(57)【要約】【課題】  不純物を含有するコバルト金属から高純度の硫酸コバルト水溶液を製造するに際し、コバルト金属に含まれる不純物を十分に除去できる硫酸コバルト水溶液の製造方法、及びその製造方法により得られる硫酸コバルト水溶液を用いた水酸化コバルトの製造方法を提供すること。【解決手段】  不純物として鉄及びケイ素を含有するコバルト金属を硫酸水溶液に溶解する溶解工程と、上記溶解工程で得られた溶液に、２価の鉄を酸化させるための酸化剤を添加すると共に当該溶液のｐＨを３〜５に調整し、水酸化鉄を析出させて除去する鉄除去工程と、上記鉄除去工程で得られた溶液のｐＨを５〜６に調整し、ケイ素を析出させて除去するケイ素除去工程とを備えることを特徴とする硫酸コバルト水溶液の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
不純物として鉄及びケイ素を含有するコバルト金属を硫酸水溶液に溶解する溶解工程と、
前記溶解工程で得られた溶液に、２価の鉄を酸化させるための酸化剤を添加すると共に当該溶液のｐＨを３〜５に調整し、水酸化鉄を析出させて除去する鉄除去工程と、
前記鉄除去工程で得られた溶液のｐＨを５〜６に調整し、ケイ素を析出させて除去するケイ素除去工程と、
を備えることを特徴とする硫酸コバルト水溶液の製造方法。
【請求項２】
不純物としてニッケル及び鉄を含有するコバルト金属を硫酸水溶液に溶解する溶解工程と、
前記溶解工程で得られた溶液に、鉄粉及び硫化物イオンを生成する化合物を添加し、硫化ニッケルを析出させて除去するニッケル除去工程と、
前記ニッケル除去工程で得られた溶液に、２価の鉄を酸化させるための酸化剤を添加すると共に当該溶液のｐＨを３〜５に調整し、水酸化鉄を析出させて除去する鉄除去工程と、
を備えることを特徴とする硫酸コバルト水溶液の製造方法。
【請求項３】
前記溶解工程において、前記コバルト金属が不純物としてケイ素をさらに含有するものであり、
前記鉄除去工程で得られた溶液のｐＨを５〜６に調整し、ケイ素を析出させて除去するケイ素除去工程をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の硫酸コバルト水溶液の製造方法。
【請求項４】
前記溶解工程において、前記コバルト金属がコバルト１ｇに対して、鉄を０．５〜５０ｍｇ、ケイ素を２ｍｇ以下含有するものであることを特徴とする請求項１又は３に記載の硫酸コバルト水溶液の製造方法。
【請求項５】
前記溶解工程において、前記コバルト金属がコバルト１ｇに対して、ニッケルを０．５〜５ｍｇ、鉄を０．５〜５０ｍｇ含有するものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の硫酸コバルト水溶液の製造方法。
【請求項６】
前記ニッケル除去工程において、前記硫化物イオンを生成する化合物が水硫化ナトリウム、硫化ナトリウム、硫化水素及び硫化カリウムのうちの少なくとも１種であることを特徴とする請求項２又は３に記載の硫酸コバルト水溶液の製造方法。
【請求項７】
前記ケイ素除去工程において、前記鉄除去工程で得られた溶液の温度を４０℃以上に調整することを特徴とする請求項１又は３に記載の硫酸コバルト水溶液の製造方法。
【請求項８】
前記鉄除去工程において、前記２価の鉄を酸化させるための酸化剤が過酸化水素水又は次亜塩素酸ナトリウムであることを特徴とする請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の硫酸コバルト水溶液の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のうちの何れか一項に記載の硫酸コバルト水溶液の製造方法で得られた硫酸コバルト水溶液に、水酸化ナトリウムを添加し、水酸化コバルトを析出させて分離する水酸化コバルト分離工程、
を備えることを特徴とする水酸化コバルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫酸コバルト水溶液の製造方法及び水酸化コバルトの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン、デジカメ、携帯電話等に代表される通信・情報処理分野あるいはハイブリッド型電気自動車の分野などでは、高性能電池材料としてコバルト酸化物、コバルト水酸化物等のコバルト化合物が使用されている。通常、これらのコバルト化合物は、コバルト金属を原料として、溶解、精製、中和処理、結晶ろ過、乾燥、焼成などの多くの工程を経て最終的なコバルト化合物が得られる。
【０００３】
