JP2014162982A - Method of separating and recovering metal from metal mixed solution - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separation recovery method which separates the metal group B efficiently from a metal mixed aqueous solution containing a metal group A consisting of lithium, manganese, nickel and cobalt and a metal group B comprising copper, aluminum and iron and separates and recovers individually lithium, manganese, nickel and cobalt of the metal group A.SOLUTION: A separation recovery method comprises a primary extraction of separating mainly iron, aluminum and copper by using an extraction agent consisting of a mixture of a phosphonic ester type extraction agent and a carboxylic acid type extraction agent, a secondary extraction of separating mainly manganese, copper and aluminum by using an extraction agent consisting of a mixture of a phosphoric ester type extraction agent and an oxime-based extraction agent, a tertiary extraction of separating cobalt from the extraction residue of the secondary extraction by using a phosphonic ester type extraction agent and a quaternary extraction of separating nickel from the extraction residue of the tertiary extraction by using a carboxylic acid type extraction agent, carried out in this order.

Description

本発明は、金属混合溶液からの金属の分離回収方法に関する。とりわけ、本発明はリチウムイオン電池の廃正極材を酸浸出することによって得られた金属混合溶液からリチウム、マンガン、ニッケル、コバルト等の有価金属をそれぞれ回収する方法に関する。   The present invention relates to a method for separating and recovering metal from a mixed metal solution. In particular, the present invention relates to a method for recovering valuable metals such as lithium, manganese, nickel and cobalt from a metal mixed solution obtained by acid leaching of a waste cathode material of a lithium ion battery.

リチウムイオン電池はハイブリッド自動車用として急速に用途が広がっている。更にはユニットの高容量化により大型電池の生産量が急増することが予想される。また、リチウムイオン電池の需要拡大に伴い、リチウムイオン電池からの有価金属回収方法の確立が求められている。   Lithium ion batteries are rapidly expanding their applications for hybrid vehicles. Furthermore, the production volume of large batteries is expected to increase rapidly as the capacity of the unit increases. Further, with the growing demand for lithium ion batteries, establishment of a method for recovering valuable metals from lithium ion batteries is required.

リチウムイオン電池は、主に正極、負極、セパレーター、筐体からなっており、正極はアルミニウム箔等の集電体上にマンガン、コバルト、ニッケル及びリチウム等を含む正極活物質がフッ素系等のバインダーを介して接着した構造となっている。   Lithium ion batteries mainly consist of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a casing, and the positive electrode is a positive electrode active material containing manganese, cobalt, nickel, lithium, etc. on a current collector such as an aluminum foil. It has a structure bonded via.

リチウムイオン電池のリサイクル方法としては、使用済みリチウムイオン電池を焼却、破砕して選別した後の原料を用いて酸浸出を行った後、得られた浸出液から溶媒抽出によってそれぞれの金属を抽出分離する方法が提案されている。しかしながら、原料中に不純物として銅、鉄及びアルミニウムが含まれていると、酸浸出によって銅、鉄及びアルミニウムが浸出され、目的回収物であるマンガン、コバルト、ニッケル及びリチウムの品質を低下させる。そのため、原料を酸浸出した浸出液中に銅、鉄及びアルミニウムが含まれている場合は、それらの除去が必要となっていた。   As a recycling method for lithium ion batteries, acid leaching is performed using raw materials after incineration, crushing and sorting used lithium ion batteries, and then each metal is extracted and separated by solvent extraction from the obtained leachate. A method has been proposed. However, when copper, iron, and aluminum are contained as impurities in the raw material, copper, iron, and aluminum are leached by acid leaching, and the quality of manganese, cobalt, nickel, and lithium, which are target collections, is reduced. Therefore, when copper, iron and aluminum are contained in the leachate obtained by acid leaching of the raw material, it is necessary to remove them.

例えば、特開2010−180439号公報(特許文献1)では、中和処理によって鉄及びアルミニウムを除去する方法が記載されている。具体的には、ニッケル及びコバルトと鉄、アルミニウム及びマンガンその他の不純物元素とを含有する硫酸酸性水溶液から、ニッケルを回収する方法であって、下記の工程(1)〜(5)を含むことを特徴とする硫酸酸性水溶液からのニッケル回収方法が開示されている。
工程(1):前記硫酸酸性水溶液に、亜硫酸ガスと空気又は酸素ガスからなる混合ガスを吹き込みながら、炭酸カルシウムを添加して酸化中和処理に付し、生成された鉄及びアルミニウムを含有する沈殿物(a)を除去する。
工程(2):前記工程(1)で得られた酸化中和処理後液に、水酸化カルシウムを添加して中和処理に付し、ニッケル及びコバルトを含有する混合水酸化物を分離回収する。
工程(3):前記工程(2)で得られた混合水酸化物を、濃度50質量%以上の硫酸溶液中で溶解処理に付し、生成されたマンガン及び石膏を含有する沈殿物(b)を除去してニッケル及びコバルトの濃縮液を得る。
工程(4):前記工程(3)で得られた濃縮液を、燐酸エステル系酸性抽出剤を用いて溶媒抽出処理に付し、ニッケルを含有する抽出残液とコバルトを含有する逆抽出液を得る。
工程(5):前記工程(4)で得られた抽出残液に、中和剤を添加して中和処理に付し、生成された水酸化ニッケルを分離回収する。
For example, JP 2010-180439 A (Patent Document 1) describes a method of removing iron and aluminum by neutralization treatment. Specifically, it is a method for recovering nickel from a sulfuric acid aqueous solution containing nickel and cobalt and iron, aluminum, manganese and other impurity elements, and includes the following steps (1) to (5). A characteristic nickel recovery method from sulfuric acid aqueous solution is disclosed.
Process (1): Precipitation containing iron and aluminum produced by adding calcium carbonate to the acidic aqueous sulfuric acid solution while blowing a mixed gas composed of sulfurous acid gas and air or oxygen gas, and subjecting to oxidation neutralization treatment. Product (a) is removed.
Step (2): Calcium hydroxide is added to the post-oxidation neutralized solution obtained in the above step (1) and subjected to neutralization to separate and recover the mixed hydroxide containing nickel and cobalt. .
Step (3): The mixed hydroxide obtained in the step (2) is subjected to a dissolution treatment in a sulfuric acid solution having a concentration of 50% by mass or more, and a precipitate (b) containing manganese and gypsum produced. Is removed to obtain a nickel and cobalt concentrate.
Step (4): The concentrated solution obtained in the step (3) is subjected to solvent extraction using a phosphoric acid ester-based acidic extractant, and an extraction residual solution containing nickel and a back extract containing cobalt are obtained. obtain.
Step (5): A neutralizing agent is added to the extraction residual liquid obtained in the step (4) and subjected to neutralization treatment, and the produced nickel hydroxide is separated and recovered.

特開2010−180439号公報JP 2010-180439 A

しかしながら、特開2010−180439号公報(特許文献1)の方法のように中和処理によって鉄及びアルミニウムを除去する方法だと、コバルト及びニッケルが中和時に共沈してロスする割合が高いという問題がある。また、中和処理によって生成した水酸化アルミニウム、水酸化鉄、水酸化コバルト及び水酸化ニッケルは濾過性が悪く、固液分離に非常に時間を有するために、この工程に合わせて他の処理工程全体の処理速度を遅く調整する必要がある。   However, when the method of removing iron and aluminum by neutralization treatment as in the method of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-180439 (Patent Document 1), the ratio of cobalt and nickel co-precipitated and lost during neutralization is high. There's a problem. In addition, aluminum hydroxide, iron hydroxide, cobalt hydroxide and nickel hydroxide produced by the neutralization treatment have poor filterability and have a very long time for solid-liquid separation. It is necessary to adjust the overall processing speed slowly.

そこで、本発明は、リチウム、マンガン、ニッケル、及びコバルトからなる金属群Aと、銅、アルミニウム及び鉄からなる金属群Bとを含有する金属混合水溶液から効率的に金属群Bを分離し、且つ、金属群Aを構成するリチウム、マンガン、ニッケル、及びコバルトをそれぞれ分離回収する方法を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention efficiently separates the metal group B from the metal mixed aqueous solution containing the metal group A composed of lithium, manganese, nickel, and cobalt and the metal group B composed of copper, aluminum, and iron, and Another object of the present invention is to provide a method for separating and recovering lithium, manganese, nickel and cobalt constituting the metal group A.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の抽出剤を組み合わせて2段階で溶媒抽出すると、経済的かつ効率的に銅、アルミニウム及び鉄の分離が可能になることを見出した。具体的には、ホスホン酸エステル系抽出剤及びカルボン酸系抽出剤を混合した抽出剤を使用し、鉄、アルミニウム及び銅を主に分離する第一次抽出と、燐酸エステル系抽出剤及びオキシム系抽出剤を混合した抽出剤を使用し、マンガン、銅及びアルミニウムを主に分離する第二次抽出とをこの順に実施することで、高効率に金属群Bを除去可能になり、その後、金属群Aを構成するリチウム、マンガン、ニッケル、及びコバルトを分離回収したときの各金属の純度も有意に向上する。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that, when a specific extraction agent is combined and solvent extraction is performed in two stages, it is possible to economically and efficiently separate copper, aluminum, and iron. I found it. Specifically, a primary extraction that mainly separates iron, aluminum and copper using an extractant mixed with a phosphonate extractant and a carboxylic acid extractant, a phosphate extractant and an oxime extract By using the extraction agent mixed with the extraction agent and performing the secondary extraction mainly separating manganese, copper and aluminum in this order, the metal group B can be removed with high efficiency. The purity of each metal when lithium, manganese, nickel, and cobalt constituting A are separated and recovered is also significantly improved.

