(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅イオンを含有し、ｐＨが１．５以下の酸性溶液である銅イオン含有溶液に、リチウムイオン電池スクラップ中に含まれるアルミニウム箔を添加し、銅イオン含有溶液中の銅イオンを還元させることにより、銅を析出させ、前記銅イオン含有溶液にアルミニウム箔を添加した後、当該銅イオン含有溶液中の銅イオン濃度が、１００ｍｇ／Ｌ以下となる、銅イオン含有溶液からの銅の除去方法。
【請求項２】
前記アルミニウム箔が、リチウムイオン電池スクラップを破砕して篩別した後の篩上のアルミニウム箔である、請求項１に記載の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法。
【請求項３】
前記アルミニウム箔の形状が、一辺２０ｃｍ以下の平面状、または、平均粒径０．５ｍｍ〜５ｍｍの粒状である、請求項１又は２に記載の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法。
【請求項４】
前記銅イオン含有溶液が、ｐＨが１以下の酸性溶液である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法。
【請求項５】
アルミニウム箔の添加前の前記銅イオン含有溶液中の銅イオン濃度が、０．１ｇ／Ｌ〜８ｇ／Ｌである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法。
【請求項６】
前記銅イオン含有溶液に添加するアルミニウム箔に含まれるアルミニウムを、銅イオン含有溶液中の銅イオンに対し、モル比で１．０以上とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法。
【請求項７】
前記銅イオン含有溶液が、有価金属を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法。
【請求項８】
前記アルミニウム箔が、有価金属を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法。
【請求項９】
前記有価金属が、ニッケル及び／又はコバルトである、請求項７又は８に記載の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれ一項に記載の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法を用いて、銅イオン含有溶液から銅を除去した後に、有価金属を回収する有価金属の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、銅イオンを含有する銅イオン含有溶液から銅を除去する方法および、有価金属の回収方法に関するものであり、特には、廃棄等されたリチウムイオン電池スクラップに含まれるアルミニウムを有効に活用することのできる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、各種電池や半導体、電気電子部品その他の金属材料等の用途で使用もしくは廃棄された金属をリサイクルする目的で、そこに含まれ得る様々な金属を個別に分離して回収するプロセスでは、使用済みの金属を粉砕し、酸等を用いてこれを溶解させる処理その他の多くの処理で、銅イオン含む銅イオン含有溶液等の金属含有溶液が得られる。
【０００３】
多種類の金属を金属イオンとして含むことのあるこのような金属含有溶液から、各金属イオンを固体として回収するには、金属含有溶液に浸出しているそれぞれの金属を分離させるため、金属含有溶液に対し、分離させる金属に応じた複数段階の溶媒抽出もしくは中和等を順次に施し、さらには、各段階で得られたそれぞれの溶液に対して、逆抽出、電解、炭酸化その他の処理を施すこと等が必要である。
【０００４】
このような金属の回収方法の一例として、たとえば、リチウムイオン電池スクラップから有価金属等を回収する場合は、はじめに、所要に応じて焙焼、破砕および篩別等の各工程を経て得られた粉状ないし粒状のリチウムイオン電池スクラップを、過酸化水素水を用いて酸浸出し、そこに含まれ得るリチウム、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄、銅、アルミニウム等を酸性溶液中に溶解させて浸出後液を得る。