原料のコバルト金属に含まれる不純物の含有量は産地で異なり、不純物の成分も鉄を主とするもの、ニッケルを主とするもの、鉄及びニッケルを主とするもの、鉄、ニッケル及びケイ素を主とするものなど多様である。なお、コバルト金属には、上記の成分以外にも、銅、鉛、亜鉛、クロムなどが不純物として含まれる。
【０００４】
近年、上述した通信・情報処理や自動車の分野などでは、付加価値の高い新機能製品の開発が活発になされており、これらの用途に使用されるコバルト化合物は不純物が十分に除去された高純度のものが求められている。
【０００５】
コバルト化合物の純度を向上させるためには、原料のコバルト金属の組成に応じて適切に不純物を除去することが必要である。不純物として鉄又はニッケルのみを成分とする場合には鉄又はニッケルを除去する工程だけで十分であるが、不純物として鉄及びニッケルの２成分、又は鉄、ニッケル及びケイ素の３成分を比較的多く含有する場合にはそれぞれの除去方法を段階的に講じる必要がある。
【０００６】
例えば、特許文献１には、ニッケル及び鉄を不純物として含有する硫酸コバルト水溶液にコバルト粉及び硫化ナトリウム等の２価の硫化物イオンを生成させる化合物を作用させ、その後、さらに次亜塩素酸ナトリウムや過酸化水素を添加して不純物であるニッケルや鉄を沈殿させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭６３−４５１３１号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法ではケイ素を除去する方法が提案されておらず、原料のコバルト金属にケイ素が多く含まれている場合にはケイ素が不純物として残ってしまう。
【０００８】
また観点は異なるが、最近ではリチウムイオン電池の正極材料として新しい提案がなされている。すなわち、従来は高純度コバルト化合物を単独で使用していたが、単独材料に替わって混合型の電池材料が提案されている。混合材料としてはコバルト、ニッケル及びマンガンの混合材料が実用化されている。このような混合材料の場合には必ずしもニッケルを不純物として取り除く必要がない。
【０００９】
その場合には、上記特許文献１の方法におけるニッケルを除去する工程は無駄な工程となる。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、不純物を含有するコバルト金属から高純度の硫酸コバルト水溶液を製造するに際し、コバルト金属に含まれる不純物を十分に除去できる硫酸コバルト水溶液の製造方法、及びその製造方法により得られる硫酸コバルト水溶液を用いた水酸化コバルトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、不純物として鉄及びケイ素を含有するコバルト金属を硫酸水溶液に溶解する溶解工程と、上記溶解工程で得られた溶液に、２価の鉄を酸化させるための酸化剤を添加すると共に当該溶液のｐＨを３〜５に調整し、水酸化鉄を析出させて除去する鉄除去工程と、上記鉄除去工程で得られた溶液のｐＨを５〜６に調整し、ケイ素を析出させて除去するケイ素除去工程とを備えることを特徴とする硫酸コバルト水溶液の製造方法を提供する。
【００１２】
本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法によれば、コバルト金属が溶解した硫酸水溶液に酸化剤を添加すると共にその溶液のｐＨを３〜５に調整することで、結晶性のよい鉄の沈殿（β-FeOOH）が生成し、溶液中の鉄を十分に除去することができる。
【００１３】
さらに鉄を結晶として分離除去した溶液のｐＨを５〜６に調整することで、溶液中のケイ素を効率的に除去することができる。つまり、ｐＨ条件を好適な範囲に調整することにより、コバルトの回収率を損なうことなくケイ素の濃度を低減することができる。
【００１４】
また、上記本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法は、コバルト金属に多量の不純物が含まれている場合に特に有効である。例えば、コバルト１ｇに対して鉄を０．５〜５０ｍｇ、ケイ素を２ｍｇ以下含有するコバルト金属を用いても、コバルト１ｇに対して鉄を０．０５ｍｇ以下、ケイ素を０．３ｍｇ以下に低減することができ、高純度の硫酸コバルト水溶液を得ることができる。
【００１５】
また、本発明は、不純物としてニッケル及び鉄を含有するコバルト金属を硫酸水溶液に溶解する溶解工程と、上記溶解工程で得られた溶液に、鉄粉及び硫化物イオンを生成する化合物を添加し、硫化ニッケルを析出させて除去するニッケル除去工程と、上記ニッケル除去工程で得られた溶液に、２価の鉄を酸化させるための酸化剤を添加すると共に当該溶液のｐＨを３〜５に調整し、水酸化鉄を析出させて除去する鉄除去工程と、を備えることを特徴とする硫酸コバルト水溶液の製造方法を提供する。
