鎳提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鎳提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎳、鈷或稀土類金屬作為有價金屬是已知的，在產(chǎn)業(yè)上被用于各種用途。鎳或鈷在 二次電池的正極材料等中使用。稀土類金屬在熒光體材料、鎳氫電池的負(fù)極材料、馬達(dá)上搭 載的磁石的添加劑、液晶面板或硬盤驅(qū)動器中使用的玻璃基板的研磨劑等中使用。
[0003] 近年來，大力推進(jìn)節(jié)能，在汽車業(yè)界，從以往的汽油動力車向搭載有使用了鎳、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(zhuǎn)換正在快速進(jìn)行。另外，在照明器 具中，從以往的熒光管向使用了鑭、鈰、釔、鋱以及銪等稀土類金屬的效率高的三波長熒光 管的轉(zhuǎn)換正在快速進(jìn)行。上述的鈷、鎳以及稀土類金屬是稀有資源，其大部分依賴進(jìn)口。
[0004] 但是，雖然在模擬發(fā)送用的布勞恩管電視機(jī)的熒光體中使用了釔、銪，但是，近年 來，隨著向液晶電視的轉(zhuǎn)換，大量的布勞恩管作為使用過的產(chǎn)品而被廢棄。另外，不難預(yù)測 二次電池或三波長熒光管等快速普及的產(chǎn)品將來也會作為使用過的產(chǎn)品而成為大量的廢 棄物。這樣，不從使用過的產(chǎn)品中再循環(huán)利用作為稀有資源的鎳、鈷以及稀土類金屬，而是 將其作為廢棄物，這從節(jié)約資源或保護(hù)資源的觀點(diǎn)考慮并不優(yōu)選。最近，人們強(qiáng)烈希望確立 從這樣的使用過的產(chǎn)品中有效回收鎳、鈷以及稀土類金屬等有價金屬的方法。
[0005] 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鎳、鈷以外，還使用錳。而且，在鋰離子電池的正極材料中，傾向于提 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，有下述的干式法：將使用過的電池投入爐內(nèi)使其溶解，分離成金屬和爐 渣，之后回收金屬。但是，在該方法中，由于錳迀移到爐渣中，所以只能回收鎳或鈷。
[0006] 此外，還已知有下述的濕式法：將使用過的電池溶解在酸中，利用沉淀法、溶劑提 取法、電解采集等分離方法回收金屬。例如，在沉淀法中，已知有：調(diào)整含有鎳或鈷與錳的溶 液的PH，添加硫化劑，得到鎳、鈷的硫化物沉淀物的方法；或者，通過添加氧化劑，得到錳的 氧化物沉淀物的方法（參考專利文獻(xiàn)1)。但是，在該方法中，存在著發(fā)生共沉淀等的課題， 難以將鎳、鈷和錳全分離。
[0007] 另外，已知在欲通過電解采集法作為金屬回收鎳時，在存在高濃度的錳的系統(tǒng)中， 錳氧化物在陽極表面析出，促進(jìn)了陽極的劣化。另外，特有的著色的微細(xì)的錳氧化物在電解 液中懸浮而堵塞電解采集中使用的濾布、或者會發(fā)生由錳氧化物引起的鎳金屬的污染等， 難以進(jìn)行穩(wěn)定的操作。
[0008] 另外，在欲采用溶劑提取法回收鎳時，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?，F(xiàn)狀 是，從這樣的系統(tǒng)中選擇性且有效地提取鎳的有效的提取劑尚不存在。
[0009] 除使用過的電池的再循環(huán)以外，目前在為了生產(chǎn)鎳而進(jìn)行的鎳冶煉中，在原料中 使用的鎳氧化礦中還共存鈷，而且還大量存在錳。因此，在冶煉鎳時，其與鈷或錳的分離成 為重大課題。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2000-234130號公報(bào)
[0013] 非專利文獻(xiàn) I :K. Shimojo, H. Naganawa, J. Noro, F. Kubota 和 M. Goto Extraction behavior and separation of lanthanides with a diglycol amic acid derivative and a nitrogen-donor ligand ；Anal. Sci. , 23, 1427-30, 2007Dec.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明要解決的課題
