鈷提取方法

2023-07-29 17:18:56

鈷提取方法
【專利摘要】從高濃度地含有錳的酸性溶液中選擇性地提取鈷。本發明的鈷提取方法，是使含有錳和鈷的酸性溶液進行溶劑提取，從上述酸性溶液中提取上述鈷，所述的溶劑提取通過由下述通式（I）所表示的醯胺衍生物構成的有價金屬提取劑來進行。有價金屬提取劑用下述通式表示。式中，R1和R2分別表示相同或不同的烷基，R3表示氫原子或烷基，R4表示氫原子、或作為胺基酸與α碳結合的氨基以外的任意基團。下述通式優選具有甘氨酸單元、組氨酸單元、賴氨酸單元、天冬氨酸單元或N－甲基甘氨酸單元。酸性溶液的pH優選為3.5以上且5.5以下，
【專利說明】鈷提取方法【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種鈷提取方法。
【背景技術】
[0002]鈷或稀土類金屬作為有價金屬而已知，在產業上被用於各種用途。鈷除了在二次電池的正極材料中使用，還在飛機的噴氣發動機等中使用的超合金(高強度耐熱合金)等中使用。稀土類金屬，在螢光體材料、鎳氫電池的負極材料、馬達上搭載的磁石的添加劑、液晶面板或硬碟驅動器中使用的玻璃基板的研磨劑等中使用。
[0003]近年來，人們在大力推進節能，在汽車業界，從現有的汽油動力車向搭載有使用了鈷或稀土類金屬的二次電池的混合動力車或電動汽車的轉換正在快速進行。另外，在照明器具中，從現有的螢光管向使用了鑭、鈰、釔、鋱和銪等稀土類金屬的效率高的三波長螢光管的轉換正在快速進行。上述的鈷或稀土類金屬是稀有資源，其大部分依賴進口。
[0004]但是，雖然在模擬發送用的布勞恩管電視機的螢光體中使用釔、銪，但近年來，隨著向液晶電視轉換，大量的布勞恩管作為使用過的產品而被廢棄。另外，不難預測二次電池或三波長螢光管等快速普及的產品將來也會作為使用過的產品而成為大量的廢棄物。這樣，不從使用過的 產品中再循環利用作為稀有資源的鈷或稀土類金屬，而是將其作為廢棄物，這從節約資源或保護資源的觀點考慮並不優選。最近，人們強烈希望確立從這樣的使用過的產品中有效回收鈷或稀土類金屬等有價金屬的方法。
[0005]
[0006]然而，作為上述的二次電池，可以列舉鎳氫電池或鋰離子電池等，在它們的正極劑中，除了使用作為稀有金屬的鈷以外，還使用錳。而且，在鋰離子電池的正極材料中，傾向於提高廉價的錳的比例以代替高價的鈷。最近，人們嘗試著從使用過的電池中回收有價金屬，作為回收方法之一，有下述的乾式法:將使用過的電池投入爐內使其溶解，分離成金屬和礦渣，之後回收金屬。但是，在該方法中，由於錳遷移到礦渣中，所以只能回收鈷。
[0007]此外，還已知有下述的溼式法:將使用過的電池溶解在酸中，利用沉澱法、溶劑提取法、電解採集等分離方法回收金屬。例如，在沉澱法中，已知有:調節包含鈷和錳的溶液的pH,再添加硫化劑，得到鈷的硫化物沉澱物的方法；或者，通過添加氧化劑，得到錳的氧化物沉澱物的方法(參照專利文獻I )。但是，在該方法中，存在著發生共沉澱等的課題，難以將鈷和錳完全分離。
[0008]另外，已知在欲通過電解採集法回收作為金屬的鈷時，在存在高濃度的錳的系統中，錳氧化物在陽極表面析出，促進了陽極的劣化。另外，特有的著色的微細的錳氧化物在電解液中懸浮而堵塞電解採集中使用的濾布、或者會發生由錳氧化物引起的鈷金屬的汙染等，難以進行穩定的操作。
[0009]另外，在欲採用溶劑提取法回收鈷時，廣泛使用酸性提取劑。但是，如上所述，最近在鋰離子電池的正極劑中使用了大量的錳，因此，在電池的溶解液中存在高濃度的錳。現狀是，從這樣的系統中選擇性且有效地提取鈷的有效的提取劑尚不存在。[0010]除使用過的電池的再循環以外，目前在為了生產鈷而進行的鈷冶煉中，原料是鎳氧化礦等鎳礦石，但在鎳氧化礦中，與鈷相比，錳的比例高，其存在比例是鈷的5~10倍左右，在冶煉鈷時，將其與錳分離成為重大課題。
[0011]現有技術文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:日本特開2000 - 234130號公報
[0014]非專利文獻
[0015]非專利文獻1:K.Shimojo, H.Naganawa, J.Noro, F.Kubota 和 M.Goto;Extractionbehavior and separation of lanthanides with a diglycol amic acid derivative anda nitrogen-donor ligand;Anal.Sc1.，23，1427-30，2007Dec.
【發明內容】

[0016]發明所要解決的課題
[0017]本發明的目的在於提供一種從高濃度地含有錳的酸性溶液中選擇性地提取鈷的方法。
[0018]本發明人等為了解決上述課題反覆進行了深入研究，結果發現:通過使用由下述通式(I)所表示的醯胺衍生物構成的有價金屬提取劑，可以達到上述目的，從而完成了本發明。
[0019]解 決課題的方法
[0020]具體而言，在本發明中，提供了下述方法。
[0021](I)本發明提供一種鈷提取方法，其是使含有錳和鈷的酸性溶液進行溶劑提取，從上述酸性溶液中提取上述鈷，所述的溶劑提取通過由下述通式(I)所表示的醯胺衍生物構成的有價金屬提取劑來進行。
[0022]
【權利要求】
1.一種鈷提取方法，其使含有錳和鈷的酸性溶液進行溶劑提取，從上述酸性溶液中提取上述鈷，所述的溶劑提取通過由下述通式(I)所表示的醯胺衍生物構成的有價金屬提取劑來進行，
2.根據權利要求1所述的鈷提取方法，其中，上述醯胺衍生物是甘氨酸醯胺衍生物、組氨酸醯胺衍生物、賴氨酸醯胺衍生物、天冬氨酸醯胺衍生物和N -甲基甘氨酸衍生物中的任意一種以上。
3.根據權利要求1或2所述的鈷提取方法，其中，將上述酸性溶液的pH調節至3.5以上且5.5以下的範圍，並且使上述酸性溶液進行上述溶劑提取。
【文檔編號】B01D11/04GK103620065SQ201280019544
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年11月2日 優先權日:2011年11月9日
【發明者】後藤雅宏, 久保田富生子, 馬場雄三 申請人:國立大學法人九州大學, 住友金屬礦山株式會社