(57)【要約】【課題】  リチウムイオン電池の焙焼、破砕によって得られる焙焼アッシュの酸溶解時における酸使用量を十分に低減することができるコバルトの回収方法を提供すること。【解決手段】  本発明は、コバルト及びアルミニウムを含む正極を有するリチウムイオン電池からコバルトを回収する方法において、リチウムイオン電池を焙焼する焙焼工程と、焙焼工程で得られるリチウムイオン電池を破砕して焙焼アッシュを含む破砕物を得る破砕工程と、破砕物から焙焼アッシュを分離する焙焼アッシュ分離工程と、焙焼アッシュ中のアルミニウムをハロゲンガスと反応させてアルミニウムを分離させるハロゲン化工程と、焙焼アッシュを酸に溶解させて酸溶解液を得る酸溶解工程と、酸溶解液から溶媒抽出によってコバルトを回収する溶媒抽出工程とを含むことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コバルトを含む正極活物質及びアルミニウム集電体を有するリチウムイオン電池から前記コバルトを回収するコバルトの回収方法において、
前記リチウムイオン電池を焙焼する焙焼工程と、
前記焙焼工程で得られる前記リチウムイオン電池を破砕して焙焼アッシュを含む破砕物を得る破砕工程と、
前記破砕物から前記焙焼アッシュを分離する焙焼アッシュ分離工程と、
前記焙焼アッシュを、塩素、臭素及びヨウ素からなる群より選ばれる１種以上のハロゲンガスと反応させてアルミニウムを分離させるハロゲン化工程と、
前記焙焼アッシュを酸に溶解させて酸溶解物を得る酸溶解工程と、
前記酸溶解物から溶媒抽出によってコバルトを回収する溶媒抽出工程と、
をこの順で含むことを特徴とするコバルトの回収方法。
【請求項２】
コバルトを含む正極活物質及びアルミニウム集電体を有する正極から前記コバルトを回収するコバルトの回収方法において、
前記正極を焙焼する焙焼工程と、
前記焙焼工程で得られた前記正極を破砕して焙焼アッシュを含む破砕物を得る破砕工程と、
前記破砕物から前記焙焼アッシュを分離する焙焼アッシュ分離工程と、
前記焙焼アッシュを、塩素、臭素及びヨウ素からなる群より選ばれる１種以上のハロゲンガスと反応させてアルミニウムを分離させるハロゲン化工程と、
前記焙焼アッシュを酸に溶解させて酸溶解液を得る酸溶解工程と、
前記酸溶解液から溶媒抽出によってコバルトを回収する溶媒抽出工程と、
をこの順で含むことを特徴とするコバルトの回収方法。
【請求項３】
前記ハロゲン化工程において、前記焙焼アッシュを、ハロゲン化アルミニウムの１５０〜６００℃で前記ハロゲンガスと反応させることを特徴とする請求項１又は２に記載のコバルトの回収方法。
【請求項４】
前記ハロゲンガスが塩素ガスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコバルトの回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン電池やそれに含まれる正極からのコバルト回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ＰＤＡ等の電子機器に使用される電池としては、リチウムイオン電池が主流となっている。このリチウムイオン電池には、正極が組み込まれており、この正極は、例えば正極活物質としてのコバルト酸リチウム（LiCoO2）を、アセチレンブラック等の導電剤と共にフッ素樹脂やフッ素ゴム等の結着樹脂中に配合し、これを有機溶剤によりスラリー状に混練し、この混練物をアルミニウム箔からなる集電体上に均一に塗布し乾燥して溶剤を除去し、集電体上に導電剤２〜１０重量％及び結着剤２〜１０重量％を含む正極材が塗着された電極を形成し、この電極を裁断することにより製造されている。
【０００３】
近年、リチウムイオン電池の需要が高まると同時に正極製造時の不良品、電池製造時における発生するスクラップ、使用不能になって回収される電池も増加している。
