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鋰離子電池廢料的浸出方法、及來自于鋰離子電池廢料的金屬的回收方法與流程

文檔序號(hào):11285577閱讀:358來源:國知局
鋰離子電池廢料的浸出方法、及來自于鋰離子電池廢料的金屬的回收方法與流程
本發(fā)明涉及一種使包含鎳和/或鈷的鋰離子電池廢料浸出的方法、及從該鋰離子電池廢料回收特定的金屬的方法,尤其提出一種可有助于降低鋰離子電池廢料的處理所需的成本的技術(shù)?,F(xiàn)有技術(shù)在以各種電子設(shè)備為代表的諸多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中所使用的鋰離子電池使用包含錳、鎳及鈷的鋰金屬鹽作為正極材,近年來,處于如下狀況:隨著其使用量的增加及使用范圍的擴(kuò)大,因電池的制品壽命或制造過程中的不良而被廢棄的量不斷增多。在該狀況下,為了將上述鎳及鈷等昂貴的元素再利用,而期待以相對(duì)低的成本從大量廢棄的鋰離子電池廢料容易地進(jìn)行回收。為了回收有價(jià)金屬,在對(duì)鋰離子電池廢料進(jìn)行處理時(shí),首先,例如對(duì)根據(jù)需要經(jīng)過焙燒、粉碎及篩選等各工序所獲得的粉狀或粒狀的鋰離子電池廢料使用雙氧水而進(jìn)行酸浸出,使其中可含的鋰、鎳、鈷、錳、鐵、銅、鋁等溶解于溶液中而獲得浸出后溶液。繼而,對(duì)該浸出后溶液實(shí)施溶劑提取法,依次使各金屬元素分離。在此,首先回收鐵及鋁,繼而回收錳及銅,然后回收鈷,其后回收鎳,最后使鋰殘留于水相中,由此可將各有價(jià)金屬回收。再者,作為從鋰離子電池等二次電池回收有價(jià)金屬的方法,專利文獻(xiàn)1及2中分別公開有“從含co、ni、mn的鋰電池渣回收有價(jià)金屬的方法”及“從廢二次電池回收金屬的方法”。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-193778號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-149889號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:發(fā)明所要解決的課題但是,在上述鋰離子電池廢料的處理方法中,為了提高鋰、鎳及鈷等回收對(duì)象的金屬的回收率,在對(duì)鋰離子電池廢料中所含的鎳和/或鈷進(jìn)行酸浸出時(shí),需要添加雙氧水作為還原劑。尤其是由于鋰離子電池廢料中所含的正極活性物質(zhì)中,鋰等呈現(xiàn)氧化物的形態(tài),因此在將其充分地浸出時(shí)作為還原劑的雙氧水的量也變?yōu)榇罅?。然而,由于該雙氧水相對(duì)較昂貴,因此上述處理方法有因添加大量雙氧水,因此處理成本大幅提高的問題。另外,在上述處理方法中,浸出后溶液中所含的錳等昂貴的金屬以外的金屬可如上述那樣在后續(xù)工序中通過溶劑提取法而進(jìn)行回收,在該情形時(shí),為了對(duì)該金屬進(jìn)行提取溶劑,工序數(shù)會(huì)增加而使成本提高,此外,根據(jù)溶劑提取后的所回收的該金屬的形態(tài),還存在無法直接將其再利用,而需要進(jìn)一步的處理的問題。本發(fā)明以解決現(xiàn)有技術(shù)所面臨的這樣的問題為課題,其目的在于提供一種減少鋰離子電池廢料的浸出時(shí)所添加的昂貴的雙氧水的量,或無需添加雙氧水,且可容易地將有價(jià)金屬以外的金屬等回收,而可有效地降低處理成本的鋰離子電池廢料的浸出方法、及來自于鋰離子電池廢料的金屬的回收方法。