锂的回收方法技术

一种锂的回收方法，其是从含有氟和锂的材料回收锂的方法，所述锂的回收方法包括：将上述材料与硫酸水溶液或水混合，得到溶解有上述材料中的氟及锂的混合液，将上述混合液与难溶性或微溶性的含钙碱剂混合，形成含有氟及钙的沉淀后，通过进行固液分离，得到溶解有锂的精制液。优选的是：在得到上述混合液时将含有氟和锂的材料与硫酸水溶液或水混合，在60℃～90℃的温度范围内进行加热。℃的温度范围内进行加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂的回收方法


[0001]本专利技术涉及从含有氟和锂的材料回收锂的方法。

技术介绍

[0002]锂化合物被用于玻璃的添加剂、钢铁铸造用的助熔剂、大型空调用的冷冻机致冷剂吸收材、合成橡胶制造的催化剂等多方面的用途。
[0003]近年来，特别是对能量密度高、快速充放电特性优异的锂离子二次电池的需要提高。
[0004]锂离子二次电池被利用于广泛的用途中，还搭载于智能手机等小型通信终端、笔记本电脑、电动工具、电波中继器等比较小型的电子
·
电气设备、混合动力汽车、电动汽车、家庭用蓄电池、太阳能蓄电设备、紧急用蓄电池等大型的设备中。
[0005]为了满足这些需求，制造了各种锂化合物，含有锂的废弃物也多种多样。
[0006]上述含有锂的废弃物是从作为原料的锂化合物的制造至含锂制品设备的制造为止所排出的废材、废水、工序内不良品，也包含含锂制品设备的因经年劣化或更换而产生的处理品。
[0007]伴随着它们的制造及更换等，所产生的废弃物或废水等成为环境污染的要因。
[0008]近年来，从资源的有效利用及环境污染的观点出发，研究了从废弃物或废水等各种材料来回收有价成分。
[0009]一般而言，在从上述废弃物回收锂的情况下，采用使用水或酸来萃取锂后通过利用有机溶剂的萃取处理、中和处理、盐交换等来降低杂质的方法。
[0010]然而，在从含有氟的废弃物回收锂的情况下，在各种处理工序中，由于非水溶性的氟化锂的产生，存在阻碍锂的回收的问题。
[0011]作为在上述的氟的存在下从废弃物回收锂的方法，在专利文献1中，记载了一种锂的回收方法，其具有下述工序：在从锂离子电池回收有价金属的工序中排出的含有锂的放电液和/或洗涤液中添加碱，在pH9以下、0～25℃的温度条件下使酸性系溶剂萃取剂接触来萃取锂离子的萃取工序；使在上述萃取工序中萃取了锂离子后的酸性系溶剂萃取剂与pH3以下的酸性溶液相接触而反萃取锂离子的反萃取工序。
[0012]在专利文献2中，记载了一种锂回收方法，其具有下述工序：将未精制氟化锂以凝胶状进行搅拌，加入酸来制作未精制氟化锂凝胶状供给物的步骤a；和将步骤a中得到的未精制氟化锂凝胶状供给物添加到沸腾的氯化钙溶液中，添加碱性物质而得到氯化锂溶液的工序。
[0013]在专利文献3中记载了一种专利技术，其是制备包含锂的溶液的方法，包括以下：对于包含钙酸系溶液且包含锂固体原料，进行多阶段对流浸出，使用磷酸三钠，得到包含锂的溶液及浸出熔渣。
[0014]现有技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1：日本特开2012
‑
41621号公报
[0017]专利文献2：US2019/0152793A1
[0018]专利文献3：中国公开公报110498433号公报