以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、
工程(1):リチウム、マンガン、ニッケル、及びコバルトからなる金属群Aと、銅、アルミニウム及び鉄からなる金属群Bとを含有する金属混合水溶液に対して、ホスホン酸エステル系抽出剤及びカルボン酸系抽出剤を含有する第一混合抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該金属混合溶液から金属群Bに属する金属分を分離する工程、
工程(2):工程(1)後の抽出残液に対して、燐酸エステル系抽出剤及びオキシム系抽出剤を含有する第二混合抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液から更に金属群Bに属する金属分を分離すると共にマンガンも分離する工程、
工程(3):工程(2)後の抽出残液に対して、ホスホン酸エステル系抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液からコバルトを分離する工程、
工程(4):工程(3)後の抽出残液に対して、カルボン酸系抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液からニッケルを分離する工程、
を順に行うことを含む金属混合水溶液からの金属の分離回収方法である。
The present invention completed on the basis of the above knowledge, in one aspect,
Step (1): Phosphonate extractant and carboxylic acid for aqueous metal mixture containing metal group A composed of lithium, manganese, nickel and cobalt and metal group B composed of copper, aluminum and iron Solvent extraction using a first mixed extractant containing a system extractant, and separating a metal component belonging to metal group B from the metal mixed solution,
Step (2): The extraction residue after step (1) is subjected to solvent extraction using a second mixed extract containing a phosphate ester type extractant and an oxime type extractant, and further extracted from the extraction residue. A step of separating manganese belonging to metal group B and separating manganese.
Step (3): a step of subjecting the extraction residue after step (2) to solvent extraction using a phosphonate ester extractant and separating cobalt from the extraction residue.
Step (4): a step of solvent extraction using a carboxylic acid-based extractant with respect to the extraction residue after step (3), and separating nickel from the extraction residue,
Is a method for separating and recovering a metal from a mixed metal aqueous solution.

本発明に係る金属混合水溶液からの金属の分離回収方法の一実施形態においては、工程(1)は平衡pHを2.5〜4.0として実施する。   In one embodiment of the method for separating and recovering metal from the mixed metal aqueous solution according to the present invention, step (1) is carried out at an equilibrium pH of 2.5 to 4.0.

本発明に係る金属混合水溶液からの金属の分離回収方法の別の一実施形態においては、工程(2)は金属混合水溶液の平衡pHを2.5〜4.0として実施する。   In another embodiment of the method for separating and recovering metal from the mixed metal aqueous solution according to the present invention, the step (2) is performed with the equilibrium pH of the mixed metal aqueous solution being 2.5 to 4.0.

本発明に係る金属混合水溶液からの金属の分離回収方法の更に別の一実施形態においては、第一混合抽出剤が2−エチルヘキシルホスホン酸2−エチルヘキシルとネオデカン酸を含有する。   In still another embodiment of the method for separating and recovering metal from the mixed metal aqueous solution according to the present invention, the first mixed extractant contains 2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate and neodecanoic acid.

本発明に係る金属混合水溶液からの金属の分離回収方法の更に別の一実施形態においては、第一混合抽出剤において、ホスホン酸エステル系抽出剤:カルボン酸系抽出剤=1:10〜4:1(体積比)である。   In still another embodiment of the method for separating and recovering metal from the mixed metal aqueous solution according to the present invention, in the first mixed extractant, the phosphonate extractant: carboxylic acid extractant = 1: 10-4: 1 (volume ratio).

本発明に係る金属混合水溶液からの金属の分離回収方法の更に別の一実施形態においては、第二混合抽出剤がジ−2−エチルヘキシルリン酸とアドキシム系抽出剤を含有する。   In still another embodiment of the method for separating and recovering metal from the mixed metal aqueous solution according to the present invention, the second mixed extractant contains di-2-ethylhexyl phosphate and an adoxime extractant.

本発明に係る金属混合水溶液からの金属の分離回収方法の更に別の一実施形態においては、第二混合抽出剤において、燐酸エステル系抽出剤:オキシム系抽出剤=1:1〜1:50(体積比)である。   In still another embodiment of the method for separating and recovering metal from the mixed metal aqueous solution according to the present invention, in the second mixed extractant, phosphate ester extractant: oxime extractant = 1: 1 to 1:50 ( Volume ratio).

本発明に係る金属混合水溶液からの金属の分離回収方法の更に別の一実施形態においては、前記金属混合溶液がリチウムイオン電池の正極活物質を含む廃材を酸浸出して得られた浸出後液である。   In yet another embodiment of the method for separating and recovering metal from the mixed metal aqueous solution according to the present invention, the leached solution obtained by acid leaching the waste material containing the positive electrode active material of the lithium ion battery. It is.

本発明によれば、リチウム、マンガン、ニッケル、及びコバルトからなる金属群Aと、銅、アルミニウム及び鉄からなる金属群Bとを含有する金属混合水溶液から効率的に金属群Bを分離し、且つ、金属群Aを構成するリチウム、マンガン、ニッケル、及びコバルトをそれぞれ分離回収することができる。本発明は特に、リチウムイオン電池の正極活物質を含む廃材のリサイクル技術に応用することができる。   According to the present invention, the metal group B is efficiently separated from the metal mixed aqueous solution containing the metal group A composed of lithium, manganese, nickel, and cobalt and the metal group B composed of copper, aluminum, and iron, and The lithium, manganese, nickel, and cobalt constituting the metal group A can be separated and recovered. In particular, the present invention can be applied to a recycling technique for waste materials containing a positive electrode active material of a lithium ion battery.

本発明に係る金属の分離回収方法の一実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the separation-and-recovery method of the metal which concerns on this invention.

本発明に係る金属混合水溶液からの金属の分離回収方法の一実施形態においては、
工程(1):リチウム、マンガン、ニッケル、及びコバルトからなる金属群Aと、銅、アルミニウム及び鉄からなる金属群Bとを含有する金属混合水溶液に対して、ホスホン酸エステル系抽出剤及びカルボン酸系抽出剤を含有する第一混合抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該金属混合溶液から金属群Bを分離する工程、
工程(2):工程(1)後の抽出残液に対して、燐酸エステル系抽出剤及びオキシム系抽出剤を含有する第二混合抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液から更に金属群Bを分離すると共にマンガンも分離する工程、
工程(3):工程(2)後の抽出残液に対して、ホスホン酸エステル系抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液からコバルトを分離する工程、
工程(4):工程(3)後の抽出残液に対して、カルボン酸系抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液からニッケルを分離する工程、
を順に行うことを含む。
In one embodiment of the method for separating and recovering metal from the mixed metal solution according to the present invention,
Step (1): Phosphonate extractant and carboxylic acid for aqueous metal mixture containing metal group A composed of lithium, manganese, nickel and cobalt and metal group B composed of copper, aluminum and iron Extracting the metal group B from the metal mixed solution by solvent extraction using the first mixed extractant containing a system extractant;
Step (2): The extraction residue after step (1) is subjected to solvent extraction using a second mixed extract containing a phosphate ester type extractant and an oxime type extractant, and further extracted from the extraction residue. A step of separating the metal group B and manganese,
Step (3): a step of subjecting the extraction residue after step (2) to solvent extraction using a phosphonate ester extractant and separating cobalt from the extraction residue.
Step (4): a step of solvent extraction using a carboxylic acid-based extractant with respect to the extraction residue after step (3), and separating nickel from the extraction residue,
In order.

(工程1)
本発明が処理対象とする金属混合水溶液は、リチウム、マンガン、ニッケル、及びコバルトからなる金属群Aと、銅、アルミニウム及び鉄からなる金属群Bとを含有する。当該要件を満足する限りにおいて特に制限はないが、典型的には、リチウムイオン電池の正極活物質を含む廃材を硫酸等で酸浸出して得られた浸出後液である。具体例としては、正極活物質メーカーから出てくる廃正極活物質、電池メーカーから出てくる正極活物質(場合によっては負極活物質及び溶剤(PVDFやNMP)が混練されている)を焼却・乾燥したもの、アルミニウム箔等の集電体にバインダーを介して正極活物質が接着された正極材、正極材から正極活物質を分離したもの、一般に電池滓や電池破砕粉と呼ばれる電池そのものを焼却・破砕・篩別などして正極活物質を分離したようなものを硫酸等で酸浸出して得られた浸出後液である。
(Process 1)
The mixed metal aqueous solution to be treated by the present invention contains a metal group A composed of lithium, manganese, nickel, and cobalt and a metal group B composed of copper, aluminum, and iron. Although it does not have a restriction | limiting in particular as long as the said requirement is satisfied, Typically, it is the liquid after leaching obtained by acid leaching the waste material containing the positive electrode active material of a lithium ion battery with a sulfuric acid etc. Specific examples include incinerating waste positive electrode active materials from positive electrode active material manufacturers and positive electrode active materials from battery manufacturers (in some cases, negative electrode active materials and solvents (PVDF and NMP) are kneaded). Incinerated dry materials, positive electrode materials with positive electrode active material bonded to a current collector such as aluminum foil, binder, separated positive electrode active material from the positive electrode material, and the battery itself, generally called battery cage or battery crushed powder -It is a liquid after leaching obtained by acid leaching with a sulfuric acid or the like from which the positive electrode active material has been separated by crushing or sieving.