解決課題的技術(shù)手段發(fā)明人著眼于在利用酸性溶液進(jìn)行浸出的鋰離子電池廢料中原本包含成為浸出對(duì)象的鎳和/或鈷、以及錳和/或鐵的方面,發(fā)現(xiàn)在利用酸性溶液將廢料浸出時(shí),在將廢料添加至酸性溶液中時(shí),首先,該錳和/或鐵進(jìn)行浸出,由此存在于酸性溶液中的錳和/或鐵的金屬離子可有效地促進(jìn)鎳和/或鈷的浸出。另外,發(fā)現(xiàn)在利用酸性溶液將廢料浸出時(shí),其中所含的一部分錳和/或鐵會(huì)在暫時(shí)溶解后析出,可從該浸出后溶液中通過固液分離等進(jìn)行回收。并且,認(rèn)為通過利用這些情況,可減少或削減以往需要大量添加的雙氧水,而可降低處理成本。基于這樣的見解,本發(fā)明的鋰離子電池廢料的浸出方法中,在利用酸性溶液使包含鎳和/或鈷、以及錳和/或鐵的鋰離子電池的廢料浸出時(shí),包括如下金屬浸出工序:將上述廢料添加至酸性溶液中,首先,上述錳和/或鐵進(jìn)行浸出,使錳和/或鐵的金屬離子存在于上述酸性溶液中,之后,在存在錳和/或鐵的金屬離子的該酸性溶液中,使鎳和/或鈷、與錳和/或鐵的金屬離子接觸,由此使鎳和/或鈷浸出。在此,優(yōu)選為在上述金屬浸出工序中,在上述錳和/或鐵進(jìn)行浸出后,通過氧化使該錳和/或鐵的金屬離子以氧化物的形式沉淀。另外,在此,優(yōu)選在上述金屬浸出方法中,將與上述錳和/或鐵相同的元素的金屬的單質(zhì)、該相同的元素的金屬的化合物、及包含該相同的元素的金屬的金屬離子的溶液中的至少一種與上述廢料一并添加至酸性溶液中。并且,在該情形時(shí),優(yōu)選為在上述金屬浸出工序中,將鋰離子電池正極活性物質(zhì)的原料與廢料一并添加至酸性溶液中,在該鋰離子電池正極活性物質(zhì)的原料中包含錳和/或鐵的化合物。另外,本發(fā)明的來自于鋰離子電池廢料的金屬的回收方法包括如下工序:上述任一種鋰離子電池廢料的浸出方法的金屬浸出工序;及分離回收工序,其從上述金屬浸出工序中獲得的浸出后溶液中,通過溶劑提取將在該浸出后溶液中浸出的錳和/或鐵、與鎳和/或鈷分離并進(jìn)行回收。在該回收方法中,優(yōu)選在上述金屬浸出工序中,將與上述錳和/或鐵相同的元素的金屬的化合物、和/或包含該相同的元素的金屬的金屬離子的溶液與廢料一并添加至酸性溶液中,包含與該錳和/或鐵相同的元素的金屬的金屬離子的溶液為從上述分離回收工序中的包含錳和/或鐵的溶劑進(jìn)行反提取而成的酸性溶液,與上述錳和/或鐵相同的元素的金屬的化合物為由上述酸性溶液所生成的錳和/或鐵的化合物。發(fā)明效果在本發(fā)明中,首先,通過上述錳和/或鐵進(jìn)行浸出,使錳和/或鐵的金屬離子存在于上述酸性溶液中,從而在酸性溶液中,使鎳和/或鈷、與錳和/或鐵的金屬離子接觸,由此可有效地促進(jìn)鎳和/或鈷的浸出。另外,通過在酸性溶液中使鎳和/或鈷、與錳和/或鐵的金屬離子接觸,錳和/或鐵以氧化物的形式進(jìn)行析出、沉淀,可從浸出后溶液容易地回收該錳和/或鐵。其結(jié)果是,根據(jù)本發(fā)明,與現(xiàn)有的方法相比,可有效地降低鋰離子電池廢料的處理所需的成本。附圖說明圖1是示意性地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的來自于鋰離子電池廢料的金屬的回收方法的工序圖。圖2是示意性地表示另一實(shí)施方式的來自于鋰離子電池廢料的金屬的回收方法的工序圖。圖3是表示試驗(yàn)例1的發(fā)明例1中的伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化的圖表。