次いで、その浸出後液に対して溶媒抽出法を実施して、各金属元素を順次に分離させる。ここでは、まず鉄およびアルミニウムを回収し、続いてマンガンおよび銅、そしてコバルト、その後にニッケルを回収して、最後に水相にリチウムを残すことで、各有価金属を回収することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、複数種類の金属イオンを含む金属含有溶液から各金属を分離回収するためには、多くの処理を要する。それ故、金属含有溶液に含まれる複数種類の金属イオンから、特定の金属イオンを固体として予め除去することができれば、その後の回収工程で、各金属を分離回収するために金属含有溶液に施す多様な処理のうち、除去された金属の回収に必要な処理を簡略化ないし省略することができるので、処理の能率及びコストの観点から有効である。
また特に、銅イオンが金属含有溶液に高い濃度で含まれていると、たとえばコバルトを溶媒抽出して逆抽出した後の電解工程で、電着異常が発生する原因となることがあり、後工程での負荷が大きいという問題がある。
【０００６】
ところで、リチウムイオン電池正極材は通常、アルミニウム箔上に粉末状の正極活物質、バインダー等を付着させて構成されているが、廃棄等されたリチウムイオン電池スクラップを処理するに当っては、アルミニウム箔から分離させた正極活物質に対し、上述したような酸浸出工程、回収工程を施すことがある。
この場合、リチウムイオン電池スクラップからの有価金属の回収に際し、アルミニウム箔に含まれるアルミニウムが少なからず得られることから、このようなアルミニウムを有効に活用することが望まれる。
【０００７】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、リチウムイオン電池スクラップを処理する際に得られるアルミニウムを有効活用することにより、銅イオンを含む銅イオン含有溶液から銅を容易に除去し、それによって、処理能率の向上及びコストの低減に寄与することのできる銅イオン含有溶液からの銅の除去方法および、有価金属の回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は、銅イオンを含む銅イオン含有溶液から銅を容易に除去できる方法について鋭意検討した結果、廃棄されるリチウムイオン電池スクラップから除去されたアルミニウム箔のアルミニウムが多量に得られる点に着目し、銅イオン含有溶液から銅を除去するにあたって、このアルミニウムを有効に活用できるのではないかと考えた。
そして、銅イオン含有溶液に、上記のアルミニウム箔を添加することにより、アルミニウム箔の大部分を構成するアルミニウムが、銅イオン含有溶液中の銅イオンの還元を引き起こし、銅が析出することを見出した。
【０００９】
このような知見の下、この発明の銅イオン含有溶液からの銅の除去方法は、銅イオンを含有し、ｐＨが１．５以下の酸性溶液である銅イオン含有溶液に、リチウムイオン電池スクラップ中に含まれるアルミニウム箔を添加し、銅イオン含有溶液中の銅イオンを還元させることにより、銅を析出させ、前記銅イオン含有溶液にアルミニウム箔を添加した後、当該銅イオン含有溶液中の銅イオン濃度が、１００ｍｇ／Ｌ以下となることにある。
【００１０】
ここで、前記アルミニウム箔は、例えばリチウムイオン電池を製造する過程で発生したスクラップ中に含まれる角状ないし平面状のアルミニウム箔や、リチウムイオン電池スクラップを破砕して篩別した後の篩上の粒状のアルミニウム箔であることが好ましい。
またここで、前記アルミニウム箔の大きさとして、平面状のアルミニウム箔は一辺２０ｃｍ以内であり、粒状のアルミニウム箔の平均粒径は０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。
【００１１】
上記の銅イオン含有溶液は、ｐＨが１以下の酸性溶液であることが好ましく、また、アルミニウム箔の添加前の前記銅イオン含有溶液中の銅イオン濃度は、０．１ｇ／Ｌ〜８ｇ／Ｌであることが好適である。
【００１２】
前記銅イオン含有溶液に添加するアルミニウム箔に含まれるアルミニウムは、銅イオン含有溶液中の銅イオンに対し、モル比で１．０以上とすることが好ましい。
【００１３】
なお、前記銅イオン含有溶液は、有価金属を含むことが好ましい。