したがって、典型的な実施形態においては、浸出後液は酸性である。斯かる浸出後液は、典型的には、0.001〜50g/Lのリチウム、0.1〜100g/Lのマンガン、0.1〜100g/Lのニッケル、0.1〜100g/Lのコバルト、0.001〜20g/Lの銅、0.001〜20g/Lのアルミニウム、0.001〜20g/Lの鉄を含有する。斯かる浸出後液は、より典型的には、0.01〜20g/Lのリチウム、1〜80g/Lのマンガン、1〜80g/Lのニッケル、1〜80g/Lのコバルト、0.01〜10g/Lの銅、3〜10g/Lのアルミニウム、0.01〜10g/Lの鉄を含有する。本発明においては、アルミニウムが高濃度で含まれている浸出後液に対しても、事前にアルミニウムを除去することなく、高い分離効率で溶媒抽出可能である。   Thus, in an exemplary embodiment, the post leaching solution is acidic. Such post-leaching solution is typically 0.001-50 g / L lithium, 0.1-100 g / L manganese, 0.1-100 g / L nickel, 0.1-100 g / L lithium. Contains cobalt, 0.001-20 g / L copper, 0.001-20 g / L aluminum, 0.001-20 g / L iron. Such post-leaching solution is more typically 0.01-20 g / L lithium, 1-80 g / L manganese, 1-80 g / L nickel, 1-80 g / L cobalt, 0.01 Contains 10 to 10 g / L copper, 3 to 10 g / L aluminum, and 0.01 to 10 g / L iron. In the present invention, even after a leaching solution containing aluminum at a high concentration, solvent extraction can be performed with high separation efficiency without removing aluminum in advance.

鉄は溶媒抽出により抽出されやすいものの、抽出後に逆抽出するのに非常に高い酸濃度(低いpH)の酸と接触させる必要があり、200g/L程度の酸濃度(pH−0.6程度)だと溶媒中に残留して溶媒中に蓄積していくため、抽出剤を別途抜き出して鉄を除去するための作業が必要となるので、高濃度の鉄が含まれる場合は溶媒抽出に不向きであるとされており、中和処理が行われていた。しかしながら、本発明者は、所定の混合抽出剤を使用することで、低pH領域における鉄の抽出を抑制しながら金属群Bに属する金属分を効率的に金属混合溶液から溶媒抽出することが可能であることを見出した。中和処理を伴わないため、コバルト及びニッケルが中和時に共沈してロスすることが回避できる。また、中和処理後に得られる水酸化物等の濾過性の悪さに起因する処理の遅延の問題も解決される。   Although iron is easily extracted by solvent extraction, it needs to be contacted with an acid with a very high acid concentration (low pH) for back extraction after extraction, and an acid concentration of about 200 g / L (about pH-0.6). However, since it remains in the solvent and accumulates in the solvent, it is necessary to separately extract the extractant and remove iron, so it is not suitable for solvent extraction when high concentrations of iron are included. The neutralization process was performed. However, the present inventor can efficiently extract a metal component belonging to the metal group B from the metal mixed solution while suppressing the extraction of iron in a low pH region by using a predetermined mixed extractant. I found out. Since no neutralization treatment is involved, it is possible to avoid loss of cobalt and nickel co-precipitated during neutralization. Moreover, the problem of the delay of the process resulting from bad filterability, such as the hydroxide obtained after the neutralization process, is also solved.

具体的には、工程(1)では、上述した金属混合水溶液に対して、ホスホン酸エステル系抽出剤及びカルボン酸系抽出剤を含有する第一混合抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該金属混合溶液から金属群Bに属する金属分を分離する。ホスホン酸エステル系抽出剤のみでは鉄が低pH領域で容易に抽出されてしまう一方で、カルボン酸系抽出剤のみではアルミニウム及び銅の抽出が困難である。しかしながら、両者を混合した抽出剤とすることで、鉄が逆抽出されるpH領域が高pH側にシフトすると共に、アルミニウムの抽出も一度の抽出操作で可能になる。鉄及びアルミニウムほどの高い抽出率ではないが、銅も抽出可能である。そのため、逆抽出時のpH調整に必要な酸の使用量が低減すると共に、回収プロセスが短縮化及び低コスト化するという利点が得られる。   Specifically, in the step (1), the metal mixed aqueous solution described above is subjected to solvent extraction using a first mixed extractant containing a phosphonate extractant and a carboxylic acid extractant, and the metal A metal component belonging to metal group B is separated from the mixed solution. On the other hand, iron is easily extracted in a low pH region with only the phosphonic acid ester-based extractant, whereas it is difficult to extract aluminum and copper with only the carboxylic acid-based extractant. However, by using an extractant in which both are mixed, the pH region where iron is back-extracted shifts to the high pH side, and aluminum can also be extracted in a single extraction operation. Although extraction rates are not as high as iron and aluminum, copper can also be extracted. Therefore, there are obtained advantages that the amount of acid used for pH adjustment at the time of back extraction is reduced and the recovery process is shortened and the cost is reduced.

ホスホン酸エステル系抽出剤としては限定的ではないが2−エチルヘキシルホスホン酸2−エチルヘキシル(商品名:PC−88A、Ionquest801)が挙げられる。カルボン酸系抽出剤としては限定的ではないがネオデカン酸、ナフテン酸等が挙げられ、中でも高pH側での鉄逆抽出の理由によりネオデカン酸が好ましい。抽出剤としては、ホスホン酸エステル系抽出剤及びカルボン酸系抽出剤以外にも種々考えられるが、本発明においてはこれら以外の抽出剤を必要とすることなく、高い分離効率が得られる。   Examples of the phosphonate extractant include, but are not limited to, 2-ethylhexyl phosphonate 2-ethylhexyl (trade name: PC-88A, Ionquest 801). Examples of the carboxylic acid-based extractant include, but are not limited to, neodecanoic acid and naphthenic acid. Among them, neodecanoic acid is preferred for the reason of iron back extraction on the high pH side. Various extraction agents other than phosphonic acid ester extraction agents and carboxylic acid extraction agents can be considered, but in the present invention, high separation efficiency can be obtained without the need for other extraction agents.

ホスホン酸エステル系抽出剤及びカルボン酸系抽出剤の体積比には特に制限はないがアルミニウムと銅の抽出、鉄逆抽出の理由により、ホスホン酸エステル系抽出剤:カルボン酸系抽出剤=1:10〜4:1(体積比)であることが好ましく、ホスホン酸エステル系抽出剤:カルボン酸系抽出剤=1:5〜3:2(体積比)であることがより好ましく、ホスホン酸エステル系抽出剤:カルボン酸系抽出剤=1:4〜1:1(体積比)であることが更により好ましい。   The volume ratio of the phosphonic acid ester extractant and the carboxylic acid extractant is not particularly limited, but for reasons of aluminum and copper extraction and iron back extraction, phosphonic acid ester extractant: carboxylic acid extractant = 1: It is preferably 10 to 4: 1 (volume ratio), more preferably phosphonate extractant: carboxylic acid extractant = 1: 5 to 3: 2 (volume ratio), and phosphonate ester It is even more preferable that the extractant: carboxylic acid-based extractant = 1: 4 to 1: 1 (volume ratio).

抽出剤は典型的には炭化水素系有機溶剤で希釈して使用することができる。有機溶剤としては芳香族系、パラフィン系、ナフテン系等が挙げられる。本発明の一実施形態においては、混合抽出剤中の第一抽出剤及び第二抽出剤の合計濃度が10〜30体積%となるように希釈することができ、粘度、分相性、抽出速度、抽出容量の理由により、20〜25体積%となるように希釈することが好ましい。   The extractant can typically be used after diluted with a hydrocarbon-based organic solvent. Examples of the organic solvent include aromatic, paraffinic and naphthenic solvents. In one embodiment of the present invention, it can be diluted such that the total concentration of the first extractant and the second extractant in the mixed extractant is 10-30% by volume, viscosity, phase separation, extraction speed, It is preferable to dilute so that it may become 20-25 volume% for the reason of extraction capacity | capacitance.

抽出の手順は常法に従えばよい。一例を挙げれば、金属混合水溶液(水相)と前記抽出剤(有機相)を接触させ、典型的にはミキサーでこれらを攪拌混合(例:200〜500rpmで5〜60分)し、金属群Bのイオンを抽出剤と反応させる。抽出は、常温(例:15〜25℃)〜60℃以下で実施し、抽出速度、分相性、有機溶剤の蒸発の理由により35〜45℃で実施することが好ましい。その後、セトラーにより、混合した有機相と水相を比重差により分離する。溶媒抽出は繰り返し行ってもよく、例えば有機相と水相が向流接触するようにした多段方式とすることもできる。O/A比(水相に対する油相の体積比)は、抽出したい金属の含有量によるが、ミキサーセトラーでの操業を考慮すると0.1〜10とするのが一般的であり、1〜5が好ましい。   The extraction procedure may follow a conventional method. For example, the metal mixed aqueous solution (aqueous phase) and the extractant (organic phase) are brought into contact, and these are typically stirred and mixed with a mixer (eg, 200 to 500 rpm for 5 to 60 minutes), and the metal group The ions of B are reacted with the extractant. Extraction is preferably performed at room temperature (eg, 15 to 25 ° C.) to 60 ° C. or less, and is preferably performed at 35 to 45 ° C. for reasons of extraction speed, phase separation, and evaporation of the organic solvent. Thereafter, the mixed organic phase and aqueous phase are separated by a difference in specific gravity with a settler. The solvent extraction may be repeated, for example, a multi-stage system in which the organic phase and the aqueous phase are in countercurrent contact. The O / A ratio (volume ratio of the oil phase to the aqueous phase) depends on the content of the metal to be extracted, but is generally set to 0.1 to 10 in consideration of the operation with the mixer settler. Is preferred.

