[發明專利]鋁的反提取方法以及除去方法

無效

• 申請號: 201210074048.8
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102690954A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 荒川淳一
• 申請（專利權）人: 吉坤日礦日石金屬株式會社
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B3/08;C22B3/38;C22B21/00;C22B26/12;C22B23/00;C22B47/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及一種鋁的反提取方法以及應用該方法的鋁的除去方法。

背景技術

鋰離子電池作為混合動力汽車用的用途正在迅速擴展，進而可以推測由單元的高容量化而帶來的大型電池的生產量驟增。另外，對于鋰離子電池的需求擴大，要求確立來自鋰離子電池的有價金屬回收方法。

該鋰離子電池主要由正極、負極、間隔件、筐體構成，正極的結構為：將包含錳、鈷、鎳、鋰的正極活性物質和碳黑等導電劑在氟系等的粘合劑中進行混煉并涂布在鋁箔的集電體上。正極材料由厚度15微米左右的鋁箔和包含正極活性物質的粘合劑層構成，外觀是在鋁箔上涂布黑色的正極活性物質。

作為鋰離子電池的回收方法，提出有如下方法：焚燒·粉碎廢舊鋰離子電池，用挑選后的原料進行酸浸出之后，通過溶劑提取從得到的浸出液中提取分離各種金屬。但是，在原料中以雜質的形式包含正極材料的鋁時，鋁通過酸浸出被浸出，會對溶劑提取中的提取分離產生不良影響。因此，在對原料進行酸浸出而得到的浸出液中包含鋁的情況下，需要除去鋁。

作為酸性溶液中的鋁的除去方法，提出有中和法、硫酸鋁法、溶劑提取法等。作為中和法，如專利文獻1(日本特開2004-33984)所公開的那樣，提出添加氫氧化鈉等中和劑而將pH中和至6～8的范圍的方法。另外，作為硫酸鋁法，如專利文獻2(日本特開平1-153517)所記載的那樣，提出以SO₄/Al摩爾比為3/2～9/2來進行減壓濃縮、冷卻而使硫酸鋁析出的方法。

作為使用有溶劑提取的鋁的提取方法，如專利文獻3(日本特開昭63-25217)所公開的那樣，報道了利用酸性磷酸酯的鋁的提取分離，可以提取無機酸溶液中的鋁的99％以上。

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-33984號公報

專利文獻2：日本特開平1-153517號公報

專利文獻3：日本特開昭63-25217號公報

發明內容

在廢舊鋰離子電池回收中存在有鋁含量高的原料。浸出鋁含量高的原料時，有時會存在浸出液中包含高濃度鋁這樣的問題。鋰離子電池回收中的回收對象金屬為錳、鈷、鎳、鋰，鋁作為雜質需要進行分離。

但是，在專利文獻1或2中記載的中和法中，析出的氫氧化鋁發生凝膠化而使過濾性變差，除此以外，還存在因中和時的共沉淀作用而使液體中的鈷或鎳也沉淀這樣的問題。硫酸鋁法也存在需要大量的硫酸的課題。

另一方面，在專利文獻3中記載的溶劑提取法中，雖然可以回收鋁，但是，沒有報道鋁和其它金屬的分離方法。

因此，本發明的課題在于，提供一種可以以高效率從包含鋁的溶液中提取、除去鋁的鋁的反提取方法。

為了解決所述課題而進行了潛心研究，結果發現，通過對包含鋁的有機溶劑加入酸性溶液調節為規定的pH來進行反提取，可以以高效率提取、除去鋁。

在本說明書中，“反提取”是指從溶解有鋁的有機溶劑中取出鋁的操作，而與其前階段有無從包含鋁的溶液中提取鋁的操作無關。

以以上見解為基礎而完成的本發明的一個方面為一種鋁的反提取方法，其特征在于，在包含鋁的有機溶劑中加入酸性溶液，調節平衡pH為0～0.5的范圍，使鋁反提取到酸性溶液中。

在本發明的鋁的反提取方法的一個實施方式中，所述包含鋁的有機溶劑是通過從至少包含鋁的硫酸酸性溶液中進行溶劑提取而得到的。

在本發明的鋁的反提取方法的另一個實施方式中，有機溶劑為包含2-乙基己基膦酸單-2-乙基己酯的有機溶劑。

在本發明的鋁的反提取方法的另一個實施方式中，酸性溶液為硫酸溶液。

在本發明的鋁的反提取方法的另一個實施方式中，所述鋁以外的金屬為選自錳、鈷、鎳、鋰中的至少一種。

本發明的另一個方面為一種鋁的除去方法，其包含如下工序：提取工序，在至少包含鋁的硫酸酸性溶液中，調節平衡pH至1～3的范圍，對鋁進行溶劑提取；反提取工序，在所述提取工序得到的包含鋁的有機溶劑中加入酸性溶液，調節平衡pH至0～0.5的范圍，使鋁反提取到酸性溶液中。

根據本發明，可以提供一種可以以高效率從包含鋁的溶液中提取、除去鋁的鋁的反提取方法。

附圖說明

圖1表示在本發明的實施方式的鋁的除去方法中，以2-乙基己基膦酸單-2-乙基己酯為提取劑進行溶劑提取的情況下的錳、鈷、鎳、鋰、鋁的pH-提取率曲線。