【０００４】
一方、コバルトはその資源に乏しく、わが国ではそのほとんどが海外から輸入されている。さらにわが国におけるコバルトの用途は顔料、窯業、磁性材料、触媒、超硬合金など多岐にわたっているが、近年の最大の用途は電池材料であり年々その比率は高くなっているのが現状である。
【０００５】
従来より、リチウムイオン電池の廃品からコバルトを回収する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載のコバルトの回収方法は、リチウムイオン電池を６００℃以上の温度で焙焼処理し、裁断、篩い分けして得られる焙焼アッシュについて磁石によりコバルト含有物を磁気分離し、このコバルト含有物を酸溶解処理した後、溶剤抽出することによりコバルトを回収するものである。
【特許文献１】特開平１０−０４６２６６号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リチウムイオン電池からコバルトを回収するには正極の集電体として使用されるアルミニウムを効率的に分離することが課題である。
【０００７】
即ち、焙焼アッシュには相当の割合でアルミニウム等の金属が含まれている。このため、コバルト含有物の酸溶解処理において、単に電池廃品中のコバルトやリチウム等の金属化合物を溶解するだけではなく、アルミニウム等をも溶解する必要がある。従って、コバルトの溶解に必要な量以上に大量の酸を使用することが必要となり、ひいてはコバルト抽出後に発生した大量の酸廃液の中和に大量のアルカリが必要になってかえって廃液処理に多大な問題、費用が発生する。また上記特許文献１記載の発明においては、磁気分離によってコバルトからアルミニウムを分離しているが、コバルトが磁気を有するよう焼成条件を制御する必要があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、酸溶解処理時において、酸の使用量を十分に低減することができるコバルトの回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、コバルトを含む正極活物質及びアルミニウム集電体を有するリチウムイオン電池からコバルトを回収するコバルトの回収方法において、リチウムイオン電池を焙焼する焙焼工程と、焙焼工程で得られるリチウムイオン電池を破砕して焙焼アッシュを含む破砕物を得る破砕工程と、破砕物から焙焼アッシュを分離する焙焼アッシュ分離工程と、焙焼アッシュを、塩素、臭素及びヨウ素からなる群より選ばれる１種以上のハロゲンガスと反応させてアルミニウムを分離させるハロゲン化工程と、焙焼アッシュを酸に溶解させて酸溶解物を得る酸溶解工程と、酸溶解物から溶媒抽出によってコバルトを回収する溶媒抽出工程とをこの順で含むことを特徴とする。
【００１０】
以下、塩素、臭素及び塩素からなる群より選ばれる１種以上のハロゲンガスを本ハロゲンガスという。このコバルトの回収方法によれば、焙焼アッシュ中のアルミニウムを本ハロゲンガスと反応させることで、焙焼アッシュからアルミニウムを十分に分離することが可能となる。このため、酸溶解工程において、アルミニウムの溶解に使用される酸の量が十分に低減される。
【００１１】
また、本発明のコバルトの回収方法は、上記リチウムイオン電池の代わりに上記正極を用いた場合にも適用可能である。
【００１２】
上記ハロゲン化工程において、焙焼アッシュを、１５０〜６００℃で本ハロゲンガスと反応させることが好ましい。１５０℃未満では、ハロゲン化アルミニウムが十分に昇華または蒸発されず、焙焼アッシュからハロゲン化アルミニウムが十分に分離されなくなるおそれがある。一方、６００℃超では、アルミニウムの融点に近くなるため、焙焼アッシュ同士が融着されて表面積が小さくなり、本ハロゲンガスと焙焼アッシュとの接触面積が減少するため、焙焼アッシュからアルミニウムを効率よく分離することができなくなるおそれがある。