圖4是表示試驗(yàn)例1的發(fā)明例2中的伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化的圖表。圖5是表示試驗(yàn)例2的發(fā)明例3中的伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化的圖表。圖6是表示試驗(yàn)例2的發(fā)明例4中的伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化的圖表。圖7是表示試驗(yàn)例2的發(fā)明例5中的伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化的圖表。圖8是表示試驗(yàn)例2的發(fā)明例6中的伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化的圖表。圖9是表示試驗(yàn)例2的發(fā)明例7中的伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化的圖表。圖10是表示試驗(yàn)例3的發(fā)明例8的處理方法中的伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化的圖表。圖11是表示試驗(yàn)例3的發(fā)明例9的處理方法中的伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化的圖表。具體實(shí)施方式以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行例示說明。本發(fā)明的鋰離子電池廢料的浸出方法的一實(shí)施方式是用于利用酸性溶液使包含鎳及鈷中的至少一種金屬與錳及鐵中的至少一種金屬的鋰離子電池的廢料浸出的方法,其中,包括如下金屬浸出工序:將上述廢料添加至酸性溶液中,首先,上述錳和/或鐵進(jìn)行浸出,使錳和/或鐵的金屬離子存在于上述酸性溶液中,其后,在存在錳和/或鐵的金屬離子的該酸性溶液中,使鎳和/或鈷、與錳和/或鐵的金屬離子接觸,由此使鎳和/或鈷浸出。(鋰離子電池廢料)在本發(fā)明中成為對(duì)象的鋰離子電池廢料可設(shè)為因電池制品的壽命或制造不良或其他原因而被廢棄的所謂電池渣、帶有鋁箔的正極材或者正極活性物質(zhì)、或這些中的至少一種、或例如將電池渣等根據(jù)需要以下述方式進(jìn)行焙燒、化學(xué)處理、粉碎,和/或進(jìn)行篩選的物質(zhì)等。但是,根據(jù)鋰離子電池廢料的種類等,未必需要這樣的焙燒或化學(xué)處理、粉碎、篩分。再者,在此,例如在鋰離子電池廢料為電池渣的情形時(shí),存在該鋰離子電池廢料中通常包含由構(gòu)成正極材活性物質(zhì)的鋰、鎳、鈷、錳中的一種以上的元素所構(gòu)成的單獨(dú)金屬氧化物或由二種以上的元素所構(gòu)成的復(fù)合金屬氧化物、此外的鋁、銅、鐵等的情形?;蛘撸跒檎龢O活性物質(zhì)的情形時(shí),該鋰離子電池廢料中通常可包含上述單獨(dú)金屬氧化物或復(fù)合金屬氧化物。另外,在帶有鋁箔的正極材的情形時(shí),存在除包含該單獨(dú)金屬氧化物或復(fù)合金屬氧化物以外,進(jìn)而包含鋁的情形。(焙燒工序)上述鋰離子電池廢料可根據(jù)需要通過已公知的方法進(jìn)行焙燒。由此,可使鋰離子電池廢料中所含的不需要的物質(zhì)分解、燃燒或者揮發(fā)。作為進(jìn)行焙燒的加熱爐,可使用固定床爐、電爐、重油爐、窯爐、層燃爐、流化床爐等。