抽出時の平衡pHは、分離効率やAlの水酸化物発生の理由により2.5〜4.0とするのが好ましく、2.8〜3.3とするのがより好ましい。   The equilibrium pH at the time of extraction is preferably 2.5 to 4.0, more preferably 2.8 to 3.3 for reasons of separation efficiency and generation of Al hydroxide.

抽出後の、金属群Bを含有する抽出剤(有機相)に対しては、逆抽出を行うことができる。逆抽出は硫酸、塩酸等の酸性水溶液を使用して、ミキサー等で撹拌混合(例:200〜500rpmで5〜60分)することにより実施することができる。逆抽出液としては製品品質、設備腐食防止、排水中の塩化物イオン濃度の理由により硫酸を使用することが好ましい。逆抽出液の酸濃度は抽出した金属を逆抽出することと、後工程に移行する酸の量を少なくする理由により0.5〜200g/l(pH:−0.6〜2.0)に調整することが好ましく、25〜100g/l(pH:−0.3〜0.3)に調整することがより好ましい。逆抽出は、常温(例:15〜25℃)〜60℃以下で実施することができ、逆抽出速度、分相性、有機溶剤の蒸発の理由により35〜45℃で実施することが好ましい。逆抽出することにより、金属群Bの多くを水相側に移動させることができる。これによって、水相側に移動した金属群Bを中和などによって更に処理することができる。   Back extraction can be performed on the extraction agent (organic phase) containing metal group B after extraction. Back extraction can be performed by using an acidic aqueous solution such as sulfuric acid or hydrochloric acid and stirring and mixing with a mixer or the like (eg, 5 to 60 minutes at 200 to 500 rpm). It is preferable to use sulfuric acid as the back extract for reasons of product quality, prevention of equipment corrosion, and chloride ion concentration in the waste water. The acid concentration of the back extract is 0.5 to 200 g / l (pH: -0.6 to 2.0) due to the back extraction of the extracted metal and the reason for reducing the amount of acid transferred to the subsequent process. It is preferable to adjust, and it is more preferable to adjust to 25-100 g / l (pH: -0.3-0.3). Back extraction can be performed at room temperature (eg, 15 to 25 ° C.) to 60 ° C. or less, and is preferably performed at 35 to 45 ° C. for reasons of back extraction speed, phase separation, and evaporation of the organic solvent. By reverse extraction, most of the metal group B can be moved to the water phase side. Thereby, the metal group B which has moved to the aqueous phase side can be further processed by neutralization or the like.

一般的に、逆抽出後の抽出剤(有機相)に対しては、抽出剤(有機相)中に残っている金属を除くことを目的としてスカベンジングを実施することができる。スカベンジングは、硫酸、塩酸等の酸性水溶液を使用して、ミキサー等で撹拌混合(例:200〜500rpmで5〜60分)することにより実施することができる。スカベンジング液としては製品品質、設備腐食防止、排水中の塩化物イオン濃度の理由により硫酸を使用することが好ましい。スカベンジング液の酸濃度は逆抽出後に抽出剤(有機相)中に残っている金属の多くを取り除くことと、後工程に移行する酸の量を少なくする理由により25〜400g/l(pH:−0.9〜0.3)に調整することが好ましく、100〜250g/l(pH:−0.7〜−0.3)に調整することがより好ましい。スカベンジングは、常温(例:15〜25℃)〜60℃以下で実施することができ、スカベンジング速度、分相性、有機溶剤の蒸発の理由により35〜45℃で実施することが好ましい。スカベンジングすることにより、金属群Bの逆抽出後に抽出剤(有機相)中に残っている金属の多くを水相側に移動させることができる。これによって、抽出剤を再利用することができる。   In general, scavenging can be performed on the extractant (organic phase) after back extraction for the purpose of removing the metal remaining in the extractant (organic phase). Scavenging can be performed by using an acidic aqueous solution such as sulfuric acid and hydrochloric acid and stirring and mixing with a mixer or the like (eg, 5 to 60 minutes at 200 to 500 rpm). As the scavenging liquid, it is preferable to use sulfuric acid for the reasons of product quality, prevention of equipment corrosion, and chloride ion concentration in the waste water. The acid concentration of the scavenging liquid is 25 to 400 g / l (pH: due to the reason for removing much of the metal remaining in the extractant (organic phase) after back extraction and reducing the amount of acid transferred to the subsequent step. It is preferable to adjust to -0.9 to 0.3), and it is more preferable to adjust to 100 to 250 g / l (pH: -0.7 to -0.3). Scavenging can be carried out at room temperature (for example, 15 to 25 ° C.) to 60 ° C. or less, and is preferably carried out at 35 to 45 ° C. for the reasons of scavenging speed, phase separation, and evaporation of the organic solvent. By scavenging, most of the metal remaining in the extractant (organic phase) after back extraction of the metal group B can be moved to the aqueous phase side. Thereby, the extractant can be reused.

逆抽出された水相側の金属群Bは、中和処理後にろ過等で固液分離することで固形分として回収可能である。鉄及びアルミニウム、銅を水酸化物として回収することができる。中和処理の方法としては、例えば、水酸化ナトリウムでpH7.0以上に調整することで行う。   The back-extracted metal group B on the water phase side can be recovered as a solid content by solid-liquid separation by filtration or the like after the neutralization treatment. Iron, aluminum, and copper can be recovered as hydroxides. As a neutralization method, for example, the pH is adjusted to 7.0 or higher with sodium hydroxide.

残った液中の銅分は、硫化処理で硫化銅として沈殿させ、固液分離により固形分として回収することができる。硫化のためには、硫化水素ガスを使用することができるほか、硫化ナトリウムや水硫化ナトリウムなどの硫化アルカリから硫化水素ガスを発生させ、それを利用することも可能である。有毒ガスである硫化水素ガスを直接取り扱うより、硫化アルカリから硫化水素ガスを発生させた方が取り扱いやすい。液温は、室温以上で十分である。溶液のpHは、4.5以下が好ましく、0.1〜2.0がより好ましい。硫化水素ガス又は硫化アルカリから発生させる硫化水素ガスは、溶液中の銅の当量より若干多い量とすることが好ましい。つまり、銅当量の1.05以上とするのが好ましく、経済性の観点から1.05〜1.5倍が好ましい。   The copper content in the remaining liquid can be precipitated as copper sulfide by sulfidation and recovered as a solid content by solid-liquid separation. For sulfurization, hydrogen sulfide gas can be used, and hydrogen sulfide gas can be generated from an alkali sulfide such as sodium sulfide or sodium hydrosulfide and used. It is easier to handle hydrogen sulfide gas generated from alkali sulfide than to handle hydrogen sulfide gas, which is a toxic gas, directly. A liquid temperature above room temperature is sufficient. The pH of the solution is preferably 4.5 or less, and more preferably 0.1 to 2.0. The amount of hydrogen sulfide gas generated from hydrogen sulfide gas or alkali sulfide is preferably slightly larger than the equivalent of copper in the solution. That is, it is preferable to set it as 1.05 or more of copper equivalents, and 1.05-1.5 times is preferable from a viewpoint of economical efficiency.

(工程2)
本発明においては、二段階の溶媒抽出操作によって金属群Bを分離する点が特徴の一つである。工程(1)を実施することで、金属混合水溶液から大部分の金属群Bは分離されるが、工程(1)後の抽出残液(水相)に対して工程(2)を更に実施することで、金属群Bとマンガンを除く金属群Aとの分離性を向上させるという利点が得られる。
(Process 2)
The present invention is characterized in that the metal group B is separated by a two-stage solvent extraction operation. By carrying out the step (1), most of the metal group B is separated from the metal mixed aqueous solution, but the step (2) is further carried out on the extraction residual liquid (aqueous phase) after the step (1). Thereby, the advantage of improving the separability between the metal group B and the metal group A excluding manganese is obtained.

工程(2)では具体的には、工程(1)後の抽出残液(水相)に対して、燐酸エステル系抽出剤及びオキシム系抽出剤を含有する第二混合抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液から更に金属群Bを分離する。このとき、マンガンも同時に分離される。燐酸エステル系抽出剤及びオキシム系抽出剤を併用することにより、金属混合水溶液からの金属群Bの分離効率が顕著に向上する。特に、工程(2)では、銅のほとんどを抽出可能となる。   Specifically, in the step (2), the extraction residual liquid (aqueous phase) after the step (1) is a solvent using a second mixed extract containing a phosphate ester extractant and an oxime extractant. The metal group B is further separated from the extraction residual liquid. At this time, manganese is also separated at the same time. By using the phosphate ester-based extractant and the oxime-based extractant in combination, the separation efficiency of the metal group B from the metal mixed aqueous solution is significantly improved. In particular, in step (2), most of copper can be extracted.

燐酸エステル系抽出剤としては限定的ではないがジ−2−エチルヘキシルリン酸(商品名:D2EHPA又はDP8R)等が挙げられる。   Examples of the phosphate ester extractant include, but are not limited to, di-2-ethylhexyl phosphoric acid (trade name: D2EHPA or DP8R).