【００１３】
本ハロゲンガスは塩素ガスであることが好ましい。この場合、塩素ガス以外のハロゲンガスに比べて、アルミニウムとの反応性が高く、かつ、ハロゲン化アルミニウムの蒸気圧が高いので、アルミニウムの除去を効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、酸溶解時における酸の使用量を十分に低減することができ、ひいては酸廃液の中和に必要なアルカリの量をも十分に低減することができ、廃液処理にかかる費用を十分に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず本発明のコバルトの回収方法に先立って、コバルト回収の対象となるリチウムイオン電池及びこれに含まれる正極の構成について説明する。
【００１６】
リチウムイオン電池としては、正極と、負極と、セパレータと、リチウム塩からなる電解質及び有機溶剤を含む電解液と、これら正極、負極、セパレータ及び電解液を収容する電池ケースとを備えたものが用いられる。正極は、アルミニウムからなる集電体と、集電体上に設けられる正極材とを備えている。正極材は、正極活物質としてのコバルト化合物を含むものであれば如何なるものであってもよいが、通常は正極活物質のほかに、導電剤及び結着樹脂を含む。
【００１７】
コバルト化合物はコバルトを含む化合物であれば如何なるものであってもよいが、通常はコバルトとリチウムの複合酸化物が用いられる。コバルトとリチウムの複合酸化物としては、例えばコバルト酸リチウム（LiCoO2）が挙げられる。コバルトとリチウムの複合酸化物は、他の金属元素を含むものであってもよく、例えばコバルトニッケル酸リチウム（LiCo1/2Ni1/2O2）等が挙げられる。
【００１８】
導電剤としては、アセチレンブラック等の炭素材料が挙げられる。結着樹脂としては、例えばフッ素樹脂又はフッ素ゴム等が挙げられる。
【００１９】
電池ケースとしては、アルミニウム又はステンレス鋼等で構成されたものが用いられるが、本発明のコバルト回収方法は、電池ケースがアルミニウムで構成される場合に、焙焼アッシュに混入する電池ケース片も容易に除去されるので特に有効である。電池ケースとしてステンレス鋼が用いられた場合には、その主成分である鉄も同様に除去できる。
【００２０】
次に、上記リチウムイオン電池からコバルトを回収する方法について図１を用いて説明する。図１は、コバルト回収方法の一例を示すフローチャートである。
【００２１】
まずリチウムイオン電池を、好ましくは３５０〜９００℃の温度で焙焼する（焙焼工程、Ｓ１０１）。これにより、電解質、電解質を溶解している有機溶剤、セパレータ、フッ素樹脂、フッ素ゴム等の結着剤などの有機材料が分解、燃焼、または揮発して分離容易な状態となる。温度が３５０℃未満では有機材料の分解、燃焼、揮発が十分に行われなくなる傾向がある。一方、温度が９００℃を超えても特に問題はないが、焙焼に要するエネルギーコストが多大となる。なお、上記リチウムイオン電池としては通常、その製造工程で発生する不良品や使用済み電池の回収品等の廃品が用いられるが、正常に機能するものを用いてもよい。
【００２２】
次に、上記焙焼工程で得られるリチウムイオン電池を、破砕装置を利用して破砕し、破砕物を得る（破砕工程）。例えば周知の裁断機を利用してリチウムイオン電池を裁断することによって破砕物を得ることができる（Ｓ１０２）。このとき、この破砕物中には、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼等で形成された電池ケース又はアルミニウム箔若しくは銅箔等の集電体等に由来する比較的粗い金属スクラップと、集電体に塗着されたコバルト化合物や、導電剤またはセパレータ等の有機物質等に由来するカーボン等からなる比較的細かい焙焼アッシュとが含まれる。
【００２３】