再者,可與這樣的焙燒一并實(shí)施所需的化學(xué)處理,然后可通過使用單軸粉碎機(jī)或雙軸粉碎機(jī)等將鋰離子電池廢料粉碎而調(diào)整為適當(dāng)?shù)拇笮『?,?shí)施下述篩選工序。(篩選工序)在該篩選工序中,通過對(duì)如上述那樣進(jìn)行粉碎后的鋰離子電池廢料進(jìn)行篩選,可將鋁等的一部分去除。為了有效地進(jìn)行篩選,希望事先對(duì)鋰離子電池廢料實(shí)施上述熱處理或化學(xué)處理。這樣的篩選雖然并非必須,但在未進(jìn)行篩選的情形時(shí),存在下述浸出工序中的酸浸出或中和中,試劑的使用量增加的情形。(金屬浸出工序)在金屬浸出工序中,將以上述方法獲得的粉狀或粒狀的鋰離子電池廢料添加至硫酸等酸性溶液中而進(jìn)行浸出。在此,在該實(shí)施方式中,在廢料中包含浸出對(duì)象的鎳和/或鈷、以及錳和/或鐵,若將該廢料添加至酸性溶液中,則首先廢料中所含的錳和/或鐵溶解于酸性溶液中。由此,在酸性溶液中存在錳和/或鐵的金屬離子。其后,在酸性溶液中,使上述錳和/或鐵的金屬離子與鎳和/或鈷接觸,基于鎳和/或鈷、與錳和/或鐵的金屬離子的氧化還原反應(yīng),而促進(jìn)鎳和/或鈷的浸出。其結(jié)果是,由于無需在酸性溶液中添加大量的雙氧水,因此可減少或削減浸出所需的昂貴的雙氧水的量,而可有效地降低處理成本。在此,成為浸出對(duì)象的金屬例如可設(shè)為選自由鋰、鎳及鈷中的至少一種金屬。為了有效地促進(jìn)這些金屬在酸性溶液中的浸出,廢料設(shè)為包含選自由錳、鐵中的至少一種金屬。廢料中所含的錳和/或鐵是氧化還原反應(yīng)的氧化還原平衡電位低于鎳和/或鈷的氧化還原反應(yīng)的氧化還原平衡電位的金屬。由此,可有效地促進(jìn)酸性溶液中的錳和/或鐵的金屬離子與鎳和/或鈷的氧化還原反應(yīng),而更有效地使鎳和/或鈷浸出。另外,在此,錳和/或鐵為可采用不同氧化數(shù)的金屬,由此,容易將鎳和/或鈷還原并使其溶解,且自行氧化以氧化物的形式沉淀。在金屬浸出工序中,從更進(jìn)一步促進(jìn)鎳和/或鈷的浸出的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選在上述金屬浸出方法中,將與錳和/或鐵相同的元素的金屬的單質(zhì)、其相同的元素的金屬的化合物、及包含該相同的元素的金屬的金屬離子的溶液中的至少一種與上述廢料一并添加至酸性溶液中。在該情形時(shí),與錳和/或鐵相同的元素的金屬的單質(zhì)、或其相同的元素的金屬的化合物溶解于酸性溶液中,另外,包含錳和/或鐵的金屬離子的溶液在保持原狀的狀態(tài)下,使酸性溶液中的錳和/或鐵的金屬離子增加。即,在此,無論與錳和/或鐵相同的元素的金屬的添加前的形態(tài)如何,只要在添加后酸性溶液中錳和/或鐵的金屬離子增加即可。在該情形時(shí),作為與錳和/或鐵相同的元素的化合物,可設(shè)為如上所述的錳和/或鐵的氯化物、硫化物、氫氧化物或碳酸鹽。通過經(jīng)過上述金屬浸出工序,在如下述回收方法那樣在金屬浸出工序后將鎳和/或鈷、鋰等回收時(shí),在金屬浸出工序中所獲得的浸出后溶液中僅包含少量錳和/或鐵,或完全不含,因此還可削減回收鎳和/或鈷時(shí)的錳和/或鐵的分離所需的工時(shí)及費(fèi)用。例如,錳在該金屬浸出工序中,可在酸性溶液中以二氧化錳的形式析出,并將其回收。另外,鋰離子電池正極活性物質(zhì)的原料(所謂正極材前驅(qū)體等)中例如包含鋰、鈷、鎳和/或錳等的化合物,有時(shí)在其中包含錳和/或鐵的化合物例如氯化物、硫化物、氫氧化物或碳酸鹽。這種正極活性物質(zhì)的原料包含錳和/或鐵的化合物的情形時(shí),通過在金屬浸出工序中,將該正極活性物質(zhì)的原料與廢料一并添加至酸性溶液中,在如上所述的氧化還原反應(yīng)下,可有效地促進(jìn)鎳和/或鈷的浸出,因此較為適宜。