【００１６】
ここで、上記特許文献１に記載の方法では、不純物であるニッケルを除去するために、硫化物イオンを生成する化合物が多量に使用される。その結果、使用される上記化合物の増加に伴いコバルトの共沈量が増加し、得られる高純度の硫酸コバルト水溶液からのコバルトの回収率が低下し、処理コストが増大する。
【００１７】
特に、原料として低品位のコバルトメタルを使用する場合には、原料溶液中にニッケルが多量に含まれることから上記化合物の使用量を増やすことが必要となり、コバルトの共沈量が増大するためコバルトの回収率がさらに低下する。なお、原料溶液中にニッケルが多量に含まれる場合としては、具体的には、原料としてコバルト１ｇに対してニッケルを１ｍｇ以上含有するコバルトメタルを使用する場合がある。また、本発明者らは、上記特許文献１に記載の方法におけるコバルトの共沈量について試験を行い、コバルトメタルがコバルト１ｇに対してニッケルを３ｍｇ含有する場合には、硫酸コバルト水溶液中のコバルトの２０％が硫化コバルトとして共沈することを確認した。
【００１８】
これに対して、ニッケル除去工程を備える本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法では、溶解工程で得られた溶液に鉄粉を添加することで、コバルト粉を添加する場合に比べて、ニッケルが硫化ニッケルとして析出し易くなり、またコバルトの共沈量を減少させることができると共に硫化物イオンを生成する化合物の使用量を減らすことができる。さらに、ニッケル除去工程で得られた溶液に酸化剤を添加し、当該溶液のｐＨを３〜５に調整することで、溶液中の鉄を効率的に除去することができる。
【００１９】
したがって、ニッケル除去工程を備える本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法によれば、不純物を含有するコバルト金属から硫酸コバルト水溶液を製造するに際し、溶液中のコバルトの回収率の低下を十分に抑制し、原料に含まれる不純物を効率的に除去でき、高純度の硫酸コバルト水溶液を得ることができる。
【００２０】
また、ニッケル除去工程を備える本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法では、ニッケル除去工程において、鉛、亜鉛、カドミニウム等の不純物の除去も同時に行なうことができ、より高純度の硫酸コバルト水溶液を得ることができる。
【００２１】
ニッケル除去工程を備える本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法は、コバルト金属が不純物としてケイ素をさらに含有するものである場合、鉄除去工程の後段に、鉄除去工程で得られた溶液のｐＨを５〜６に調整しケイ素を析出させて除去するケイ素除去工程をさらに備える。
【００２２】
さらに、ニッケル除去工程を備える本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法は、コバルト金属に多量の不純物が含まれている場合に特に有効である。例えば、コバルト１ｇに対してニッケルを０．５〜５ｍｇ、鉄を０．５〜５０ｍｇ含有するコバルト金属を用いても、コバルト１ｇに対してニッケルを０．３ｍｇ以下、鉄を０．０５ｍｇ以下に低減することができ、高純度の硫酸コバルト水溶液を得ることができる。また、コバルト１ｇに対してニッケルを０．５〜５ｍｇ、鉄を０．５〜５０ｍｇ、ケイ素を２ｍｇ以下含有するコバルト金属を用いても、コバルト１ｇに対してニッケルを０．３ｍｇ以下、鉄を０．０５ｍｇ以下、ケイ素を０．３ｍｇ以下に低減することができ、高純度の硫酸コバルト水溶液を得ることができる。
【００２３】
このように、本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法は不純物が多量に含まれるコバルト金属に対して特に有効であることから、一般に市販されている低品位のコバルトメタルから高純度の硫酸コバルト水溶液を製造することができる。
【００２４】
また、本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法では、ニッケル除去工程において、硫化物イオンを生成する化合物が水硫化ナトリウム、硫化ナトリウム、硫化水素及び硫化カリウムのうちの少なくとも１種であることが好ましい。
【００２５】