そして上記破砕工程で得られた破砕物から焙焼アッシュを分離する（焙焼アッシュ分離工程）。焙焼アッシュの分離は、例えば破砕物を篩い分けすることによって行うことができる（Ｓ１０３）。ここで、焙焼アッシュの分離には、好ましくは振動篩いが用いられ、これにより、破砕物は、上記金属スクラップと、上記焙焼アッシュとに容易に且つ効率よく分離される。分離された金属スクラップは再資源化されて有効利用される。なお、破砕物から焙焼アッシュを分離する方法としては、焼成工程で６００℃以上の所定の雰囲気で焼成すると焙焼アッシュが磁気を帯びるので、磁気を用いて破砕物から焙焼アッシュを分離する方法などを用いることも可能である。
【００２４】
破砕物から分離された焙焼アッシュは、コバルト化合物を主成分とするものであるが、これ以外に例えばコバルト化合物と焼結した銅やアルミニウム等の金属や、導電剤またはセパレータ等の有機物質等に由来するカーボン等を含有する。ここで、アルミニウムは、後述の酸溶解工程で酸の使用量を増大させる要因となる。そこで、次に、焙焼アッシュと本ハロゲンガスとを接触させ、焙焼アッシュ中のアルミニウムと本ハロゲンガスとを反応させてアルミニウムを分離させる（ハロゲン化工程、Ｓ１０４）。
【００２５】
このとき、焙焼アッシュが加熱されていることが好ましい。これにより、アルミニウムと本ハロゲンガスとの反応により得られるハロゲン化アルミニウムを蒸発させることが可能となり、焙焼アッシュからアルミニウムを分離させることができる。
【００２６】
焙焼アッシュの加熱温度は、具体的には１５０℃以上とすることが好ましい。１５０℃未満では、ハロゲン化アルミニウムが十分に蒸発されず、焙焼アッシュからハロゲン化アルミニウムが十分に分離されなくなるおそれがある。
【００２７】
また焙焼アッシュの加熱温度は、６００℃以下であることが好ましい。６００℃超の温度では、焙焼アッシュ同士が融着されて表面積が小さくなり、本ハロゲンガスと焙焼アッシュとの接触面積が減少するため、焙焼アッシュからアルミニウムを効率よく分離することができなくなるおそれがある。
【００２８】
また焙焼アッシュ中のアルミニウムと本ハロゲンガスとの反応は常圧でも十分に進むが、加圧によって反応速度を上げたり、減圧によってハロゲン化アルミニウムが昇華しやすい状態で反応させることも可能である。
【００２９】
本ハロゲンガスとアルミニウムとの反応によって焙焼アッシュから分離されるハロゲン化アルミニウムは、温度を下げて再び結晶として回収する。臭化アルミニウム及びヨウ化アルミニウムは、液体として凝結するので、その後で凝固させてから回収する。
【００３０】
なお、上記ハロゲン化工程がバッチ式で行われる場合、焙焼アッシュを撹拌又は振動させながら本ハロゲンガスと反応させることが好ましい。この場合、焙焼アッシュと本ハロゲンガスとが十分に接触し、焙焼アッシュ中のアルミニウムと本ハロゲンガスの反応が促進される。また、焙焼アッシュ中のアルミニウムと本ハロゲンガスとの反応は、焙焼アッシュをロータリーキルン、流動床等の反応装置に投入することにより行うことも可能である。この場合、焙焼アッシュ中のアルミニウムと本ハロゲンガスとを連続で反応させることが可能となる。
【００３１】
上記加熱温度は、使用するハロゲンガスにより異なり、原子番号の大きなハロゲンほどハロゲンガスとアルミニウムの反応温度、ハロゲン化アルミニウムの蒸発温度とも高くなるため、高い温度が必要になり、耐熱性の高い装置材料が必要となるだけでなく、多大なランニングコストがかかるおそれがある。従って、上記ハロゲンガスは、塩素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガスの中でも特に塩素ガスであることが好ましい。なお、ハロゲンガスとして塩素ガスを用いる場合、焙焼アッシュの加熱温度は、１５０〜６００℃であることが好ましいが、２００〜４００℃であることがより好ましい。２００℃未満では反応が遅くなる傾向があり、４００℃を超えると、反応装置材料が制限される傾向がある。