對(duì)于添加至酸性溶液中的正極活性物質(zhì)的原料而言,錳化合物之中特別優(yōu)選包含碳酸錳(ii)的化合物。再者,這樣的正極活性物質(zhì)的原料例如能夠以正極活性物質(zhì)制造過程的工序廢料的形式而獲得。假設(shè),僅對(duì)該正極活性物質(zhì)的原料進(jìn)行酸浸出的情形時(shí),其中可含的鈷、鎳、錳、鋰等容易溶解,未充分地進(jìn)行暫時(shí)溶解的錳的析出反應(yīng),而必須在后續(xù)工序中對(duì)大量錳離子進(jìn)行處理。相對(duì)于此,在如上述那樣使正極活性物質(zhì)的原料在酸性溶液中與廢料混合而進(jìn)行酸浸出的情形時(shí),從正極材活性物質(zhì)的原料中可含的碳酸錳(ii)等暫時(shí)溶解的錳離子作為還原劑而發(fā)揮作用,由此促進(jìn)廢料中的鈷、鎳的浸出,另一方面,由于溶解的錳以氧化錳的形式進(jìn)行析出反應(yīng),因此與僅將廢料、或僅將正極活性物質(zhì)的原料單獨(dú)進(jìn)行酸浸出的情形相比,可更有效地將鋰、鈷、鎳等浸出,并且可使更多二氧化錳等沉淀。在以上所述的金屬浸出工序中,在添加錳和/或鐵的情形時(shí),從縮短金屬浸出工序的處理時(shí)間的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為從鋰離子電池廢料的浸出開始經(jīng)過0小時(shí)~12小時(shí)后添加錳和/或鐵。另外,金屬浸出工序中的錳和/或鐵的添加量相對(duì)于所浸出的鋰離子電池廢料中的鎳和/或鈷的含量,優(yōu)選設(shè)為0.1倍~5倍。由此,可有效地促進(jìn)鎳和/或鈷的溶解,并且使錳和/或鐵充分地沉淀。再者,為了縮短處理時(shí)間,在金屬浸出工序中,金屬浸出工序中的鋰離子電池廢料的浸出時(shí)間優(yōu)選設(shè)為1小時(shí)~24小時(shí)。作為該金屬浸出工序中所使用的酸,可列舉:硫酸、鹽酸等無機(jī)酸以及雙氧水等。另外,優(yōu)選將錳和/或鐵添加至酸性溶液中之后,在20℃~80℃的溫度下,將酸性溶液在0rpm~750rpm的速度下攪拌。(分離回收工序)在本發(fā)明的來自于鋰離子電池廢料的金屬的回收方法的一實(shí)施方式中,在上述金屬浸出工序后,實(shí)施分離回收工序。更詳細(xì)而言,本實(shí)施方式根據(jù)鋰離子電池廢料中所含的金屬元素,例如可包括圖1或2中所例示的工序。在該分離回收工序中,對(duì)金屬浸出工序中獲得的浸出后溶液,例如使用通常的溶劑提取法或電解法等,將溶解于其中的包含鎳和/或鈷在內(nèi)的各元素回收,此外,在錳和/或鐵在溶解的狀態(tài)下殘留于該浸出后溶液中的情形時(shí),使錳和/或鐵、與鎳和/或鈷分離并進(jìn)行回收。如圖1所示,在包含于對(duì)象的鋰離子電池廢棄物中且溶解于浸出后溶液中的鋰、鎳、鈷、錳、鋁、銅、鐵等中,首先,對(duì)鐵及鋁進(jìn)行溶劑提取。繼而,從由此獲得的溶液中回收錳及銅。但是,在此,通過如上述那樣促進(jìn)浸出工序中的二氧化錳的析出反應(yīng),溶液中所含的錳的量減少。另外,根據(jù)條件不同,也存在溶液中不含錳的情形,在該情形時(shí),無需進(jìn)行錳的回收。其結(jié)果是,可有效地減少或削減此處的錳的回收所需的成本。其后可依次回收鈷及鎳,最后在溶液中留下鋰,而將各金屬回收。另一方面,如圖2所示,由于鋰離子電池廢棄物中所含的元素僅為鋰、鎳、鈷、錳,因此通過從浸出后溶液中依次回收錳、鈷及鎳,而制成僅留下鋰的溶液,與圖1所示的方法相比可簡易地進(jìn)行。