技术实现思路

[0019]就专利文献1中记载的技术而言，作为从六氟化磷酸溶液回收锂的技术，在低温度条件下进行了多阶段的溶剂萃取方法。但是，就该方法而言，通过水解而生成的氟化锂未被回收，此外，多阶段的萃取工序不仅会降低锂的回收效率，而且所使用的有机溶剂等作为废液、废弃物而大量地产生，因此废弃物的处理要花费费用，锂回收成本高。
[0020]专利文献2中记载的从未精制的氟化锂回收锂的方法为了使氟化锂溶解，需要酸、氯化钙、中和剂和许多药剂。这里使用的氯化钙为易溶解性，因此所得到的锂大量包含钙，需要实施再精制。
[0021]就专利文献3中记载的方法而言，利用含钙酸进行浸出，并利用磷酸三钠进行回收，但含钙酸的制备费工夫。
[0022]因此，本专利技术的课题在于提供由于没有必要使用萃取有机溶剂因此环境负荷少、并且能够使用廉价的材料、并且能够以少的工序高效地回收锂的锂的回收方法。
[0023]本专利技术者见识到：通过使含有氟及锂的材料与硫酸水溶液或水混合后，使难溶性或微溶性的含钙碱剂起作用，能够简便且高效地回收锂。
[0024]本专利技术基于上述见识，提供一种锂的回收方法，其是从含有氟和锂的材料回收锂的方法，所述锂的回收方法包括：制备含有氟及锂的材料与硫酸水溶液或水的混合液后，将上述混合液与难溶性或微溶性的含钙碱剂混合，形成含有氟及钙的沉淀，通过进行固液分离，得到溶解有锂的精制液。
具体实施方式
[0025]以下对本专利技术基于其优选的实施方式进行说明。本专利技术是从含有氟和锂的材料回收锂的方法，具有以下工序：
[0026]将上述材料与硫酸水溶液或水混合而制备混合液的第1工序；和
[0027]将上述混合液与难溶性或微溶性的含钙碱剂混合，形成含有氟及钙的沉淀后，通过进行固液分离而得到溶解有锂的精制液的第2工序。
[0028]本专利技术中，作为含有氟及锂的材料，可以是固体及液体中的任一种。这些固体也可以是分散于水等溶剂中的状态。
[0029]作为含有氟及锂的材料，例如可列举出废锂离子二次电池废料及该废料的焙烧物以及固体状工业废弃物、工厂废水等液体状工业废弃物等。
[0030]上述材料的氟及锂的形态没有特别限定，但可列举出由氟及锂这两种元素形成的盐或以不同的物质含有两元素的混合物。
[0031]作为由氟及锂这两种元素形成的盐，没有特别限定，但可列举出锂的氟化物盐、氟磷酸盐、氟磺酸盐、氟硼酸盐、氟磺酰亚胺盐等。锂的氟化物盐为氟化锂。作为锂的氟磷酸盐，可列举出单氟磷酸锂、二氟磷酸锂、单氟磷酸甲基锂、六氟磷酸锂等。作为锂的氟磺酸盐，可列举出三氟甲磺酸锂、九氟丁磺酸锂等。作为锂的氟硼酸盐，可列举出四氟硼酸锂等。
作为锂的氟磺酰亚胺盐，可列举出双(氟磺酰)亚胺锂等。这些物质也可以为单独的，也可以为2种以上的混合物的形态。
[0032]作为以不同物质含有氟及锂这两种元素的混合物，没有特别限定，但作为该混合物中的含有氟的化合物，可列举出碱金属氟化物、碱土类金属氟化物、氢氟酸等。作为该混合物中的含有锂的化合物，可列举出卤化锂、氧化锂、氢氧化锂、磷酸锂、硼酸锂、硫酸锂、硝酸锂等。
[0033]本专利技术中，与硫酸水溶液或水混合的对象即含有氟及锂的材料为预先接受了化学处理或物理处理的材料为宜，但优选为不经由除去沉淀物的工序而得到的材料。这是因为：在使难溶性或微溶性的含钙碱剂起作用之前除去了沉淀物的情况下，有时在该沉淀物中存在锂，会降低锂的回收效率。
[0034]作为上述列举的含有氟及锂的材料中的锂含量，没有特别限定，但在该材料中，以质量基准计锂含量优选为100ppm以上，从生产率的观点出发更优选为1000ppm以上。作为锂含量的上限，没有特别限定，但通常为30质量％以下。
[0035]在上述材料为固体或分散液的情况下，含有氟及锂的材料中的锂量通过将上述固体或分散液用无机酸溶解，对所得到的样品中的锂的量通过ICP发射光谱分析(ICP
‑
AES)进行组成分析来求出。在上述材料为液体的情况下，通过将该液体供于ICP发射光谱分析(ICP
‑
AES)来求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂的回收方法，其是从含有氟和锂的材料回收锂的方法，所述锂的回收方法包括：将所述材料与硫酸水溶液或水混合而得到混合液，将所述混合液与难溶性或微溶性的含钙碱剂混合，形成含有氟及钙的沉淀后，通过进行固液分离，得到溶解有锂的精制液。2.根据权利要求1所述的锂的回收方法，其中，在得到所述混合液时将含有氟和锂的材料与硫酸水溶液或水混合，在60℃～90℃的温度范围内进行加热。3.根据权利要求1或2所述的锂的回收方法，其中，含有氟和锂的材料包含锂离子二次电池废料的焙烧物或者含有氟和锂的废水，所述焙烧物为固体。4.根据权利要求1～3中任一项所述的锂的回收方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿部拓郎，铃木悠介，片山慎介，
申请(专利权)人：关东电化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：