【００３２】
上記ハロゲン化工程で焙焼アッシュからアルミニウムを分離した後は、この焙焼アッシュを、酸を含む酸溶液を用いて溶解する（酸溶解工程、Ｓ１０５）。その後、酸溶液をろ過することで、セパレータ等の有機物質等に由来するカーボン等が除去され、酸溶解液が得られる。この酸溶解工程で用いられる酸としては通常、塩酸、硫酸、硝酸等の鉱酸が用いられる。
【００３３】
次に、酸溶解工程で得られた酸溶解液から溶媒抽出によってコバルトを回収する（溶媒抽出工程、Ｓ１０６）。具体的には、酸溶解液と抽出剤とを接触させ、酸溶解液側から抽出剤側にコバルトを抽出させる。ここで、抽出剤は、アルキルリン酸又はアルキルアミンが好ましい。抽出剤には、必要に応じて、ケロシン、トルエン等の有機溶剤を希釈剤として添加する。アルキルリン酸またはアルキルアミンの場合、抽出剤の濃度が１０〜５０質量％、特に２０〜４０質量％が好ましい。この場合、酸溶解液側から抽出剤側にコバルトを選択的に抽出することが可能となる。即ちこの溶媒抽出により、コバルトを含む抽出剤溶液と、リチウムを含む酸溶液とが得られ、コバルトとリチウムとを分離することが可能となる。
【００３４】
上記アルキルリン酸としては、例えば２−エチルヘキシルホスホン酸モノ−２−エチルヘキシルエステル（M2EHPA）等のアルキルホスホン酸モノアルキルエステル、リン酸ビス−２−エチルヘキシル（D2EHPA）又はリン酸ビス−２−ドデシル等のジアルキルリン酸であって、アルキル基の炭素数が６〜２０のものが挙げられる。
【００３５】
アルキルアミンとしては、例えばトリオクチルアミン等の３級アミンであって、アルキル基の炭素数が６〜２０、好ましくは８〜１２のものが挙げられる。アルキル基の炭素数が６未満では、水相への溶解性が増える傾向があり、炭素数が２０を超えるとアルキルアミンが固体となる。抽出剤としてアルキルアミンを使用する場合は、酸溶解工程で塩酸を用いることが好ましい。
【００３６】
上記溶媒抽出工程で得られたコバルトを含む抽出剤は、水又は鉱酸溶液と接触させて、コバルトを水相に逆抽出して回収するのが好ましい。リチウムイオン電池として、負極集電体が銅で構成される負極を有するものが使用される場合、上記抽出剤中に銅が含まれることとなるが、この銅はコバルトとともに水又は鉱酸溶液側に逆抽出され、抽出剤から分離される。
【００３７】
このコバルト及び銅を含む逆抽出液から銅を分離する方法は、銅を選択的に分離できるものであれば、例えば、銅がコバルトよりも電気的に遥かに貴で、還元されやすいことを利用した電解法、セメンテーション法のほか、オキシム系抽出剤中に選択的に抽出され易いことを利用した溶媒抽出法等であってもよい。銅の分離は上記溶媒抽出工程の前の酸溶解液の段階で行うこともできる。
【００３８】
本発明のコバルト回収方法は、上述したリチウムイオン電池からのコバルト回収方法に限定されるものではなく、上記リチウムイオン電池に代えて、それに含まれる正極を用いる場合にも適用可能である。この場合でも、酸溶解時において、酸の使用量を十分に低減することができ、ひいては酸廃液の中和に必要なアルカリの量をも十分に低減することができ、廃液処理にかかる費用を十分に低減することができる。
【００３９】
また、上記実施形態では、リチウムイオン電池を焙焼した後に破砕しているが、正極からコバルトを回収する場合は、焙焼と破砕はいずれが先であっても構わない。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。
【００４１】
（実施例１）