また、本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法では、鉄除去工程において、上記２価の鉄を酸化させるための酸化剤が過酸化水素水又は次亜塩素酸ナトリウムであることが好ましい。
【００２６】
また、本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法では、ケイ素除去工程において、鉄除去工程で得られた溶液のｐＨを５〜６に調整すると共に当該溶液の温度を４０℃以上に調整することが好ましい。鉄除去工程で得られた溶液の温度を４０℃以上にすることで、ケイ素がより析出しやすくなり、ケイ素の除去効率を向上させることができる。
【００２７】
また、本発明は、上記本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法で得られた硫酸コバルト水溶液に、水酸化ナトリウムを添加し、水酸化コバルト（Ｃｏ（ＯＨ）２）を析出させて分離すると共に副生した硫酸ナトリウムを除去する水酸化コバルト分離工程、を備えることを特徴とする水酸化コバルトの製造方法を提供する。
【００２８】
本発明の水酸化コバルトの製造方法によれば、上記本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法により得られる硫酸コバルト水溶液を用いて水酸化コバルトを製造することで、不純物が十分に低減された高純度の水酸化コバルトを製造することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法によれば、不純物を含有するコバルト金属から硫酸コバルト水溶液を製造するに際し、コバルト金属に含まれる不純物を十分に除去でき、高純度の硫酸コバルト水溶液を得ることができる。また、本発明の水酸化コバルトの製造方法によれば、上記本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法により得られる硫酸コバルト水溶液を用いることで、不純物が十分に低減された高純度の水酸化コバルトを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
先ず、本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法について説明する。本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法は、その目的又は必要性により、溶解工程、鉄除去工程及びケイ素除去工程を備える形態、又は溶解工程、ニッケル除去工程及び鉄除去工程を備える形態がある。なお、後者の形態では、必要に応じてケイ素除去工程をさらに備えることで、コバルト金属にケイ素が含まれている場合でも、溶液中のケイ素を十分に除去できる。以下、硫酸コバルト水溶液の製造方法が、溶解工程、ニッケル除去工程、鉄除去工程及びケイ素除去工程を備える形態について詳述する。
【００３１】
（溶解工程）
溶解工程（第１工程）では、コバルト金属を硫酸水溶液に溶解する。ここで、コバルト金属とはコバルトを主成分とする固体（例えば、粉末状、板状又は粒状）であり、代表的な不純物として鉄、ニッケル、ケイ素などを含有するものである。このようなコバルト金属としては、一般に市販されている低品位のコバルトメタルを使用することができる。
【００３２】
上記硫酸水溶液は、コバルト金属を溶解できるものであればよいが、好ましくは３〜５Ｎの硫酸水溶液が好ましい。かかる硫酸水溶液の濃度が、３Ｎ未満であると、コバルト金属の溶解速度が遅く、コバルトの濃度が薄くなる傾向がある。
【００３３】
なお、コバルト金属がケイ素を含有しないもの、またはケイ素の含有量が微量（例えば、コバルト１ｇに対してケイ素の含有量が０．３ｍｇ以下の場合。）である場合には、後述するケイ素除去工程は行わなくてもよい。また、得られる硫酸コバルト水溶液の用途によっては、ニッケル除去工程は行わなくてもよい。
【００３４】
（ニッケル除去工程）
ニッケル除去工程（第２工程）では、溶解工程で得られた溶液に鉄粉及び硫化物イオンを生成する化合物を添加し、硫化ニッケルを析出させて除去する。この工程では、溶液中で生成する硫化物イオンの作用により、硫化コバルト（ＣｏＳ）及び硫化ニッケル（ＮｉＳ）が同時に沈殿（共沈）するが、溶液に鉄粉を添加する場合にはコバルト粉を添加する場合に比べて、硫化ニッケルが沈殿し易くなり、また硫化コバルトの共沈量を減少させることができる。
【００３５】
鉄粉は市販されている一般的なものを使用でき、その添加量はコバルト１ｇに対して０．０１〜０．１ｇが好ましい。鉄粉の添加量が０．０１ｇ未満であると、添加の効果が十分に得られず硫化ニッケルの析出量が不十分となる傾向がある。他方、０．１ｇを超えると、不純物（特に、ニッケル）の析出量が上記下限値未満の場合と差が見られず、溶液中の鉄の溶解量が増加する傾向がある。