また、前記アルミニウム箔は、有価金属を含むことが好ましい。
この有価金属が、ニッケル及び／又はコバルトであることがより好ましい。
【００１４】
またこの発明の有価金属の回収方法は、上記のいずれの銅イオン含有溶液からの銅の除去方法を用いて、銅イオン含有溶液から銅を除去した後に、有価金属を回収することにある。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、銅イオン含有溶液に、リチウムイオン電池スクラップ中に含まれるアルミニウム箔を添加することにより、アルミニウム箔に含まれるアルミニウムが、銅イオン含有溶液中の銅イオンを還元させて、銅を析出させるので、銅イオン含有溶液から銅を容易に除去することができる。その結果として、たとえば後工程等で、銅を除去するための処理を簡略化ないし省略することができて、処理効率の向上及びコストの低減に寄与することができる。
またこの発明では、リチウムイオン電池スクラップから除去されたアルミニウム箔を有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の有価金属の回収方法の一の実施形態を示すフローチャートである。
【図２】従来の回収方法を示すフローチャートである。
【図３】この発明の有価金属の回収方法の他の実施形態を示すフローチャートである。
【図４】従来の他の回収方法を示すフローチャートである。
【図５】試験例１における各金属イオンの濃度の経時変化を示すグラフおよび、ｐＨおよびＯＲＰの推移を示すグラフである。
【図６】試験例２における各金属イオンの濃度の経時変化を示すグラフおよび、ｐＨおよびＯＲＰの推移を示すグラフである。
【図７】試験例３における各金属イオンの濃度の経時変化を示すグラフおよび、ｐＨおよびＯＲＰの推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
この発明の一の実施形態に係る銅イオン含有溶液からの銅の除去方法では、銅イオンを含有する銅イオン含有溶液に、リチウムイオン電池スクラップ中に含まれるアルミニウム箔を添加し、銅イオン含有溶液中の銅イオンを還元させることにより、銅を析出させる銅除去工程を含む。
【００１８】
（銅イオン含有溶液）
銅イオン含有溶液は、少なくとも、銅を銅イオンとして含むものであればよい。たとえば、銅を含む各種電池や半導体、電気電子部品、スクラップ中間処理品、鉱石等の様々な原料を酸浸出して得られた溶液を挙げることができる。
それにより、得られた溶液には、銅以外に、有価金属を含む場合があり、典型的な例には、銅の他、コバルト、ニッケルを含有する溶液がある。そしてこの場合、酸浸出して得られた溶液から銅を除去した後に有価金属を回収することができる。
【００１９】
ここで、アルミニウム箔の添加前の銅イオン含有溶液は、銅イオンを、０．１ｇ／Ｌ〜８ｇ／Ｌの範囲の濃度で含むものであることが好ましい。これはすなわち、アルミニウム箔の添加前の銅イオン濃度が高すぎると、アルミニウム箔の必要添加量が多くなり、後にアルミニウム除去が必要な場合にコストが高くなることを懸念されるからである。なお銅イオン濃度が低すぎる場合は、これを特に除去する必要性が生じない。このような観点から、アルミニウム箔の添加前の銅イオン含有溶液の銅イオン濃度は、５０ｇ／Ｌ以下とすることがより好ましい。
【００２０】
またここで、銅イオン含有溶液は、アルミニウム箔の添加前に、たとえばニッケルおよび／またはコバルトその他の有価金属を予め含むものであることが好適である。それにより、銅除去後に、所定の回収工程を実施することで、かかる有価金属を回収することができるからである。
さらに、この銅イオン含有溶液は、リチウムイオン電池スクラップを酸浸出した硫酸酸性溶液等の浸出後液とすることができ、この場合、銅イオン含有溶液は、正極活物質を構成するリチウム、ニッケル、コバルト及びマンガン、ならびに、鉄、銅およびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも一種を、溶解した状態で含むことがある。
【００２１】
（アルミニウム箔）