在此,在這樣的分離回收工序中,可獲得從包含錳和/或鐵的溶劑進(jìn)行反提取而成的酸性溶液,優(yōu)選在上述金屬浸出工序中將包含錳和/或鐵的該酸性溶液作為包含錳和/或鐵的金屬離子的溶液,添加至酸性溶液中而使用。由此,可有助于伴隨金屬浸出工序中所添加的雙氧水的量的減少或雙氧水的削減的處理成本的減少。作為該酸性溶液,優(yōu)選設(shè)為硫酸鹽溶液、鹽酸溶液或硝酸溶液,其中,特別優(yōu)選設(shè)為硫酸錳(ii)溶液。再者,尤其是硫酸錳(ii)溶液通常在另外進(jìn)行再利用的情形時(shí),無法在保持原狀的狀態(tài)下使用,需要進(jìn)一步的處理,而使費(fèi)用及工序數(shù)增加,因此在該金屬浸出工序中使用是有效的。在金屬浸出工序中添加至酸性溶液中的硫酸錳(ii)作為還原劑而發(fā)揮作用,可有效地促進(jìn)鎳和/或鈷的浸出。在金屬浸出工序中,在將上述酸性溶液以包含錳和/或鐵的金屬離子的溶液的方式添加的情形時(shí),酸性溶液中的錳和/或鐵的濃度優(yōu)選設(shè)為1g/l~50g/l。或者,將通過對(duì)上述酸性溶液實(shí)施碳酸化、氫氧化、晶析等處理而產(chǎn)生的錳和/或鐵的化合物在金屬浸出工序中添加至酸性溶液中而使用也是有效的。作為以上述方式生成的錳和/或鐵的化合物,例如可列舉:錳和/或鐵的碳酸鹽、氫氧化物或硫酸鹽等,其中,碳酸錳(ii)最適宜用作金屬浸出工序中的添加劑。[實(shí)施例]接下來,以試驗(yàn)性地實(shí)施本發(fā)明的鋰離子電池廢料的浸出方法,并確認(rèn)了其效果,在以下進(jìn)行說明。但是,此處的說明僅用于例示,并未意圖限定于此。(試驗(yàn)例1)以表1所示的含量將包含錳、鈷、鎳及鋰的鋰離子電池廢棄物添加至酸性溶液中而進(jìn)行浸出。在此,在發(fā)明例1中,通過依據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行處理,并使用在分離回收工序中回收的硫酸錳(ii)溶液100ml。該硫酸錳(ii)溶液中的錳的濃度為13.1g/l。另一方面,在發(fā)明例2中,在浸出工序中不使用硫酸錳(ii),取而代之,使用純水100ml。再者,在任一發(fā)明例1及2中,均將作為原料的鋰離子電池廢棄物的質(zhì)量設(shè)為10g,另外,在浸出工序中,使用相對(duì)于硫酸錳(ii)溶液或純水為1倍當(dāng)量的硫酸,在浸出溫度60℃下,以速度250rpm進(jìn)行攪拌。再者,在發(fā)明例1及2中,未使用雙氧水。[表1]mn(質(zhì)量%)co(質(zhì)量%)ni(質(zhì)量%)li(質(zhì)量%)發(fā)明例1、218.219.9207.2并且,在各發(fā)明例1及2中,通過icp發(fā)光分光分析對(duì)浸出工序中的經(jīng)過特定時(shí)間后的溶液中的各元素的濃度進(jìn)行測定,而算出伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化。在圖3及4中分別以圖表表示這些的結(jié)果。根據(jù)圖3及4所示的結(jié)果得知,在添加有硫酸錳(ii)溶液的發(fā)明例1中,與未添加硫酸錳(ii)的發(fā)明例2相比,尤其是鎳及鈷的浸出率與浸出的初始相比大幅上升,在最后階段鎳、鈷及鋰幾乎全部浸出。(試驗(yàn)例2)在發(fā)明例3~5中,通過依據(jù)本發(fā)明的方法,將正極活性物質(zhì)與正極材前驅(qū)體加以混合,而獲得以表2所示的含量包含錳、鈷、鎳及鋰的混合物。另一方面,在發(fā)明例6中僅設(shè)為正極活性物質(zhì),在發(fā)明例7中僅設(shè)為正極材前驅(qū)體。