[发明专利]混合溶液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合溶液的处理方法，尤其涉及能够有利地处理用作锂电池等的电解液的混合溶液的方法。

背景技术

一直以来，将碳酸酯类作为溶剂且包含六氟磷酸锂等电解质的混合溶液在锂电池、锂离子电池、锂离子电容器等中被广泛地用作电解液，所述混合溶液在锂离子电池等的制造工序中，或者在制造种类的替换、缺陷产品的产生等时，作为废液大量地排出。

此处，包含于上述电解液中的、六氟磷酸锂等电解质(以下，称为含氟电解质)在热和化学上为不稳定的化合物，因此将包含其的混合溶液直接供于焚烧处置时，会产生有毒且腐蚀性高的氟化氢气体。然而，截至目前，除了焚烧处置以外还没有有效的处置(处理)方法，因此作为电解液的废液等排出的、包含含氟电解质的混合溶液以与其它的废液、燃料等混合的状态被每次少量地供于焚烧处置。

在所述现状的焚烧处置中，氟化氢气体的处理能力成为瓶颈(阻碍)，因此例如一次产生大量的混合溶液时，出现因接纳限制等而无法处理总量的情况、无法找到替代的处理方式等问题。另外，即使在将包含含氟电解质的混合溶液以与其它的废液、燃料等混合的状态每次少量地供于焚烧处置的情况下，也无法避免产生的氟化氢气体引起的设备(焚烧炉等)的腐蚀、劣化等，因此存在与通常相比短期内设备损坏的问题。

另一方面，作为对氟化氢气体具有耐性的焚烧炉，已知有能够将包含氟化合物的污泥作为固体燃料利用的类型的焚烧炉，被水泥制造厂等采用。在使用这种焚烧炉的情况下，为了将包含含氟电解质和碳酸酯类的混合溶液制成固体燃料，需要用消石灰处理所述混合溶液从而改变为反应性低的稳定的盐的形态。

然而，如上述那样使用消石灰的处理不仅使混合溶液中的含氟电解质极其快速地分解，还使作为含氟电解质的溶剂的碳酸酯类也极其快速地分解，因上述反应热而成为高温状态从而着火等危险性增加，因此蕴含操作非常困难的问题。另外，在使用消石灰的处理方法中，前述分解反应导致能量的释放损失大，作为反应产物得到燃料热量小的氟化钙、碳酸钙，鉴于能量回收的观点，关于使用消石灰来处理包含含氟电解质和碳酸酯类的混合溶液，不得不说其利用价值是极低的。

另一方面，含氟电解质还会因与水的接触而发生分解，产生水溶性的氢氟酸。也可以考虑利用该性质来处理包含含氟电解质的混合溶液，但在所述处理中，需要将产生的氢氟酸用消石灰等碱进行固定化以实施无害化处理。另外，通常因与水的接触引起的含氟电解质的分解的速度慢，需要大量的水和时间，因此在成本方面也存在问题。

另外，在专利文献1(日本特开平6-170380号公报)中，作为包含氟磷酸根离子的废液的氟固定方法，提出了组合使用硫酸和钙化合物的方法。然而，如上述那样，使用钙化合物的、包含含氟电解质和碳酸酯类的混合溶液的处理方法蕴含难以将所得产物用作燃料的问题，作为所述混合溶液的处理方法，现在期望确立一种焚烧处置以外的、安全且经济的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-170380号公报

发明内容

发明要解决的问题

此处，本发明是以所述事实为背景作出的，其要解决的课题在于，提供能够将作为锂电池等的废液排出的、包含特定的含氟电解质和碳酸酯类的混合溶液安全地并且经济地处理的方法。

用于解决问题的方案

于是，本发明人等对于包含特定的含氟电解质和碳酸酯类的混合溶液的处理方法进行深入研究，结果发现，通过在所述混合溶液中添加规定的四甲基铵化合物，由此能够抑制碳酸酯类的分解，并且能够将混合溶液中包含的含氟电解质以稳定的氟配位的四甲基铵盐的固体的形式析出，从而完成得了本发明。即，本发明的要旨在于，一种混合溶液的处理方法，其特征在于，在包含选自由六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸钠、六氟砷酸锂和六氟锑酸锂组成的组中的一种以上的化合物和碳酸酯类的混合溶液中添加四甲基铵化合物(但不包括氟配位的四甲基铵盐。)，使氟配位的四甲基铵盐析出之后，去除所得析出物。

需要说明的是，在这种根据本发明的混合溶液的处理方法中的优选的第一方案中，前述四甲基铵化合物为强碱性化合物，将所述强碱性化合物以被调制成pH小于14的水溶液的形态添加到前述混合溶液中。