【００３６】
また、硫化物イオンを生成する化合物としては、硫酸水溶液中で硫化物イオンを生成するものであればよく、水硫化ナトリウム、硫化ナトリウム、硫化水素及び硫化カリウムのうち少なくとも１種が好ましい。硫化物イオンを生成する化合物の添加量は、コバルト１ｇ（０．０１７ｍｏｌ）に対して０．０００５〜０．００２ｍｏｌが好ましい。添加量が０．０００５ｍｏｌ未満であると、硫化ニッケルを析出させるために十分な効果が得られ難い傾向がある。他方、０．００２ｍｏｌを超えると、コバルトの硫化物沈殿が増加し、コバルトの回収率が低下する傾向があり、また、不純物（特に、ニッケル）の除去効果が上記下限値未満の場合と差が見られない。
【００３７】
硫化ニッケル及びその他の化合物の析出物（沈殿物）は、ろ過などの方法により溶液から分離して除去する。析出物を除去することにより、不純物（特に、ニッケル）を極低濃度まで除去した硫酸コバルト水溶液が得られる。なお、析出物を分離せずに鉄除去工程を行った場合には、析出物の再溶解が起こり、硫酸コバルト水溶液中のニッケルが増加するため、次の工程に移る前に析出物を分離しておく必要がある。また、以下の各工程においても、析出物は上記と同様にして除去できる。
【００３８】
（鉄除去工程）
鉄除去工程（第３工程）では、溶解工程で得られた溶液又はニッケル除去工程で得られた溶液に、溶液中に残存する２価の鉄を酸化させるための酸化剤を添加すると共に、酸化剤が添加された溶液のｐＨを３〜５（より好ましくは３〜４）に調整し、水酸化鉄（ＩＩＩ）を析出させて除去する。なお、ニッケル除去工程が行われた場合には、溶液に鉄粉を添加するために硫酸コバルト水溶液中の鉄の濃度が増加するが、この鉄除去工程で鉄が十分に除去される。ここで、鉄の除去とは、溶液と析出物とが分かれていればよく、ろ過による分離は必ずしも行わなくともよい。
【００３９】
鉄除去工程では酸化剤を添加することで、溶液中の２価の鉄は３価に酸化される。酸化剤としては、２価の鉄を３価に酸化できるものであればよく、例えば、過酸化水素や次亜塩素酸ナトリウム等が挙げられる。
【００４０】
また、鉄除去工程では、溶液の酸化還元電位を２００〜４００ｍＶに調整することが好ましい。酸化還元電位を上記の範囲にすることで、水酸化鉄がさらに析出しやすくなり、鉄の除去効率を向上させることができる。
【００４１】
また、ｐＨはニッケル除去工程で得られた溶液にアルカリを添加して調整することが好ましい。アルカリとしては、例えば水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化コバルト（Ｃｏ（ＯＨ）２）等が挙げられるが、経済性の観点から水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。
【００４２】
なお、ｐＨを３〜５に調整することで、生成する水酸化鉄の析出物（沈殿）が沈降性及びろ過性に優れたものとなり、鉄の除去を効率的に行うことができる。なお、溶液のｐＨが５を超えると、析出する水酸化鉄の沈降性及びろ過性が悪くなり、硫酸コバルト水溶液の精製が困難となり、コバルトの回収率が低下する。他方、ｐＨが３未満であると、鉄が完全に水酸化物にならないために水酸化鉄の析出量が少なくなり、溶液中の鉄の除去が不十分となる。
【００４３】
（ケイ素除去工程）
ケイ素除去工程（第４工程）では、鉄除去工程で得られた溶液のｐＨを５〜６に調整しケイ素を析出させて除去する。なお、溶液のｐＨが５未満であると、ケイ素の除去が不十分となり、他方、ｐＨが６を超えると、コバルトの水酸化物沈殿も多く生成するためコバルトの回収率が低下する。
【００４４】
ケイ素除去工程においては、鉄除去工程で得られた溶液のｐＨを５〜６に調整すると共に当該溶液の温度を４０℃以上に調整することが好ましく、５０〜７０℃に調整することがより好ましい。溶液の温度が４０℃未満の場合には、ケイ素を沈殿させるのに時間が長くなり、生産効率が低下する傾向がある。
【００４５】
以上説明したように、本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法により、主要な不純物が十分に除去され高純度の硫酸コバルト水溶液が得られる。なお、コバルト金属として、例えば、コバルト１ｇに対してニッケルを０．５〜５ｍｇ、鉄を０．５〜５０ｍｇ含有するコバルト金属を用いても、コバルト１ｇに対してニッケルを０．３ｍｇ以下、鉄を０．０５ｍｇ以下に低減することができ、高純度の硫酸コバルト水溶液を得ることができる。また、コバルト１ｇに対してニッケルを０．５〜５ｍｇ、鉄を０．５〜５０ｍｇ、ケイ素を２ｍｇ以下含有するコバルト金属を用いても、コバルト１ｇに対してニッケルを０．３ｍｇ以下、鉄を０．０５ｍｇ以下、ケイ素を０．３ｍｇ以下に低減することができ、高純度の硫酸コバルト水溶液を得ることができる。
