[发明专利]从含镍和钴的氢氧化物制造含镍和钴的溶液的制造方法

说明书

本发明提供一种制造成本得以有效抑制的由氢氧化物制造同时含有钴和镍且高纯度的溶液的制造方法。含钴和镍的溶液的制造方法由以下工序构成：水洗工序，将粗镍氢氧化物和粗钴氢氧化物中的至少一者作为起始物质，由该起始物质得到水洗后粗氢氧化物，所述粗镍氢氧化物和粗钴氢氧化物均含有钴和镍以及作为杂质的所述钴和镍以外的元素，所述粗镍氢氧化物包含的镍比钴多，所述粗钴氢氧化物包含的钴比镍多；浸出工序，由所述水洗后粗氢氧化物得到浸出后液；中和工序，对所述浸出后液进行中和处理、固液分离处理，去除含有作为杂质的铁、硅、铝、铬中的一种以上的中和后残渣，得到中和后液；以及萃取工序，对所述中和后液进行溶剂萃取，得到同时含有钴和镍且减少了杂质的萃取后液。

技术领域

本发明涉及一种从含钴和镍的氢氧化物制造含钴和镍的溶液的制造方法，所述氢氧化物例如为含有钴、镍、锰、镁、铁、硅、钙、锌、铝、铜以及铬的氢氧化物。

背景技术

近年来，作为二次电池的锂离子电池的正极材料，开发了多种正极材料。特别是近年来，除了以往使用的锂酸钴以外，被称为三元系的由含有镍和钴的复合金属氧化物构成的镍钴锰(NCM)系正极材料、以及被称为镍系的镍钴铝(NCA)系等的正极材料备受关注。

从这样的背景可知，从镍氧化物矿等含有镍的原材料中回收镍和钴的需求提高。这样的元素以往被分别回收，但最近将这些元素共同回收的需求提高。为了应对这样的需求提高，从镍氧化物矿等含有镍的原材料制造同时含有镍和钴的溶液，并将其作为正极材料的原材料的期待提高。

然而，镍氧化物矿等含有镍的原材料大多除了钴以外还含有锰、镁、铁、硅、钙、锌、铝、铜以及铬等杂质。因此，若正极材料的原材料中混入这些杂质，则在使用这样的原材料制造的电极中也会包含这些杂质，由此，有可能导致锂离子电池的充放电容量等电池特性大幅下降。因此，高纯度地制造作为正极材料的原材料的溶液很重要。

鉴于上述重要性，迄今为止已经公开了从镍氧化物矿等含有镍的原材料中获得高纯度的镍溶液、钴溶液这两者的溶液的制造方法。例如，专利文献1中公开的方法是使用了溶剂萃取法等湿式处理的溶液的制造方法，该方法是分别制造镍溶液和钴溶液的方法，另外，由于这些金属的化学性质类似，因此分离各个金属并不容易，需要大量的制造成本。

而且，由于NCM、NCA是大量使用钴的正极材料，因此，有时仅凭镍氧化物矿、镍氢氧化物等含有镍的原材料所含的钴是不足的，在该情况下，需要另外准备钴溶液。

适用于这样的用途的钴溶液，多数是通过将由电解法制造的电钴、由氢还原法制造的钴团块等溶解于酸来制造的。

但是，为了使提高了纯度的金属溶解，需要大量的酸或用于保温的热源，而且存在工序变得繁杂的问题。

另一方面，在钴熔炼过程中，有时生成作为中间产物的含大量杂质的钴氢氧化物。因此，除了如镍氢氧化物这样主要含有镍的原材料以外，若能够将在钴熔炼中生成的钴氢氧化物作为原材料活用，则能够有效地制造溶液，因此为优选。

如此地，期待能够开发由镍熔炼、钴熔炼时生成的镍氢氧化物、钴氢氧化物来制造减少了所含杂质且高纯度地含有镍和钴的溶液的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-195920号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是鉴于这样的情况而完成的，本发明提供一种从含有镍和钴的氢氧化物获得同时含有镍和钴且高纯度的溶液，并且有效地抑制制造成本的溶液的制造方法。

解决问题的技术手段

本发明人等为了实现上述目的而反复进行了深入研究，结果发现，通过利用由水洗工序、浸出工序、中和工序以及萃取工序构成的制造工序对溶液进行处理，能够有效地解决上述问题，从而完成本发明。