まず正極中にコバルト酸リチウムを含むリチウムイオン電池約５００ｇを管状炉に入れて４００℃で焙焼処理した。続いて、この焙焼処理されたリチウムイオン電池を裁断機により裁断した。その後、この裁断物から約５０ｇをサンプリングし、２ｍｍの篩いを用いて分離し、篩いに残った金属スクラップ２６．４ｇと、篩いを通過した焙焼アッシュ２１．６ｇとを得た。この焙焼アッシュを塩酸で溶解し、化学分析によって焙焼アッシュ中のコバルト、リチウム、アルミニウム及び銅の含有率（％；本実施例において％は質量％を意味する。）を測定した。結果を表１に示す。表１には、溶解残渣の量を焙焼アッシュに対する質量％で示した。表１に示されていない残部は、主としてコバルト酸リチウムに含まれる酸素である。
【００４２】
【表１】
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このようにして得られた焙焼アッシュ１０ｇから、図２に示すハロゲン化反応装置１を用いてアルミニウムを分離した。このハロゲン化反応装置１は、第１フラスコ２と第２フラスコ３とを連結部４を介して連結し、第１フラスコ２にはガス導入口２ａを形成し、第２フラスコ３には排気口３ａを形成したものである。
【００４３】
このハロゲン化反応装置１においてはまず、焙焼アッシュ１０ｇを第１フラスコ２のガス導入口２ａから導入した。そして、ハロゲン化反応装置１において窒素ガス置換を行った後、塩素ガスを、ガス導入口２ａから第１フラスコ２内に、アルミニウムを塩化アルミニウムとするために必要な量の２倍になるまで吹き込み、装置内温度２８０℃で加熱処理した。この間、連絡部分４は１８０℃に加熱し第２フラスコ３の温度は室温であった。なお、符号５は、焙焼アッシュを表し、符号６は塩化アルミニウムを表す。
【００４４】
放冷後、残った焙焼アッシュ９．２１ｇを第１フラスコ２から取り出し、これを３５％の塩酸溶液を用いて溶解したところ、塩酸溶液２１．５ｍｌを必要とした。塩酸溶液中の不溶物はろ過を用いて分離除去し、残りの酸溶解液に対し３５％塩酸溶液を補充して全量を５０ｍｌにした後、この酸溶解液についてコバルトイオン、リチウムイオン、アルミニウムイオンの濃度を化学分析によって測定した。結果を表２に示す。
【００４５】
また、得られた酸溶解液に、トリオクチルアミンをケロシンに溶解した溶液（トリオクチルアミン濃度３０質量％）を加え、酸溶解液からトリオクチルアミン溶液へのコバルト及び銅の抽出を行った。そして、抽出後の酸溶解液についてコバルトイオン、リチウムイオン、アルミニウムイオン及び銅イオンの濃度を上記と同様にして測定した。結果を表２に示す。
【００４６】
続いて、コバルト及び銅を含むトリオクチルアミン溶液を取り出し、これを水と接触させることによってトリオクチルアミン溶液から水相への銅の逆抽出を行った。そして、逆抽出後の水溶液について、コバルトイオン、リチウムイオン、アルミニウムイオン及び銅イオンの濃度を酸溶解液の場合と同様にして測定した。結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
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表２に示すように、抽出前の酸溶解液において、アルミニウムイオン濃度は０．０１ｇ／Ｌ未満であった。このことから、酸溶解前に塩素ガスと焙焼アッシュ中のアルミニウムとを反応させることで、焙焼アッシュからアルミニウムを十分に分離できることが分かった。
【００４８】
また、抽出後のコバルトイオン濃度が０．０１ｇ／Ｌ未満であり、極めて低くなっていること、及び酸溶解液中のリチウムイオン濃度が抽出の前後でほとんど変わらないことから、トリオクチルアミンによる溶媒抽出によって、コバルトイオンがトリオクチルアミン中に選択的に抽出され、コバルトとリチウムをほぼ完全に分離できることが分かった。このとき、銅はコバルトと同じようにほとんど抽出剤中に移行した。
【００４９】
更に、逆抽出後のトリオクチルアミン溶液中のアルミニウムイオン濃度及びリチウムイオン濃度が極めて小さくなっている。この溶液からの銅の除去は、公知の方法によって容易に可能であるので、高純度のコバルト溶液が得られることが分かった。
【００５０】