【００４６】
そして、得られた高純度の硫酸コバルト水溶液を用いて、硫酸コバルト、水酸化コバルト、オキシ水酸化コバルト、四酸化三コバルト等のコバルト化合物を製造すると、高純度のコバルト化合物を得ることができる。
【００４７】
次に、本発明の水酸化コバルトの製造方法について説明する。本発明の水酸化コバルトの製造方法は、上記本発明の硫酸コバルト水溶液の製造方法で得られた硫酸コバルト水溶液に、水酸化ナトリウムを添加し、水酸化コバルト（Ｃｏ（ＯＨ）２）を析出させて分離すると共に副生した硫酸ナトリウムを除去する水酸化コバルト分離工程を備える。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明の内容を、実施例及び比較例を用いて更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
不純物としてニッケル、鉄及びケイ素を含むコバルトメタル６２．７ｇを４．１Ｎ硫酸水溶液５００ｍＬに添加して溶解し、コバルト濃度１２０ｇ／Ｌ、ｐＨ３．５の硫酸コバルト水溶液を調製した。なお、ｐＨは、ｐＨ測定計（東亜電波工業製、イオン・ｐＨメーター  ＩＭ−５５Ｇ、ｐＨ測定用電極：ガラス複合電極ＧＳＴ−５７２１Ｃ）によって測定した（以下、同様。）。また、後述する酸化還元電位の測定にも同じ機器を使用した。
【００５０】
また、得られた硫酸コバルト水溶液を工程１液とし、その溶液中のコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）及びケイ素（Ｆｅ）の含有量（ｇ／Ｌ）をＩＣＰ（島津製作所社製、ＩＣＰＳ−８０００）を用いて測定した。工程１液中の各金属の含有量を表１に示す。
【００５１】
得られた工程１液５００ｍＬをコニカルビーカーに取り、恒温槽で液温を６０℃に調整し、試薬電解鉄粉２．５ｇを撹拌しながら添加した。次に、２００ｇ／Ｌに調整した硫化ナトリウム水溶液２５ｍｌを、鉄粉を添加した溶液に添加し、恒温槽で６０℃に保ちながら３０分間撹拌して反応させた。反応終了後、沈殿物をろ別して、沈殿を分離した硫酸コバルト水溶液を工程２液とし、工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００５２】
次に、恒温槽を用いて液温を６０℃に保ちながら、工程２液に３％過酸化水素水、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液を添加し、酸化還元電位を３８０ｍＶに、ｐＨを４．５に調整して５時間撹拌した。得られたスラリーの沈殿物をろ別し、工程３液とし、工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００５３】
なお、工程３液のろ別の際のろ過速度を測定するため、直径１５０ｍｍの５Ｃろ紙を用いて吸引ろ過を行い、ろ過速度を測定した。また、工程１液中のコバルト含有量と工程３液中のコバルト含有量からコバルト回収率（％）を求めた。ろ過速度とコバルト回収率を表１に示す。
【００５４】
【表１】
2006008463.tif 000002
【００５５】
表１に示した結果からわかるように、実施例１では、コバルトの回収率を大きく低下させることなく、ニッケル除去工程により十分にニッケルが除去され、鉄除去工程により十分に鉄が除去されることが確認された。
【００５６】
（実施例２）
実施例１で使用した工程１液と同様の溶液を用い、実施例１と同様にニッケルを除去し工程２液を得た。実施例１と同様にして、工程１液及び工程２液の各金属の含有量を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００５７】
次に、恒温槽を用いて液温を６０℃に保ちながら、工程２液に３％過酸化水素水、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液を添加し、酸化還元電位を３８０ｍＶに、ｐＨを３．５に調整して５時間撹拌した。得られたスラリーを工程３液とし、工程３液の一部をろ別したろ液を工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００５８】