オキシム系抽出剤としては好ましくはアルドキシムやアルドキシムが主成分のものが挙げられる。具体的には、限定的ではないが、2−ヒドロキシ−5−ノニルアセトフェノンオキシム(商品名:LIX84)、5−ドデシルサリシルアルドオキシム(商品名:LIX860)、LIX84とLIX860の混合物(商品名:LIX984)、5−ノニルサリチルアルドキシム(商品名:ACORGA M5640)が挙げられ、その中でも主に価格面から5−ノニルサリチルアルドキシムが好ましい。   Preferred examples of the oxime-based extractant include aldoxime and aldoximes. Specifically, but not limited to, 2-hydroxy-5-nonylacetophenone oxime (trade name: LIX84), 5-dodecyl salicylaldoxime (trade name: LIX860), a mixture of LIX84 and LIX860 (trade name: LIX984) and 5-nonylsalicylaldoxime (trade name: ACORGA M5640). Among them, 5-nonylsalicylaldoxime is preferred mainly from the viewpoint of price.

燐酸エステル系抽出剤及びオキシム系抽出剤の体積比には特に制限はないが、オキシム系抽出剤は本来銅を選択的に抽出する抽出剤であり、オキシム系抽出剤は銅の抽出を促進する役割を担うことと、オキシム系抽出剤の割合が多いと銅を逆抽出するのに多くの酸を必要とする理由により、燐酸エステル系抽出剤に対してオキシム系抽出剤の体積が少ないことが好ましい。例えば、燐酸エステル系抽出剤及びオキシム系抽出剤の体積比は燐酸エステル系抽出剤:オキシム系抽出剤=1:1〜50:1とすることが好ましく、5:1〜15:1とするのがより好ましい。   The volume ratio of the phosphate ester extractant and the oxime extractant is not particularly limited, but the oxime extractant is originally an extractant that selectively extracts copper, and the oxime extractant promotes copper extraction. The volume of the oxime extractant is small compared to the phosphate ester extractant because it plays a role and a large proportion of the oxime extractant requires a lot of acid to back-extract copper. preferable. For example, the volume ratio of the phosphate ester extractant and the oxime extractant is preferably phosphate ester extractant: oxime extractant = 1: 1 to 50: 1, preferably 5: 1 to 15: 1. Is more preferable.

抽出剤は典型的には炭化水素系有機溶剤で希釈して使用することができる。有機溶剤としては芳香族系、パラフィン系、ナフテン系等が挙げられる。本発明の一実施形態においては、混合抽出剤中の第一抽出剤及び第二抽出剤の合計濃度が10〜30体積%となるように希釈することができ、粘度、分相性、抽出速度、抽出容量の理由により、20〜25体積%となるように希釈することが好ましい。   The extractant can typically be used after diluted with a hydrocarbon-based organic solvent. Examples of the organic solvent include aromatic, paraffinic and naphthenic solvents. In one embodiment of the present invention, it can be diluted such that the total concentration of the first extractant and the second extractant in the mixed extractant is 10-30% by volume, viscosity, phase separation, extraction speed, It is preferable to dilute so that it may become 20-25 volume% for the reason of extraction capacity | capacitance.

抽出の手順は、工程(1)と同様に、常法に従えばよい。但し、抽出時の平衡pHはアルミニウムの沈殿を避けるという理由により2.5〜4.0とするのが好ましく、2.8〜3.3とするのがより好ましい。   The extraction procedure may be in accordance with a conventional method, as in step (1). However, the equilibrium pH at the time of extraction is preferably 2.5 to 4.0, more preferably 2.8 to 3.3 for the purpose of avoiding precipitation of aluminum.

溶媒抽出後の、金属群B及びマンガンを含有する抽出剤(有機相)に対しては、工程(1)と同様に、逆抽出を行うことができる。これによって、水相側に移動した金属群B及びマンガンは中和によって更に処理することができる。工程(1)の逆抽出液と一緒にすることもできる。逆抽出液中の金属群B及びマンガンは中和によって分離する。例えば、水酸化ナトリウムでpH7.0に調整し、鉄及びアルミニウム、銅の水酸化物を生成させる。固液分離後の液にはマンガンが含まれ、該液に炭酸ガスを吹き込むことで炭酸マンガンを生成する方法によって回収することができる。また、マンガンは硫酸酸性の逆抽出後液(水相側)を加熱濃縮することにより、硫酸マンガンとして回収することも可能である。逆抽出後の抽出剤(有機相)に対しては、工程(1)で述べたのと同様に、スカベンジングを実施することができる。   Back extraction can be performed on the extractant (organic phase) containing metal group B and manganese after solvent extraction, as in step (1). Thereby, the metal group B and manganese moved to the aqueous phase side can be further processed by neutralization. It can also be combined with the back extract of step (1). Metal group B and manganese in the back extract are separated by neutralization. For example, the pH is adjusted to 7.0 with sodium hydroxide to produce iron, aluminum, and copper hydroxides. The liquid after solid-liquid separation contains manganese, and can be recovered by a method of producing manganese carbonate by blowing carbon dioxide into the liquid. Manganese can also be recovered as manganese sulfate by heating and concentrating the sulfuric acid acidic post-extraction solution (aqueous phase side). For the extractant (organic phase) after back extraction, scavenging can be performed in the same manner as described in the step (1).

(工程3)
工程(2)を終えた段階で、金属群Bは金属混合溶液からほとんど分離除去されている。また、マンガンも大部分が分離されている。従って、工程(2)後の抽出残液中にはリチウム、コバルト、及びニッケルが主として含まれている。工程(3)以降ではこれら金属群Aに属する金属の分離回収を行う。
(Process 3)
At the stage where the step (2) is finished, the metal group B is almost separated and removed from the metal mixed solution. Manganese is also largely separated. Therefore, the extraction residual liquid after the step (2) mainly contains lithium, cobalt, and nickel. After the step (3), the metals belonging to the metal group A are separated and recovered.

工程(3)では、工程(2)後の抽出残液(水相)に対して、ホスホン酸エステル系抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液からコバルトを分離する。ホスホン酸エステル系抽出剤としては特に制限はないが、ニッケルとコバルトの分離効率の観点から2−エチルヘキシルホスホン酸2−エチルヘキシル(商品名:PC−88A、Ionquest801)が好ましい。   In the step (3), the extraction residual liquid (aqueous phase) after the step (2) is subjected to solvent extraction using a phosphonic ester extractant, and cobalt is separated from the extraction residual liquid. The phosphonate extractant is not particularly limited, but 2-ethylhexyl phosphonate 2-ethylhexyl (trade name: PC-88A, Ionquest 801) is preferable from the viewpoint of separation efficiency of nickel and cobalt.

抽出剤は典型的には炭化水素系有機溶剤で希釈して使用することができる。有機溶剤としては芳香族系、パラフィン系、ナフテン系等が挙げられる。本発明の一実施形態においては、混合抽出剤中の第一抽出剤及び第二抽出剤の合計濃度が10〜30体積%となるように希釈することができ、粘度、分相性、抽出速度、抽出容量の理由により、20〜25体積%となるように希釈することが好ましい。   The extractant can typically be used after diluted with a hydrocarbon-based organic solvent. Examples of the organic solvent include aromatic, paraffinic and naphthenic solvents. In one embodiment of the present invention, it can be diluted such that the total concentration of the first extractant and the second extractant in the mixed extractant is 10-30% by volume, viscosity, phase separation, extraction speed, It is preferable to dilute so that it may become 20-25 volume% for the reason of extraction capacity | capacitance.

抽出の手順は、工程(1)と同様に、常法に従えばよい。但し、抽出時の平衡pHはニッケルとコバルトの分離性の理由により4.5〜5.5とするのが好ましく、4.8〜5.2とするのがより好ましい。   The extraction procedure may be in accordance with a conventional method, as in step (1). However, the equilibrium pH at the time of extraction is preferably 4.5 to 5.5, more preferably 4.8 to 5.2 for reasons of separation between nickel and cobalt.

溶媒抽出後のコバルトを含有する抽出剤(有機相)に対しては、工程(1)と同様に、逆抽出を行うことができる。水相側に移動したコバルトは、電解採取などによって回収可能である。   Back extraction can be performed on the extractant (organic phase) containing cobalt after solvent extraction, as in step (1). Cobalt that has moved to the aqueous phase can be recovered by electrowinning or the like.

なお、工程(3)と工程(4)の間に、リチウム及びニッケルを濃縮するために、工程(3)後の抽出残液(水相)から、いったん両者を溶媒抽出した後に、逆抽出する操作を行うことも可能である。このときの抽出剤としては2−エチルヘキシルホスホン酸2−エチルヘキシルやジ−2−エチルヘキシルリン酸が挙げられる。ニッケル及びリチウムを抽出したこれらの有機相を工程(1)と同様に逆抽出することを繰り返すことにより、逆抽出液中のニッケルとリチウム濃度が上昇し、ニッケルとリチウムを濃縮することができる。この逆抽出時の平衡pHは2−4であることが好ましい。これよりpHが低いとリチウムとニッケルを逆抽出するのに無駄な酸となり、コストがかかる。また、これよりもpHが高いとニッケルとリチウムの水相への移行が不十分となり、逆抽出液のニッケルとリチウム濃度が十分に上昇しない。ニッケルとリチウムを濃縮した逆抽出液は工程(4)で使用することができ、ニッケルとリチウムの分離を行う。しかしながら、当該濃縮操作はpH調整による薬品コストの増大を招くので、行わないほうが経済性の観点からは好ましい。   In order to concentrate lithium and nickel between step (3) and step (4), both are once solvent extracted from the extraction residual liquid (aqueous phase) after step (3) and then back-extracted. It is also possible to perform operations. Examples of the extractant at this time include 2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate and di-2-ethylhexylphosphoric acid. By repeating back-extraction of these organic phases from which nickel and lithium have been extracted in the same manner as in step (1), the nickel and lithium concentrations in the back-extracted solution are increased, and nickel and lithium can be concentrated. The equilibrium pH at the time of back extraction is preferably 2-4. If the pH is lower than this, it becomes a wasteful acid for back-extracting lithium and nickel, and costs increase. Moreover, when pH is higher than this, transfer to the aqueous phase of nickel and lithium will become inadequate, and the nickel and lithium density | concentration of a back extract will not fully rise. The back extract obtained by concentrating nickel and lithium can be used in step (4) to separate nickel and lithium. However, since the concentration operation causes an increase in chemical cost due to pH adjustment, it is preferable not to perform the concentration operation from the viewpoint of economy.