上記の銅イオン含有溶液に添加するアルミニウム箔は、リチウムイオン電池スクラップに含まれるアルミニウム箔とする。リチウムイオン電池は一般に、正極材、セパレータ及び負極材が幾十にも巻回又は積層されたスタック構造を有し、このうち、正極材は典型的にはアルミニウム箔からなる正極集電体とその表面にバインダーを介して接着されたＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2及びＬｉＭｎ2Ｏ4といったリチウム複合酸化物を材料とする正極活物質から構成されている。
一定期間にわたって使用された、または電池製品の寿命もしくは製造不良その他の理由によって廃棄されたリチウムイオン電池スクラップには、上記の正極集電体としてのアルミニウム箔が含まれており、これを、この実施形態では銅イオン含有溶液に添加するために用いる。
【００２２】
リチウムイオン電池スクラップに含まれるアルミニウム箔は、発生工程によって形状が異なり、それぞれをこの実施形態では銅イオン含有溶液に添加するために用いることができる。
リチウムイオン電池スクラップに含まれるアルミニウム箔の形状の例として、ひとつはアルミニウム箔に正極活物質を塗布する製造工程において発生したアルミニウム箔として、平面状のものがある。角状のアルミニウム箔の大きさは、扱いやすさの観点から一辺２０ｃｍ以下が好ましい。
【００２３】
別のアルミニウム箔の形状の例として、リチウムイオン電池スクラップの正極材を裁断し、次いで、一軸せん断式破砕機等の破砕機を用いて、正極材が所定の大きさよりも小さくなるまで破砕する工程において発生したアルミニウム箔として、粒状のものがある。このような過程において、かかる破砕物を、所定の大きさの篩で篩別して、篩上側にアルミニウム箔を残し、正極活物質を篩下側に移行させる操作が複数回行われる。
【００２４】
上記の篩別により、リチウムイオン電池スクラップの粒状のアルミニウム箔はほとんど篩上に残ることから、銅イオン含有溶液に添加するアルミニウム箔は、リチウムイオン電池スクラップ中に含まれるものを破砕して、篩別した後の篩上のアルミニウム箔とすることが好適である。それにより、アルミニウムの割合の多い粒状のアルミニウム箔が得られる。
ここで、篩の目開きは１．０ｍｍ以下が好ましいが、小さすぎると篩上側に移行する正極活物質の量が増えるので、篩の適切な目開きは、０．０５〜１．０ｍｍであり、好ましくは０．０５〜０．８ｍｍである。なおここでいう目開きは、ＪＩＳ  Ｚ８８０１に準拠したものとする。目開きが０．０５〜０．８ｍｍの篩を用いた場合、篩上には０．５〜２ｍｍの粒径の粒状のアルミニウム箔が残ることがある。
【００２５】
リチウムイオン電池スクラップに含まれるアルミニウム箔には、リチウムイオン電池スクラップを構成するリチウム、ニッケル、コバルト及び／又はマンガンその他の金属も含まれる場合がある。この場合であっても、この実施形態では、銅イオン含有溶液に対して銅除去工程を実施した後に、後述する回収工程を実施することで、それらの金属を回収することができる。そのため、銅イオン含有溶液に添加するアルミニウム箔は、リチウムイオン電池スクラップを構成する金属、なかでも特に、コバルト及び／又はニッケル等の有価金属を含むものであってもよい。
【００２６】
このようにしてリチウムイオン電池スクラップからアルミニウム箔を得ることができるが、このアルミニウム箔は、リチウムイオン電池スクラップを処理する度に得られるところ、この実施形態では、これを有効に活用することができる。
【００２７】
添加するアルミニウム箔の形状及びサイズとしては、一辺２０ｃｍ以下の平面状、または、平均粒径０．５ｍｍ〜５ｍｍの粒状とすることが好ましい。アルミニウム箔のサイズが大きすぎると、反応性が低く、十分な反応速度が得られないことが考えられ、この一方で、アルミニウム箔のサイズが小さすぎると、急速に反応が進み、銅析出後も余分なアルミニウムが浸出されるおそれがある。アルミニウム箔の平均粒径は、より好ましくは０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲、さらに好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲とする。
【００２８】
（銅除去工程）
この銅除去工程では、上述したような銅イオン含有溶液にアルミニウム箔を添加する。それにより、銅イオン含有溶液中の銅イオンが還元されて、それが銅として析出する。この一方で、アルミニウムは、銅イオン含有溶液中に溶解する。