[0015] 本發(fā)明的目的在于提供一種從高濃度地含有錳的酸性溶液中選擇性地提取鎳的 方法。
[0016] 本發(fā)明人等為了解決上述課題反復(fù)進(jìn)行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過提供由下述 通式（I)所表示的酰胺衍生物構(gòu)成的有價金屬提取劑，可以達(dá)到上述目的，從而完成了本 發(fā)明。
[0017] 解決課題的方法
[0018] 具體而言，在本發(fā)明中，提供了下述方法。
[0019] (1)本發(fā)明提供一種鎳提取方法，其是通過由下述通式（I)所表示的酰胺衍生物 構(gòu)成的有價金屬提取劑對含有錳以及鎳的酸性溶液進(jìn)行溶劑提取，從上述酸性溶液中提取 所述鎳。
[0020]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鎳提取方法，其是通過由下述通式（I)所表示的酰胺衍生物構(gòu)成的有價金屬提 取劑對含有錳以及鎳的酸性溶液進(jìn)行溶劑提取，從上述酸性溶液中提取所述鎳，
式中，R1以及R2分別表示相同或不同的烷基；烷基是直鏈烷基或者支鏈烷基；R3表示氫 原子或烷基；R4表示氫原子或作為氨基酸與a碳鍵合的除氨基以外的任意基團(tuán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的鎳提取方法，其中，所述酰胺衍生物是甘氨酸酰胺衍生物、組氨 酸酰胺衍生物、賴氨酸酰胺衍生物、天冬氨酸酰胺衍生物以及N-甲基甘氨酸衍生物中的任 意一種以上。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的鎳提取方法，其中，在將所述酸性溶液的pH調(diào)節(jié)至2. 3以 上且5. 5以下的范圍的同時對所述酸性溶液進(jìn)行所述溶劑提取。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的鎳提取方法，其中，所述酸性溶液還含有鈷，在將該酸性溶 液的PH調(diào)節(jié)至2. 6以上且3. 5以下的范圍的同時對所述酸性溶液進(jìn)行所述溶劑提取。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的鎳提取方法，其中， 所述酸性溶液還含有鈷， 所述鎳提取方法含有： 第一分離工序，該第一分離工序在將所述酸性溶液的pH調(diào)節(jié)至3. 5以上且5.O以下的 同時對所述酸性溶液進(jìn)行溶劑提取，由此分離成含有鎳以及鈷的有機(jī)相和含有錳的水相； 以及 第二分離工序，該第二分離工序在該第一分離工序之后的有機(jī)相中混合PH已調(diào)節(jié)至 2. 6以上且3. 5以下的反提取初始液，由此分離成含有鎳的有機(jī)相和含有鈷的水相。
【專利摘要】從高濃度地含有錳的酸性溶液中選擇性地提取鎳。本發(fā)明的有價金屬提取劑由下述通式表示。式中，R1以及R2分別表示相同或不同的烷基，R3表示氫原子或烷基，R4表示氫原子或作為氨基酸與α碳鍵合的除氨基以外的任意基團(tuán)。下述通式優(yōu)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。使用上述提取劑提取鎳時，酸性溶液的pH優(yōu)選調(diào)節(jié)至2.3以上且5.5以下。
【IPC分類】C22B23-00, H01M10-54, C22B3-26, C22B7-00, B01D11-04, C07C237-06
【公開號】CN104822851
【申請?zhí)枴緾N201380061487
【發(fā)明人】后藤雅宏, 久保田富生子, 馬場雄三
【申請人】國立大學(xué)法人九州大學(xué), 住友金屬礦山株式會社
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2013年9月6日
【公告號】CA2890260A1, EP2902511A1, WO2014091805A1