(工程4)
工程(3)後の抽出残液に対して、カルボン酸系抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液からニッケルを分離する。カルボン酸系抽出剤としては、限定的ではないがネオデカン酸、ナフテン酸等が挙げられ、ニッケルの抽出能力の理由によりネオデカン酸が好ましい。
(Process 4)
The extraction residue after step (3) is subjected to solvent extraction using a carboxylic acid-based extractant, and nickel is separated from the extraction residue. Examples of the carboxylic acid-based extractant include, but are not limited to, neodecanoic acid and naphthenic acid, and neodecanoic acid is preferred for the reason of nickel extraction ability.

抽出の手順は、工程(1)と同様に、常法に従えばよい。但し、抽出時の平衡pHは高すぎるとニッケルの水酸化物が発生する一方で、低すぎるとニッケルの抽出率が低下することから、6〜8とするのが好ましく、6.8〜7.2とするのがより好ましい。ニッケル抽出時は抽出剤から水素イオンが放出されるので、溶液のpHが低下してくる。このためアルカリ剤を添加し、pHを保持しながらニッケルの抽出を行うことが望ましい。使用するアルカリ剤は、アンモニア水または水酸化ナトリウムを用いることができる。   The extraction procedure may be in accordance with a conventional method, as in step (1). However, if the equilibrium pH at the time of extraction is too high, nickel hydroxide is generated. On the other hand, if it is too low, the extraction rate of nickel decreases, so 6-8 is preferable, and 6.8-7. 2 is more preferable. During nickel extraction, hydrogen ions are released from the extractant, and the pH of the solution decreases. Therefore, it is desirable to add nickel and extract nickel while maintaining the pH. As the alkaline agent to be used, aqueous ammonia or sodium hydroxide can be used.

溶媒抽出後のニッケルを含有する抽出剤(有機相)に対しては、工程(1)と同様に、逆抽出を行うことができる。水相側に移動したニッケルは、電解採取によって回収することがコストの観点で望ましい。いったん炭酸化して回収した後に金属ニッケルに還元する方法もあるが、工程が増える分だけコスト高となりやすい。   Back extraction can be performed on the extractant (organic phase) containing nickel after solvent extraction, as in step (1). It is desirable from the viewpoint of cost that the nickel moved to the aqueous phase side is recovered by electrowinning. There is a method in which the carbonic acid is first recovered and then recovered, and then reduced to metallic nickel.

ニッケルを分離した後のリチウムを含む水溶液(抽出残液)に対しては、アルカリ剤を添加した後、炭酸ガスを吹き込むか炭酸化剤を添加することで炭酸リチウムを沈殿させ回収することが可能である。アルカリ剤には水酸化ナトリウムまたはアンモニア水が使用できる。炭酸ガスの吹き込み又は炭酸化剤の投入時のpHを8−11にすることで効率よく炭酸リチウムの生成が進む。また、炭酸ガス吹き込み時には炭酸リチウムの生成とともにpHが低下するので、適宜アルカリを添加して、炭酸化のpHを8−11に保持することでリチウムの回収率を向上させることができる。   For aqueous solution containing lithium (extraction residue) after separating nickel, after adding an alkali agent, it is possible to precipitate and recover lithium carbonate by blowing carbon dioxide or adding a carbonating agent. It is. Sodium hydroxide or aqueous ammonia can be used as the alkaline agent. The production of lithium carbonate efficiently proceeds by setting the pH at the time of blowing carbon dioxide or charging the carbonating agent to 8-11. Moreover, since pH falls with the production | generation of lithium carbonate at the time of carbon dioxide blowing, the recovery rate of lithium can be improved by adding an alkali suitably and hold | maintaining the pH of carbonation to 8-11.

以下、本発明の実施例を説明するが、実施例は例示目的であって発明が限定されることを意図しない。   Examples of the present invention will be described below, but the examples are for illustrative purposes and are not intended to limit the invention.

<例1:第一混合抽出剤による効果の検証>
リチウムイオン電池の電池破砕粉を硫酸浸出して得られる浸出後液を模した種々の金属を含む抽出前液(pH:2.2)を用意した。各金属の濃度は表1に示してある。
なお、各金属の濃度はICPにより測定した。
<Example 1: Verification of effect by first mixed extractant>
Pre-extraction solutions (pH: 2.2) containing various metals simulating the post-leaching solution obtained by leaching the battery crushed powder of a lithium ion battery with sulfuric acid were prepared. The concentration of each metal is shown in Table 1.
The concentration of each metal was measured by ICP.

抽出剤として以下の三種類を用意した。
(1)2−エチルヘキシルホスホン酸2−エチルヘキシル(商品名:PC−88A)を5.0体積%、ネオデカン酸(ヘキシオンスペシャルティーケミカルズ 商品名:VA−10)を20.0体積%、直鎖系炭化水素が主成分の有機溶剤(商品名:Shellsol D70)を75.0体積%を含有する抽出剤
(2)2−エチルヘキシルホスホン酸2−エチルヘキシル(商品名:PC−88A)を25.0体積%、直鎖系炭化水素が主成分の有機溶剤(商品名:Shellsol D70)を75.0体積%を含有する抽出剤
(3)ネオデカン酸(ヘキシオンスペシャルティーケミカルズ 商品名:VA−10)を25.0体積%、直鎖系炭化水素が主成分の有機溶剤(商品名:Shellsol D70)を75.0体積%を含有する抽出剤
を用意した。
The following three types of extractants were prepared.
(1) 2-ethylhexyl phosphonate 2-ethylhexyl (trade name: PC-88A) 5.0% by volume, neodecanoic acid (hexion specialty chemicals trade name: VA-10) 20.0% by volume, linear Extractant (2) 2-ethylhexylphosphonate 2-ethylhexyl (trade name: PC-88A) containing 75.0% by volume of an organic solvent (trade name: Shellsol D70) whose main component is a hydrocarbon based on 25.0 Extractant containing 35.0% by volume of organic solvent (trade name: Shellsol D70) containing 3% by volume of linear hydrocarbon as a main component (3) Neodecanoic acid (Hexion Specialty Chemicals trade name: VA-10) 25.0% by volume, and an organic solvent (product name: Shellsol D70) containing 75.0% by volume of a linear hydrocarbon-based organic solvent. It was prepared.

抽出前液と各抽出剤をO/A比=3になるように分液漏斗を使用して混合振とう(200rpm)し、溶媒抽出を行った。抽出における反応時間は15分とした。抽出時の液温は25〜30℃に維持した。各抽出剤について、抽出時の平衡pHを変化させたときの抽出率の変化を調査した。
PC−88Aを単独で使用した抽出剤ではpHを1から6.5まで変化させた。AlとFeはほとんど同じ抽出率を示し、pHが2を超えたあたりから急上昇し、pH3.0でほぼ100%となった。CuはpH2.0から抽出され、pH3.5でほぼ100%であった。Mnの抽出率はpHと共に上昇し、pH3付近で約50%程度となり、pH4を超えたあたりからはほぼ100%となった。CoはpH3付近まではほとんど抽出されなかったが、pH4の手前で抽出率が上昇し、pH5を超えたあたりからは100%近くに到達した。NiはpH4を超えるまではほとんど抽出されず、pH5付近で抽出率が50%に達し、pH6を超えたあたりで100%近くに到達した。LiはpH6付近までほとんど抽出されなかった。
VA−10を単独で使用した抽出剤ではpHを1.5から3.25まで変化させた。pH2付近からFeの抽出率が徐々に上昇し、pH2.5で約20%、pH2.8では水酸化物が発生し、抽出率は不明であった。一方、Fe以外の金属成分の抽出率はpHに関わらず極めて低かった。
一方、PC−88AとVA−10を混合した抽出剤を用いると、Feが抽出されるpH領域が低pH側に移動した。具体的にはpH2.5でも約80%の抽出率を得ることができ、pH3では95%以上の抽出率となった。AlについてはpH2.5で約40%に上昇し、pH3.0では約80%に到達した。一方、Mn、Co及びNiが抽出されるpH領域は高pH側に移動した。具体的には、MnはpHが4まで上昇しても抽出率が20%以下であり、CoはpHを4まで上昇させても抽出率が5%以下であり、Niは4.5まで上昇させてもほとんど抽出されなかった。CuはpH3を超えた辺りから抽出され初め、pH4では約70%が抽出された。LiはpH6付近まではほとんど抽出されなかった。
金属群A(Li、Mn、Ni、Co)と金属群B(Cu、Al、Fe)の分離効率の観点からは、平衡pH=3±0.2が好ましいことが分かる。
The pre-extraction solution and each extraction agent were mixed and shaken (200 rpm) using a separatory funnel so that the O / A ratio = 3, and solvent extraction was performed. The reaction time in the extraction was 15 minutes. The liquid temperature during extraction was maintained at 25-30 ° C. For each extractant, the change in extraction rate when the equilibrium pH during extraction was changed was investigated.
In the extractant using PC-88A alone, the pH was changed from 1 to 6.5. Al and Fe showed almost the same extraction rate, and increased rapidly when the pH exceeded 2, reaching almost 100% at pH 3.0. Cu was extracted from pH 2.0 and was almost 100% at pH 3.5. The extraction rate of Mn increased with pH, about 50% in the vicinity of pH 3, and almost 100% from around pH 4. Co was hardly extracted up to around pH 3, but the extraction rate increased before pH 4 and reached nearly 100% from around pH 5. Ni was hardly extracted until pH 4 was exceeded, the extraction rate reached 50% near pH 5, and reached nearly 100% when pH 6 was exceeded. Li was hardly extracted up to around pH 6.
In the extractant using VA-10 alone, the pH was changed from 1.5 to 3.25. The extraction rate of Fe gradually increased from around pH 2, about 20% at pH 2.5, and hydroxide was generated at pH 2.8, and the extraction rate was unknown. On the other hand, the extraction rate of metal components other than Fe was extremely low regardless of pH.
On the other hand, when an extractant mixed with PC-88A and VA-10 was used, the pH region where Fe was extracted moved to the low pH side. Specifically, an extraction rate of about 80% could be obtained even at pH 2.5, and an extraction rate of 95% or more was obtained at pH 3. Al increased to about 40% at pH 2.5, and reached about 80% at pH 3.0. On the other hand, the pH region where Mn, Co and Ni are extracted moved to the high pH side. Specifically, Mn has an extraction rate of 20% or less even when the pH is raised to 4, Co has an extraction rate of 5% or less even if the pH is raised to 4, Ni rises to 4.5 Almost no extraction was made. Cu began to be extracted from around pH 3, and about 70% was extracted at pH 4. Li was hardly extracted up to around pH 6.
From the viewpoint of the separation efficiency of the metal group A (Li, Mn, Ni, Co) and the metal group B (Cu, Al, Fe), it can be seen that the equilibrium pH = 3 ± 0.2 is preferable.