ここでの反応は、銅イオン含有溶液に、卑金属であるアルミニウムが添加されることによって、いわゆるセメンテーションによる置換が生じるものと考えられる。但し、このような理論に限定されるものではない。
【００２９】
アルミニウム箔のアルミニウムの添加量は、銅イオン含有溶液中の銅イオン濃度に対し、モル比で１．０以上とすることが好適である。それにより、銅イオン含有溶液に含まれる銅イオンを有効に析出させることができる。言い換えれば、銅イオン濃度に対するアルミニウムの添加量が、モル比で１．０未満とした場合は、アルミニウムの添加量が少ないことによって、銅イオン含有溶液中の銅イオンを十分に還元させ得ないおそれがある。そのため、銅イオン濃度に対するアルミニウムの添加量は、モル比で１．１以上とすることがより好ましく、さらに１．２以上とすることが一層好ましい。
この一方で、アルミニウムの添加量が多すぎると、後述する回収工程でアルミニウムの回収に必要な手間およびコストが増大することになる。これを防止するため、銅イオン濃度に対するアルミニウムの添加量は、モル比で２以下とすることができ、好ましくは１．５以下とする。
【００３０】
アルミニウム添加時の銅イオン含有溶液は、ｐＨが２以下の酸性溶液であることが好ましい。これは、ｐＨが２より大きいと、銅が有効に析出しない懸念があるからである。銅イオン含有溶液のｐＨは、１．５以下とすることがより好ましく、特に１以下とすることがより一層好ましい。一方、銅イオン含有溶液のｐＨが小さすぎる場合は、アルミニウムの溶出が急速に進み制御が困難となるため過剰溶出の恐れがある。また、後工程でｐＨ上昇が必要となる際、ｐＨ調整のためのコストが増大する。そのため、銅イオン含有溶液のｐＨは、好ましくは０以上、より好ましくは０．５以上とする。なおここでは、銅イオン含有溶液に硫酸その他の酸を添加することにより、ｐＨを調整することが可能である。
【００３１】
銅イオン含有溶液へのアルミニウム箔の添加により、銅イオン含有溶液中の銅イオン濃度は、１００ｍｇ／Ｌ以下に低減されることが好ましい。それにより、後述する回収工程での処理能率の向上およびコストの低減を実現でき、また、コバルト回収時の電解工程で、電着異常の発生を有効に防止することができる。
この観点から、アルミニウム添加後の銅イオン含有溶液中の銅イオン濃度は、２００ｍｇ／Ｌ以下となることがより好ましく、特に１００ｍｇ／Ｌ以下となることがより一層好ましい。
【００３２】
この銅除去工程では、銅イオン含有溶液にアルミニウム箔を添加した後、アルミニウムが効率よく溶け出すために、撹拌することが好ましい。反応は室温、空気雰囲気の条件としてもかまわない。反応時間は、銅イオン濃度が上述した程度に十分に下がるまでの時間とすることが好ましい。
【００３３】
このようにして析出した銅は、固液分離その他の方法にて分離して除去することができ、銅を分離除去した処理後液を得ることができる。
【００３４】
（有価金属の回収方法）
以上に述べたような銅イオン含有溶液からの銅の除去方法により、銅イオン含有溶液から銅を除去した後の処理後液中に、ニッケルやコバルト等の有価金属が溶解して存在している場合、その処理後液から有価金属を回収するため、有価金属の回収方法を実施することができる。
この回収方法では、上述したようにして得られた処理後液に対し、たとえば、一般的な溶媒抽出または中和等を用いて、そこに溶解している有価金属を含む各金属を回収する。
【００３５】
この回収方法の一の実施形態では、図１に例示するように、たとえば、リチウム、マンガン、ニッケル、コバルト、銅、鉄およびアルミニウムを含むリチウムイオン電池スクラップを、硫酸酸性溶液により酸浸出し、それにより得られる浸出後液としての銅イオン含有溶液に対し、先述したようなアルミニウム箔の添加による銅除去工程を行う。析出・沈殿した銅を分離して得られる処理後液は、銅が除去されてほとんど含まれないものとなる。
【００３６】
次いで、処理後液に対して、鉄およびアルミニウムを除去するための中和・分離を実施する。その後は、それにより得られる溶液から、溶媒抽出又は酸化によりマンガンを除去し、そして、各金属に応じた抽出剤による溶媒抽出によりコバルトおよびニッケルを順次に回収した後、水相にリチウムを残す。溶媒中のコバルトは逆抽出によって水相に移動させて、電解採取によって回収することができる。また、溶媒中のニッケルも同様に逆抽出および電解採取により回収可能である。リチウムは炭酸化して炭酸リチウムとして回収できる。
