[发明专利]铝的反提取方法以及除去方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝的反提取方法以及应用该方法的铝的除去方法。

背景技术

锂离子电池作为混合动力汽车用的用途正在迅速扩展，进而可以推测由单元的高容量化而带来的大型电池的生产量骤增。另外，对于锂离子电池的需求扩大，要求确立来自锂离子电池的有价金属回收方法。

该锂离子电池主要由正极、负极、间隔件、筐体构成，正极的结构为：将包含锰、钴、镍、锂的正极活性物质和碳黑等导电剂在氟系等的粘合剂中进行混炼并涂布在铝箔的集电体上。正极材料由厚度15微米左右的铝箔和包含正极活性物质的粘合剂层构成，外观是在铝箔上涂布黑色的正极活性物质。

作为锂离子电池的回收方法，提出有如下方法：焚烧·粉碎废旧锂离子电池，用挑选后的原料进行酸浸出之后，通过溶剂提取从得到的浸出液中提取分离各种金属。但是，在原料中以杂质的形式包含正极材料的铝时，铝通过酸浸出被浸出，会对溶剂提取中的提取分离产生不良影响。因此，在对原料进行酸浸出而得到的浸出液中包含铝的情况下，需要除去铝。

作为酸性溶液中的铝的除去方法，提出有中和法、硫酸铝法、溶剂提取法等。作为中和法，如专利文献1(日本特开2004-33984)所公开的那样，提出添加氢氧化钠等中和剂而将pH中和至6～8的范围的方法。另外，作为硫酸铝法，如专利文献2(日本特开平1-153517)所记载的那样，提出以SO₄/Al摩尔比为3/2～9/2来进行减压浓缩、冷却而使硫酸铝析出的方法。

作为使用有溶剂提取的铝的提取方法，如专利文献3(日本特开昭63-25217)所公开的那样，报道了利用酸性磷酸酯的铝的提取分离，可以提取无机酸溶液中的铝的99％以上。

专利文献

专利文献1：日本特开2004-33984号公报

专利文献2：日本特开平1-153517号公报

专利文献3：日本特开昭63-25217号公报

发明内容

在废旧锂离子电池回收中存在有铝含量高的原料。浸出铝含量高的原料时，有时会存在浸出液中包含高浓度铝这样的问题。锂离子电池回收中的回收对象金属为锰、钴、镍、锂，铝作为杂质需要进行分离。

但是，在专利文献1或2中记载的中和法中，析出的氢氧化铝发生凝胶化而使过滤性变差，除此以外，还存在因中和时的共沉淀作用而使液体中的钴或镍也沉淀这样的问题。硫酸铝法也存在需要大量的硫酸的课题。

另一方面，在专利文献3中记载的溶剂提取法中，虽然可以回收铝，但是，没有报道铝和其它金属的分离方法。

因此，本发明的课题在于，提供一种可以以高效率从包含铝的溶液中提取、除去铝的铝的反提取方法。

为了解决所述课题而进行了潜心研究，结果发现，通过对包含铝的有机溶剂加入酸性溶液调节为规定的pH来进行反提取，可以以高效率提取、除去铝。

在本说明书中，“反提取”是指从溶解有铝的有机溶剂中取出铝的操作，而与其前阶段有无从包含铝的溶液中提取铝的操作无关。

以以上见解为基础而完成的本发明的一个方面为一种铝的反提取方法，其特征在于，在包含铝的有机溶剂中加入酸性溶液，调节平衡pH为0～0.5的范围，使铝反提取到酸性溶液中。

在本发明的铝的反提取方法的一个实施方式中，所述包含铝的有机溶剂是通过从至少包含铝的硫酸酸性溶液中进行溶剂提取而得到的。

在本发明的铝的反提取方法的另一个实施方式中，有机溶剂为包含2-乙基己基膦酸单-2-乙基己酯的有机溶剂。

在本发明的铝的反提取方法的另一个实施方式中，酸性溶液为硫酸溶液。

在本发明的铝的反提取方法的另一个实施方式中，所述铝以外的金属为选自锰、钴、镍、锂中的至少一种。

本发明的另一个方面为一种铝的除去方法，其包含如下工序：提取工序，在至少包含铝的硫酸酸性溶液中，调节平衡pH至1～3的范围，对铝进行溶剂提取；反提取工序，在所述提取工序得到的包含铝的有机溶剂中加入酸性溶液，调节平衡pH至0～0.5的范围，使铝反提取到酸性溶液中。

根据本发明，可以提供一种可以以高效率从包含铝的溶液中提取、除去铝的铝的反提取方法。

附图说明

图1表示在本发明的实施方式的铝的除去方法中，以2-乙基己基膦酸单-2-乙基己酯为提取剂进行溶剂提取的情况下的锰、钴、镍、锂、铝的pH-提取率曲线。