<例2:第二混合抽出剤による効果の検証> <Example 2: Verification of effect by second mixed extractant>

抽出剤として以下の三種類を用意した。
(1)ジ−2−エチルヘキシルリン酸(商品名:D2EHPA)を21.0体積%、5−ノニルサリチルアルドキシム(商品名:ACORGA M5640)を4.0体積%、直鎖系炭化水素が主成分の有機溶剤(商品名:Shellsol D70)を75.0体積%を含有する抽出剤
(2)ジ−2−エチルヘキシルリン酸(商品名:D2EHPA)を25.0体積%、直鎖系炭化水素が主成分の有機溶剤(商品名:Shellsol D70)を75.0体積%を含有する抽出剤
(3)5−ノニルサリチルアルドキシム(商品名:ACORGA M5640)を25.0体積%、灯油を75.0体積%含有する抽出剤
The following three types of extractants were prepared.
(1) Di-2-ethylhexyl phosphoric acid (trade name: D2EHPA) is 21.0% by volume, 5-nonylsalicylaldoxime (trade name: ACORGA M5640) is 4.0% by volume, and linear hydrocarbons are mainly used. Extractant containing 25.0% by volume of organic solvent (trade name: Shellsol D70) (2) Di-2-ethylhexyl phosphate (trade name: D2EHPA) 25.0% by volume, linear hydrocarbon Is an extractant containing 75.0% by volume of an organic solvent (trade name: Shellsol D70), 25.0% by volume of 5-nonylsalicylaldoxime (trade name: ACORGA M5640), and 75 of kerosene. 0.0% by volume extractant

例1と同じ抽出前液に対して、抽出前液と各抽出剤をO/A比=3になるように分液漏斗を使用して混合撹拌(200rpm)し、溶媒抽出を行った。抽出における振とう時間は15分とした。抽出時の液温は25〜30℃に維持した。各抽出剤について、抽出時の平衡pHを変化させたときの抽出率の変化を調査した。
D2EHPAを単独で使用した抽出剤では、pHを2.0から4.0まで変化させた。Mn、Al及びCuの抽出率が相対的に高かった。Mnは、pH2で抽出率が約65%であり、pH4では95%以上となった。Alは、pH2で抽出率が約45%であり、pH4では95%以上となった。Cuは、pH2で抽出率が約20%であり、pH4では90%以上となった。Feは、pH2.0で90%近く抽出され、pH2.5でほぼ100%の抽出率となった一方、Ni及びLiはpH2.0〜4.0の範囲においては抽出率が10%以下であった。CoはpH3付近まではほとんど抽出されなかったが、pH3.5付近から抽出率が20%を超えた。
ACORGA M5640を単独で使用した抽出剤では、pHを0.5から4.0まで変化させた。Cuの抽出率はpHと共に上昇し、pH2.0で約100%近くにまで到達した。また、FeはpH2付近から抽出され初め、pH2.5で約20%、pH3.5で約50%に上昇した。その他の金属成分に関してはほとんど抽出されなかった。
一方、D2EHPAとACORGA M5640を混合した抽出剤を用いてもpH3.0で銅の抽出率は80%を超えており、混合した抽出剤でも銅の抽出が可能であることが分かる。また、D2EHPAよりも低pH側でCuが抽出でき、Cuの取り残しによる後工程へのCuの混入も低減できると考えられる。
そして、Li、Ni、Coとの分離効率の観点からは、平衡pH=3付近が好ましいことが分かる。
For the same pre-extraction solution as in Example 1, the pre-extraction solution and each extraction agent were mixed and stirred (200 rpm) using a separatory funnel so that the O / A ratio = 3, and solvent extraction was performed. The shaking time for extraction was 15 minutes. The liquid temperature during extraction was maintained at 25-30 ° C. For each extractant, the change in extraction rate when the equilibrium pH during extraction was changed was investigated.
For the extractant using D2EHPA alone, the pH was changed from 2.0 to 4.0. The extraction rates of Mn, Al and Cu were relatively high. Mn had an extraction rate of about 65% at pH 2 and was 95% or more at pH 4. Al had an extraction rate of about 45% at pH 2 and 95% or more at pH 4. Cu had an extraction rate of about 20% at pH 2 and 90% or more at pH 4. Fe was extracted at nearly 90% at pH 2.0, and the extraction rate was almost 100% at pH 2.5, while Ni and Li had an extraction rate of 10% or less in the range of pH 2.0 to 4.0. there were. Co was hardly extracted up to around pH 3, but the extraction rate exceeded 20% from around pH 3.5.
For the extractant using ACORGA M5640 alone, the pH was varied from 0.5 to 4.0. The extraction rate of Cu increased with pH and reached nearly 100% at pH 2.0. Fe began to be extracted from around pH 2, and increased to about 20% at pH 2.5 and to about 50% at pH 3.5. The other metal components were hardly extracted.
On the other hand, even when an extractant in which D2EHPA and ACORGA M5640 are mixed is used, the copper extraction rate exceeds 80% at pH 3.0, and it can be seen that copper can be extracted with the mixed extractant. Moreover, it is thought that Cu can be extracted at a lower pH side than D2EHPA, and mixing of Cu into the post-process due to the remaining of Cu can also be reduced.
From the viewpoint of separation efficiency from Li, Ni, and Co, it can be seen that an equilibrium pH of around 3 is preferable.

<例3:全体工程の検証>
(工程1)
表2で示す抽出前液に対して、例1の(1)と同じ抽出剤を用いて平衡pHを3.0として溶媒抽出を行った。溶媒抽出は、抽出前液と抽出剤をO/A比=3になるように向流多段ミキサーセトラー(抽出段数:2段)を使用して混合撹拌(400rpm)することにより行った。各抽出段における撹拌時間は15分とした。抽出時の液温は25〜30℃に維持した。工程(1)後の抽出残液(水相)中の各金属濃度及び各金属の抽出率を表3に示す。抽出率は次式により算出した。
抽出率(%)={1−(抽出残液中の金属量)/(抽出前液中の金属量)}×100
<Example 3: Verification of overall process>
(Process 1)
Solvent extraction was performed on the pre-extraction solution shown in Table 2 using the same extractant as (1) of Example 1 with an equilibrium pH of 3.0. The solvent extraction was carried out by mixing and stirring (400 rpm) the pre-extraction solution and the extractant using a countercurrent multistage mixer settler (extraction stage number: 2 stages) so that the O / A ratio = 3. The stirring time in each extraction stage was 15 minutes. The liquid temperature during extraction was maintained at 25-30 ° C. Table 3 shows the concentration of each metal in the extraction residual liquid (aqueous phase) after the step (1) and the extraction rate of each metal. The extraction rate was calculated by the following formula.
Extraction rate (%) = {1- (Amount of metal in extraction residual liquid) / (Amount of metal in liquid before extraction)} × 100

上記の結果より、Al、Fe及びCuの大部分は油相側に移行したことが分かる。そして、溶媒抽出後もMn、Co、Ni及びLiはほとんどロスすることなく、水相側に残っていることが分かる。   From the above results, it can be seen that most of Al, Fe and Cu have moved to the oil phase side. And even after solvent extraction, it turns out that Mn, Co, Ni, and Li remain on the water phase side with almost no loss.