次に、工程３液に、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウムを添加し、ｐＨを５．７に調整して５時間撹拌した。得られた溶液の沈殿物をろ別し工程４液とし、工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００５９】
なお、工程４液のろ別の際のろ過速度を測定するため直径１５０ｍｍの５Ｃろ紙を用いて吸引ろ過を行い、ろ過速度を測定した。また、工程１液中のコバルト含有量と工程４液中のコバルト含有量からコバルト回収率を求めた。ろ過速度とコバルト回収率の結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
2006008463.tif 000003
【００６１】
表２に示した結果からわかるように、ケイ素除去工程により十分にケイ素が除去されることが確認された。
【００６２】
（比較例１）
実施例２で使用した工程１液と同様の溶液を用い、実施例２と同様にニッケルを除去し工程２液を得た。実施例２と同様に工程１液の各金属の含有量を表３に示す。なお、工程２液の各金属の含有量は、実施例２と同様であったことから、その記載は省略した。
【００６３】
次に、恒温槽を用いて液温を６０℃に保ちながら、工程２液に３％過酸化水素水、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウムを添加し、酸化還元電位を３８０ｍＶ、ｐＨを２．５に調整して５時間撹拌した。得られたスラリーを工程３液とし、工程３液の一部をろ別したろ液を工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表３に示す。
【００６４】
次に、工程３液に、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウムを添加し、ｐＨを５．７に調整して５時間撹拌した。得られたスラリーの沈殿物をろ別し、を工程４液とし、工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表３に示す。
【００６５】
なお、工程４液のろ別の際のろ過速度を測定するため直径１５０ｍｍの５Ｃろ紙を用いて吸引ろ過を行い、ろ過速度を測定した。また、工程１液中のコバルト含有量と工程４液中のコバルト含有量からコバルト回収率を求めた。ろ過速度とコバルト回収率の結果を表３に示す。
【００６６】
【表３】
2006008463.tif 000004
【００６７】
表３に示した結果からわかるように、比較例１では、鉄除去工程においてｐＨが３未満であったことから水酸化鉄の析出量が少なく、鉄の除去が不十分であった。また、ケイ素除去工程で、水酸化鉄が析出したもののｐＨが５を超えていたため、ろ過性の悪い沈殿が生じ、実施例２に比較してろ過速度が遅いことが確認された。
【００６８】
（比較例２）
実施例２で使用した工程１液と同様の溶液を用い、実施例２と同様にニッケルを除去し工程２液を得た。実施例２と同様に工程１液の各金属の含有量を表４に示す。なお、工程２液の各金属の含有量は、実施例２と同様であったことから、その記載は省略した。
【００６９】
次に、恒温槽を用いて液温を６０℃に保ちながら、工程２液に３％過酸化水素水、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウムを添加し、酸化還元電位を３８０ｍＶ、ｐＨを５．２に調整して５時間撹拌した。得られたスラリーを工程３液とし、工程３液の一部をろ別したろ液を工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表４に示す。
【００７０】
次に、工程３液に、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウムを添加し、ｐＨを５．７に調整して５時間撹拌した。得られたスラリーの沈殿物をろ別し、工程４液とし、工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表４に示す。
【００７１】
なお、工程４液のろ別の際のろ過速度を測定するため直径１５０ｍｍの５Ｃろ紙を用いて吸引ろ過を行い、ろ過速度を測定した。また、工程１液中のコバルト含有量と工程４液中のコバルト含有量からコバルト回収率を求めた。ろ過速度とコバルト回収率の結果を表４に示す。
【００７２】
【表４】
2006008463.tif 000005
【００７３】
表４に示した結果からわかるように、比較例２では、鉄除去工程においてｐＨが５を超えていたことから、実施例２に比較してろ過速度が遅いことが確認された。
【００７４】
（参考例１）