【００３７】
図１に示す実施形態によれば、処理後液としての浸出後液に銅が含まれないので、図２に示す従来の方法で鉄およびアルミニウムを除去した後に銅を除去するべく行っていた硫化・分離が不要となるので、このような有価金属を回収するためのリチウムイオン電池スクラップの処理プロセスにおける処理能率を大きく向上できるとともに、硫化・分離を行うことに要するコストを有効に低減することができる。
また、コバルトの回収時の電解で、溶液中に銅が多量に含まれていると、電着異常の原因となるため、このときまでには銅イオン濃度を、たとえば０．５ｍｇ／Ｌ以下程度の所定の低い値まで低下させておく必要がある。この実施形態では、先の銅除去工程で銅を十分に取り除くことができるので、このような電着異常の発生を確実に防止することができる。
【００３８】
図３に、この発明の有価金属の回収方法の他の実施形態を示す。
図３に示す実施形態では、リチウムイオン電池スクラップを浸出させて浸出後液としての処理後液を得ることは、図１に示すものと同様であるが、処理後液から鉄およびアルミニウムの一部を溶媒抽出により除去し、その後、さらに溶媒抽出を行って、マンガンおよび残りのアルミニウムを除去する。その後に溶液中に残ったリチウム、ニッケルおよびコバルトの回収は、図１に示すものと同様である。
この実施形態では、図４に示す従来の方法と比較して解かるように、マンガンを溶媒抽出する際の銅除去の負荷を軽減することができる。
【実施例】
【００３９】
次に、この発明の方法を試験的に実施し、その効果を確認したので以下に説明する。但し、ここでの説明は単なる例示を目的としたものであって、それに限定されることを意図するものではない。
【００４０】
銅イオンを含む液量２００ｍＬの硫酸コバルト溶液に対し、アルミニウム箔を添加し、そこに含まれる各金属イオンの濃度の経時変化を測定する試験において、アルミニウム箔の添加後の初期ｐＨを変化させた試験例１〜３を実施した。添加するアルミニウム箔を構成するアルミニウムの添加量は、硫酸コバルト溶液中の銅イオンに対し、１．５倍モル当量（３０４ｍｇ）とした。ここで、ｐＨの調整は濃硫酸の添加により行った。アルミニウム箔の添加後は、室温（１９．５℃）で空気雰囲気の下、５００ｒｐｍの撹拌速度で撹拌を行った。各試験例１〜３におけるアルミニウム添加前の元液組成ならびに、初期ｐＨおよびＯＲＰを表１に示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
なお添加したアルミニウム箔は、リチウムイオン電池スクラップを破砕して、目開き０．０７ｍｍの篩により篩別した後に篩上に残ったアルミニウム箔とし、その平均粒径は、１ｍｍであった。
【００４３】
上記の試験例１〜３における各金属イオンの濃度の経時変化の各試験結果を、ｐＨおよびＯＲＰの推移とともに、図５〜７のそれぞれにグラフで示す。
図５に示すところから解かるように、初期ｐＨが１と低い試験例１では、時間の経過に伴い、アルミニウム濃度が増加してアルミニウムが浸出する一方で、溶液中の銅濃度は大きく低下したことから、セメンテーション反応が生じたと考えられる。ここで、ｐＨやＯＲＰが経時変化していたことからも化学反応であることが解かる。試験例１のように初期ｐＨを１とした場合は、銅の置換率は１００％であった。
図６に示す結果を参照すると、ｐＨを２とした試験例２では、銅の置換率は２０％程度であった。図１と図２の結果より、反応速度と初期ｐＨは強い相関があることが解かった。
【００４４】
一方、図７に示すように、初期ｐＨを３とした試験例３では、銅濃度は低下したとは言い難いが、これは、ｐＨが若干高かったことによって、水分蒸発に起因する銅濃度上昇に打ち消される程度の反応速度となったことが原因であると考えられる。
図５〜７のいずれの結果においても、コバルトやニッケル等の他の金属の濃度減少は見受けられなかった。
【００４５】
以上の結果より、銅イオンを含む溶液にアルミニウムを添加することにより、選択的に銅をアルミニウムに置換できることが解かった。また、初期ｐＨを下げることで、反応速度は急激に上昇することが解かった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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