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公開番号2025076116
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187858
出願日2023-11-01
発明の名称リチウムの回収方法
出願人日本重化学工業株式会社,国立大学法人東北大学
代理人弁理士法人ドライト国際特許事務所
主分類C22B 26/12 20060101AFI20250508BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】リチウム及びアルミニウムを含有する組成物から、リチウムの選択率を高めて浸出して回収できるリチウムの回収方法を提供する。
【解決手段】リチウムの回収方法は、リチウム及びアルミニウムを含有する組成物を過酸化水素水溶液で処理してリチウムが溶解した浸出液を得る工程S10と、浸出液中の残渣を除去する工程S11と、残渣を除去した後の浸出液を中和して浸出液に含まれるアルミニウムを難溶性物質の状態で沈殿させ、アルミニウムを含有する沈殿物を除去する工程S12と、アルミニウム含有沈殿物を除去した後の浸出液を炭酸化処理する工程S13及び精製する工程S14を有して沈殿物を除去した後の浸出液からリチウムを回収する工程とを有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
リチウム及びアルミニウムを含有する組成物を過酸化水素水溶液で処理してリチウムが溶解した浸出液を得る工程と、
前記浸出液中の残渣を除去する工程と、
前記残渣を除去した後の前記浸出液を中和して前記浸出液に含まれるアルミニウムを難溶性物質の状態で沈殿させ、アルミニウムを含有する沈殿物を除去する工程と、
前記沈殿物を除去した後の前記浸出液からリチウムを回収する工程と
を備えるリチウムの回収方法。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記沈殿物を除去した後の前記浸出液からリチウムを回収する工程において、前記沈殿物を除去した後の前記浸出液を炭酸化処理し、前記浸出液に含有されるリチウム成分を炭酸リチウムとして回収する
請求項１に記載のリチウムの回収方法。
【請求項３】
前記過酸化水素水溶液の濃度は５質量％以上３５質量％以下である
請求項１又は２に記載のリチウムの回収方法。
【請求項４】
前記リチウム及びアルミニウムを含有する組成物は、リチウムイオン二次電池を溶融して金属材料と分離して得られたスラグである
請求項１又は２に記載のリチウムの回収方法。
【請求項５】
前記リチウム及びアルミニウムを含有する組成物は、リチウムイオン二次電池の正極をテルミット反応により還元処理して金属材料と分離して得られたスラグである
請求項１又は２に記載のリチウムの回収方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムの回収方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される蓄電池として用いられており、近年、急激に需要が高まっている。リチウムイオン二次電池の需要増加に伴い、使用済みリチウムイオン二次電池、不良品リチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池の製造工程で生じる工程屑の量も増加傾向にある。リチウムイオン二次電池には、ニッケル（Ｎｉ）やコバルト（Ｃｏ）等の有価物が含まれており、資源の有効利用のために、ニッケル、コバルト等の有価物を含む金属材料を回収する方法が開発されている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池には、上記のニッケル、コバルト等の金属材料の他に、リチウム（Ｌｉ）が含まれている。リチウムについても資源の有効活用が求められており、リチウムイオン二次電池からリチウムを回収する方法が求められている。
【０００４】
特許文献１には、廃棄処理対象のリチウムイオン二次電池を熔融して、アルミニウム／リチウムの質量比が６以下に調整されたアルミニウムとリチウムを含むスラグを得て、該スラグを希硫酸と接触させてスラグ中のリチウムを浸出し、アルミニウム等の不要金属を沈殿除去するリチウムの回収方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、廃リチウムイオン電池を熔解し還元することで得られるメタルとスラグとを分離し、分離したスラグをｐＨが５～７の純水に接触させて浸出処理に付し、浸出処理により得られる浸出スラリーのｐＨを１１以上に維持して、該浸出スラリーを固液分離することにより、リチウムを含む浸出液と浸出後スラグとに分離するリチウムの回収方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０２２／０８５２２２号
特開２０２０－０２９６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の方法ではリチウムの浸出率は高いが、浸出の選択性が低くアルミニウムも液中に浸出し、スラグ中のアルミニウムの重量比率が高くなるほどリチウムの回収率が大幅に悪化するという問題がある。
【０００８】
特許文献２に記載の方法では、水によりリチウムを浸出することが可能ではあるが、浸出率は低く、スラグ中のリチウムの回収には十分でない。
【０００９】
そこで本発明は、リチウム及びアルミニウムを含有する組成物から、リチウムの選択率を高めて浸出して回収できるリチウム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】
【００１０】
本発明に係るリチウムの回収方法は、リチウム及びアルミニウムを含有する組成物を過酸化水素水溶液で処理してリチウムが溶解した浸出液を得る工程と、前記浸出液中の残渣を除去する工程と、前記残渣を除去した後の前記浸出液を中和して前記浸出液に含まれるアルミニウムを難溶性物質の状態で沈殿させ、アルミニウムを含有する沈殿物を除去する工程と、前記沈殿物を除去した後の前記浸出液からリチウムを回収する工程とを備える。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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