(工程2)
工程(1)後の抽出残液に対して、例2の(1)と同じ抽出剤を用いて平衡pHを3.0として溶媒抽出を行った。溶媒抽出は、工程(1)後の抽出残液と抽出剤をO/A比=3になるように向流多段ミキサーセトラー(抽出段数:3段)を使用して混合撹拌(400rpm)することにより行った。各抽出段における撹拌時間は15分とした。抽出時の液温は25〜30℃に維持した。工程(2)後の抽出残液(水相)中の各金属濃度及び各金属の抽出率を表4に示す。
(Process 2)
The extraction residue after step (1) was subjected to solvent extraction using the same extractant as in Example 2 (1) with an equilibrium pH of 3.0. The solvent extraction is performed by mixing and stirring (400 rpm) using a countercurrent multistage mixer settler (extraction stage number: 3 stages) so that the extraction residual liquid after step (1) and the extractant become O / A ratio = 3. It went by. The stirring time in each extraction stage was 15 minutes. The liquid temperature during extraction was maintained at 25-30 ° C. Table 4 shows the concentration of each metal in the extraction residual liquid (aqueous phase) after step (2) and the extraction rate of each metal.

上記の結果より、Mn及び工程(1)で残留したAl、Fe及びCuの大部分は油相側に移行したことが分かる。そして、溶媒抽出後もCo、Ni及びLiはほとんどロスすることなく、水相側に残っていることが分かる。   From the above results, it can be seen that most of Mn and Al, Fe and Cu remaining in the step (1) have moved to the oil phase side. And even after solvent extraction, it turns out that Co, Ni, and Li remain on the water phase side with almost no loss.

(工程3)
2−エチルヘキシルホスホン酸2−エチルヘキシル(商品名:PC−88A)を25.0体積%、直鎖系炭化水素が主成分の有機溶剤(商品名:Shellsol D70)を75.0体積%を含有する抽出剤を用意した。工程(2)後の抽出残液に対して、この抽出剤を用いて平衡pHを5.0として溶媒抽出を行った。溶媒抽出は、工程(2)後の抽出残液と抽出剤をO/A比=3になるように向流多段ミキサーセトラー(抽出段数:5段)を使用して混合撹拌(400rpm)することにより行った。各抽出段における撹拌時間は15分とした。抽出時の液温は25〜30℃に維持した。工程(3)後の抽出残液(水相)中の各金属濃度及び各金属の抽出率を表5に示す。
(Process 3)
2-ethylhexyl phosphonate 2-ethylhexyl (trade name: PC-88A) 25.0% by volume, linear hydrocarbon-based organic solvent (trade name: Shellsol D70) 75.0% by volume An extractant was prepared. The extraction residue after step (2) was subjected to solvent extraction using this extractant with an equilibrium pH of 5.0. The solvent extraction is performed by mixing and stirring (400 rpm) using a countercurrent multi-stage mixer settler (number of extraction stages: 5 stages) so that the extraction residual liquid after step (2) and the extractant become O / A ratio = 3. It went by. The stirring time in each extraction stage was 15 minutes. The liquid temperature during extraction was maintained at 25-30 ° C. Table 5 shows the concentration of each metal in the extraction residual liquid (aqueous phase) after step (3) and the extraction rate of each metal.

上記の結果より、Coの大部分は油相側に移行したことが分かる。そして、溶媒抽出後もNi及びLiはほとんどロスすることなく、水相側に残っていることが分かる。   From the above results, it can be seen that most of Co has moved to the oil phase side. And even after solvent extraction, it turns out that Ni and Li remain on the water phase side with almost no loss.

(工程4)
ネオデカン酸(ヘキシオンスペシャルティーケミカルズ 商品名:VA−10)を25.0体積%、直鎖系炭化水素が主成分の有機溶剤(商品名:Shellsol D70)を75.0体積%を含有する抽出剤を用意した。工程(3)後の抽出残液に対して、この抽出剤を用いて平衡pHを7.0として溶媒抽出を行った。溶媒抽出は、工程(3)後の抽出残液と抽出剤をO/A比=3になるように向流多段ミキサーセトラー(抽出段数:2段)を使用して混合撹拌(400rpm)することにより行った。各抽出段における撹拌時間は15分とした。抽出時の液温は25〜30℃に維持した。工程(4)後の抽出残液(水相)中の各金属濃度及び各金属の抽出率を表6に示す。
(Process 4)
Extraction containing 25.0% by volume of neodecanoic acid (Hexion Specialty Chemicals trade name: VA-10) and 75.0% by volume of organic solvent (trade name: Shellsol D70) mainly composed of linear hydrocarbons An agent was prepared. The extraction residue after step (3) was subjected to solvent extraction using this extractant with an equilibrium pH of 7.0. The solvent extraction is performed by mixing and stirring (400 rpm) using a countercurrent multi-stage mixer settler (number of extraction stages: 2 stages) so that the extraction residual liquid after step (3) and the extractant become O / A ratio = 3. It went by. The stirring time in each extraction stage was 15 minutes. The liquid temperature during extraction was maintained at 25-30 ° C. Table 6 shows the concentration of each metal in the extraction residual liquid (aqueous phase) after the step (4) and the extraction rate of each metal.

上記の結果より、Niの大部分は油相側に移行したことが分かる。そして、溶媒抽出後もLiはほとんどロスすることなく、水相側に残っていることが分かる。   From the above results, it can be seen that most of Ni has shifted to the oil phase side. And even after solvent extraction, it turns out that Li remains on the water phase side with almost no loss.

Claims (8)

工程(1):リチウム、マンガン、ニッケル、及びコバルトからなる金属群Aと、銅、アルミニウム及び鉄からなる金属群Bとを含有する金属混合水溶液に対して、ホスホン酸エステル系抽出剤及びカルボン酸系抽出剤を含有する第一混合抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該金属混合溶液から金属群Bに属する金属分を分離する工程、
工程(2):工程(1)後の抽出残液に対して、燐酸エステル系抽出剤及びオキシム系抽出剤を含有する第二混合抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液から更に金属群Bに属する金属分を分離すると共にマンガンも分離する工程、
工程(3):工程(2)後の抽出残液に対して、ホスホン酸エステル系抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液からコバルトを分離する工程、
工程(4):工程(3)後の抽出残液に対して、カルボン酸系抽出剤を使用して溶媒抽出し、当該抽出残液からニッケルを分離する工程、
を順に行うことを含む金属混合水溶液からの金属の分離回収方法。
Step (1): Phosphonate extractant and carboxylic acid for aqueous metal mixture containing metal group A composed of lithium, manganese, nickel and cobalt and metal group B composed of copper, aluminum and iron Solvent extraction using a first mixed extractant containing a system extractant, and separating a metal component belonging to metal group B from the metal mixed solution,
Step (2): The extraction residue after step (1) is subjected to solvent extraction using a second mixed extract containing a phosphate ester type extractant and an oxime type extractant, and further extracted from the extraction residue. A step of separating manganese belonging to metal group B and separating manganese.
Step (3): a step of subjecting the extraction residue after step (2) to solvent extraction using a phosphonate ester extractant and separating cobalt from the extraction residue.
Step (4): a step of solvent extraction using a carboxylic acid-based extractant with respect to the extraction residue after step (3), and separating nickel from the extraction residue,
A method for separating and recovering a metal from a mixed metal aqueous solution, comprising sequentially performing steps.
工程(1)は平衡pHを2.5〜4.0として実施する請求項1に記載の金属混合水溶液からの金属の分離回収方法。   The method for separating and recovering a metal from an aqueous metal mixture according to claim 1, wherein step (1) is carried out at an equilibrium pH of 2.5 to 4.0. 工程(2)は金属混合水溶液の平衡pHを2.5〜4.0として実施する請求項1に記載の金属混合水溶液からの金属の分離回収方法。   The method for separating and recovering a metal from an aqueous metal mixed solution according to claim 1, wherein step (2) is carried out by setting the equilibrium pH of the aqueous metal mixed solution to 2.5 to 4.0. 第一混合抽出剤が2−エチルヘキシルホスホン酸2−エチルヘキシルとネオデカン酸を含有する請求項1〜3の何れか一項に記載の金属混合水溶液からの金属の分離回収方法。   The method for separating and recovering metal from the aqueous metal mixture solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the first mixed extractant contains 2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate and neodecanoic acid. 第一混合抽出剤において、ホスホン酸エステル系抽出剤:カルボン酸系抽出剤=1:10〜4:1(体積比)である請求項1〜4の何れか一項に記載の金属混合水溶液からの金属の分離回収方法。   In the first mixed extractant, the phosphonate extractant: carboxylic acid extractant = 1: 10 to 4: 1 (volume ratio). From the metal mixed aqueous solution according to any one of claims 1 to 4. Metal separation and recovery method. 第二混合抽出剤がジ−2−エチルヘキシルリン酸とアドキシム系抽出剤を含有する請求項1〜5の何れか一項に記載の金属混合水溶液からの金属の分離回収方法。   The method for separating and recovering metal from the aqueous metal mixture solution according to any one of claims 1 to 5, wherein the second mixed extractant contains di-2-ethylhexyl phosphate and an adoxime extractant. 第二混合抽出剤において、燐酸エステル系抽出剤:オキシム系抽出剤=1:1〜1:50(体積比)である請求項1〜6の何れか一項に記載の金属混合水溶液からの金属の分離回収方法。   The metal from the metal mixed aqueous solution according to any one of claims 1 to 6, wherein the second mixed extractant is phosphate ester extractant: oxime extractant = 1: 1 to 1:50 (volume ratio). Separation and recovery method. 前記金属混合溶液がリチウムイオン電池の正極活物質を含む廃材を酸浸出して得られた浸出後液である請求項1〜7の何れか一項に記載の金属混合水溶液からの金属の分離回収方法。   The metal mixed solution is a liquid after leaching obtained by acid leaching of a waste material containing a positive electrode active material of a lithium ion battery. Separation and recovery of metal from the metal mixed aqueous solution according to any one of claims 1 to 7. Method.
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