再者,在發(fā)明例3~5中,與正極活性物質(zhì)混合的正極材前驅(qū)體的組成與僅設(shè)為正極材前驅(qū)體的發(fā)明例7的組成相同。關(guān)于各發(fā)明例3~7,利用純水100ml、硫酸1倍當(dāng)量對(duì)10g的混合物、正極活性物質(zhì)或正極材前驅(qū)體進(jìn)行酸浸出,并于浸出溫度60℃下,以速度250rpm進(jìn)行攪拌。在任一發(fā)明例3~7中,均未使用雙氧水。[表2]并且,在各發(fā)明例3~7中,通過icp發(fā)光分光分析對(duì)浸出工序中的經(jīng)過特定時(shí)間后的溶液中的各元素的濃度進(jìn)行測定,而算出伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化。在圖5~9中分別通過圖表表示這些的結(jié)果。根據(jù)圖5~9所示的結(jié)果得知,在使正極活性物質(zhì)與正極材前驅(qū)體混合而進(jìn)行酸浸出的發(fā)明例3~5中,雖然未添加雙氧水,但與僅對(duì)正極活性物質(zhì)或僅對(duì)正極材前驅(qū)體進(jìn)行酸浸出的發(fā)明例6、7相比,尤其是鈷及鎳的浸出率與浸出最初相比大幅增加,最終鈷、鎳及鋰幾乎完全浸出。另外可知,在僅對(duì)正極材前驅(qū)體進(jìn)行酸浸出的發(fā)明例7中,在浸出的中途錳的浸出率幾乎未降低,而未充分地析出二氧化錳,相對(duì)于此,在發(fā)明例3~5中,二氧化錳的析出反應(yīng)被促進(jìn),錳的浸出率大幅降低。(試驗(yàn)例3)在發(fā)明例8及9中,使用以表3所示的含量包含錳、鈷、鎳及鋰的正極活性物質(zhì)。在發(fā)明例8中,使該正極活性物質(zhì)混合于如表4所示的主要由碳酸錳(ii)所構(gòu)成的物質(zhì)中而進(jìn)行酸浸出。另一方面,在發(fā)明例9中,未混合于碳酸錳(ii)中而實(shí)施正極活性物質(zhì)的酸浸出。再者,在任一發(fā)明例8及9中,均將作為原料的正極活性物質(zhì)的質(zhì)量設(shè)為10g,另外,在浸出工序中,未使用雙氧水,而使用純水100ml、相對(duì)于純水為1倍當(dāng)量的硫酸,在浸出溫度60℃下,以速度250rpm進(jìn)行攪拌。另外,在發(fā)明例8中,混合于正極活性物質(zhì)中的碳酸錳(ii)的質(zhì)量設(shè)為2.57g。[表3]mn(質(zhì)量%)co(質(zhì)量%)ni(質(zhì)量%)li(質(zhì)量%)發(fā)明例8、918.219.9207.2[表4]mn(質(zhì)量%)co(質(zhì)量%)ni(質(zhì)量%)li(質(zhì)量%)na(質(zhì)量%)碳酸錳(ii)42.5>0.1>0.1>0.13.4并且,在各發(fā)明例8及9中,通過icp發(fā)光分光分析對(duì)浸出工序中的經(jīng)過特定時(shí)間后的溶液中的各元素的濃度進(jìn)行測定,而算出伴隨時(shí)間的經(jīng)過的各元素的浸出率的變化。在圖10及11中分別通過圖表表示這些的結(jié)果。根據(jù)圖10及11的結(jié)果可明確得知,在僅對(duì)正極活性物質(zhì)進(jìn)行酸浸出的發(fā)明例9中,鈷及鎳的浸出率未上升,相對(duì)于此,在將碳酸錳(ii)與正極活性物質(zhì)混合的發(fā)明例8中,鈷及鎳的浸出率大幅上升。當(dāng)前第1頁12
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