金的处理方法，其中，
5.如权利要求1所述的合金的处理方法，其中，
6.如权利要求1所述的合金的处理方法，其中，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种合金的处理方法，其中，
2.如权利要求1所述的合金的处理方法，其中，
3.如权利要求1所述的合金的处理方法，其中，
...
【专利技术属性】
技术研发人员：竹之内宏，平郡伸一，浅野聪，庄司浩史，松冈逸见，三条翔太，松木匠，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。