実施例２で使用した工程１液と同様の溶液を用い、実施例２と同様にニッケルを除去し工程２液を得た。実施例２と同様に工程１液の各金属の含有量を表５に示す。なお、工程２液の各金属の含有量は、実施例２と同様であったことから、その記載は省略した。
【００７５】
次に、実施例２と同様にして、恒温槽を用いて液温を６０℃に保ちながら、工程２液に３％過酸化水素水、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウムを添加し、酸化還元電位を３８０ｍＶ、ｐＨを３．５に調整して５時間撹拌し、得られたスラリーを工程３液とした。なお、工程３液の一部をろ別したろ液の各金属の含有量は、実施例２と同様であったことから、その記載は省略した。
【００７６】
次に、工程３液に、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウムを添加し、ｐＨを６．５に調整して５時間撹拌した。得られた工程４液とし、工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表５に示す。
【００７７】
工程４液のろ別の際のろ過速度を測定するため直径１５０ｍｍの５Ｃろ紙を用いて吸引ろ過を行い、ろ過速度を測定した。また、工程１液中のコバルト含有量と工程４液中のコバルト含有量からコバルト回収率を求めた。ろ過速度とコバルト回収率の結果を表５に示す。
【００７８】
【表５】
2006008463.tif 000006
【００７９】
表５に示した結果からわかるように、参考例１では、ケイ素除去工程においてｐＨが６を超えていたことから、コバルトの回収率が大幅に低下することが確認された。
【００８０】
（実施例３）
不純物としてニッケル、鉄及びケイ素を含むコバルトメタルを原料とし実施例２と同様にして、溶解工程、ニッケル除去工程、鉄除去工程及びケイ素除去工程を行い、硫酸コバルト水溶液を得た。得られた硫酸コバルト水溶液３００ｍＬに５Ｎ水酸化ナトリウム約１９０ｍＬを添加して撹拌し、反応させて水酸化コバルトを沈殿させた。その水酸化コバルトを溶液からろ別し、水酸化コバルトの沈殿を得た。かかる沈殿を８００℃で約５時間乾燥して、約４３ｇの結晶を得た。また、その水酸化コバルトを焼成して酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）を製造した。得られた水酸化コバルト及び酸化コバルトの各成分の含有量（質量％）を表６に示す。
【００８１】
【表６】
2006008463.tif 000007
【００８２】
表６に示した結果からわかるように、本発明の製造方法により得られた水酸化コバルトは高純度であることが確認された。また、得られた水酸化コバルトから製造された酸化コバルトも高純度であることが確認された。
【００８３】
（実施例４）
不純物としてニッケル、鉄及びケイ素を含むコバルトメタル６２．７ｇを４．１Ｎ硫酸水溶液５００ｍＬに添加して溶解し、コバルト濃度１２０ｇ／Ｌ、ｐＨ３．５の硫酸コバルト水溶液を調製した。
【００８４】
また、得られた硫酸コバルト水溶液を工程１液とし、その溶液中のコバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）及びケイ素（Ｆｅ）の含有量（ｇ／Ｌ）をＩＣＰ（島津製作所社製、ＩＣＰＳ−８０００）を用いて測定した。工程１液中の各金属の含有量を表７に示す。
【００８５】
得られた工程１液５００ｍＬをコニカルビーカーに取り、恒温槽を用いて液温を６０℃に保ちながら、３％過酸化水素水、２ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液を添加し、酸化還元電位を３８０ｍＶに、ｐＨを３．５に調整して５時間撹拌した。得られたスラリーの沈殿物をろ別し、工程３液とし、工程１液と同様にして各金属の含有量を測定した。得られた結果を表７に示す。
【００８６】
その後、工程３液を再び水酸化ナトリウムを用いてｐＨを５．７に調整し、５時間撹拌を行った後、沈殿物をろ別したケイ素除去工程液（工程４液）とし、工程１液と同様にして各金属の含有量を分析した結果を表７に示す。また、工程１液中のコバルト含有量と工程４液中のコバルト含有量からコバルト回収率を求めた結果を表７に示す。
【００８７】
【表７】
2006008463.tif 000008
【００８８】
表７に示した結果からわかるように、実施例７では、鉄除去工程、ケイ素除去工程により、鉄、ケイ素が十分に低減されることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、磁性材料、電池材料、電子材料等に使用されるコバルト化合物を製造する際に利用可能である。