（比較例１）
篩い分けによって裁断物から分離した焙焼アッシュ９．２１ｇを塩素ガスと反応させることなくそのまま３５％の塩酸溶液に溶解させたこと以外は実施例１と同様にしてコバルトの回収を行った。その結果、酸溶解時において、酸の使用量は２６．８ｍｌであり、実施例１の回収方法に比べて多量の酸が必要になることが分かった。
【００５１】
また抽出前の酸溶解液についてコバルトイオン、リチウムイオン、アルミニウムイオン及び銅イオンの濃度を実施例１と同様にして測定した。結果を表３に示す。
【００５２】
また、得られた酸溶解液に実施例１と同じトリオクチルアミン溶液を加え、酸溶解液からトリオクチルアミンへのコバルト及び銅の抽出を行った。そして、抽出後の酸溶解液についてコバルトイオン、リチウムイオン、アルミニウムイオン及び銅イオンの濃度を実施例１と同様にして測定した。結果を表３に示す。
【００５３】
続いて、コバルト及び銅を含むトリオクチルアミン溶液を取り出し、これを水と接触させることによってトリオクチルアミン溶液から水相への銅の逆抽出を行った。そして、逆抽出後の酸溶解液について、コバルトイオン、リチウムイオン、アルミニウムイオン及び銅イオンの濃度を実施例１と同様にして測定した。結果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
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表３に示すように、抽出前の酸溶解液において、アルミニウムイオン濃度は１１．２４ｇ／Ｌであり、酸溶解時における酸の使用量は２６．８ｍｌであったことから、酸の使用量が多いのは、焙焼アッシュ中にアルミニウムが残っていたためと考えられる。
【００５５】
また、抽出後のコバルトイオン濃度が０．０１ｇ／Ｌ未満であり、極めて低くなっていること、及び酸溶解液中のリチウムイオン濃度が抽出の前後でほとんど変わらないことから、トリオクチルアミンによる溶媒抽出によって、コバルトイオンがトリオクチルアミン中に選択的に抽出され、コバルトとリチウムをほぼ完全に分離できることが分かった。しかし、アルミニウムはトリオクチルアミン溶液中に抽出することができず、酸溶解液中に留まり、アルミニウムとリチウムを分離することはできなかった。
【００５６】
以上の実施例１及び比較例１の結果より、実施例１のコバルト回収方法では、酸溶解時における酸使用量の割合が比較例１のコバルト回収方法の酸使用量の約８０％であり、酸使用量が約２０％低減されることが分かった。よって、本発明のコバルト回収方法を用いることにより、酸溶解時における酸使用量を十分に低減できることが分かった。
【００５７】
なお、実施例１と比較例１とで酸使用量の比較をした場合、その使用量の差は決して大きくはないが、工業的にコバルトの回収を行った場合には、この酸使用量の差は著しく大きくなり、酸にかかるコストの差も著しく大きくなるものと考えられる。従って、本発明のコバルト回収方法は、コバルト回収にかかるコストの低減に著しく寄与し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、本発明のコバルト回収方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】図２は、実施例１で用いたハロゲン化反応装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１…ハロゲン化反応装置、２…第１フラスコ、２ａ…ガス導入口、３…第２フラスコ、３ａ…排気口、４…連結部分、５…焙焼アッシュ、６…塩化アルミニウム。
【図１】
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【図２】
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