KR20140043102A - Back extraction method of aluminum - Google Patents

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KR20140043102A
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쥰이찌 아라까와
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제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
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Abstract

An object of the present invention is to provide a method which can extract and remove aluminum from a solution containing aluminum with high efficiency. The present invention is a back extraction method of aluminum for extracting the aluminum from an acid solution by adding the acid solution to an organic solvent containing the aluminum and adjusting an equilibrium PH to 0 to 0.5.

Description

알루미늄의 역추출 방법{BACK EXTRACTION METHOD OF ALUMINUM}BACK EXTRACTION METHOD OF ALUMINUM}

본 발명은 알루미늄의 역추출 방법 및 이것을 적용한 알루미늄의 제거 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a back-extraction method of aluminum and a method of removing aluminum using the same.

리튬 이온 전지는 하이브리드 자동차용으로서 급속하게 용도가 확장되고 있고, 또한 유닛의 고용량화에 의해 대형인 것의 생산량이 급증하는 것이 예상된다. 또한, 리튬 이온 전지의 수요 확대에 대해, 리튬 이온 전지로부터의 유가 금속 회수 방법의 확립이 요구되고 있다.Lithium-ion batteries are rapidly expanding applications for hybrid vehicles, and production of large-sized batteries is expected to increase sharply due to high capacity of the units. In addition, in order to expand the demand for lithium ion batteries, it is required to establish a method for recovering valuable metals from lithium ion batteries.

이 리튬 이온 전지는 주로 정극, 부극, 세퍼레이터, 하우징으로 이루어져 있고, 정극은 알루미늄박의 집전체 상에 망간, 코발트, 니켈, 리튬을 포함하는 정극 활물질과 카본 블랙 등의 도전제를 불소계 등의 바인더에 혼련, 도포한 구조로 되어 있다. 정극재는 두께 15마이크로미터 정도의 알루미늄박과 정극 활물질을 포함하는 바인더층으로 이루어져 있고, 외관은 알루미늄박 상에 흑색의 정극 활물질이 도포되어 있다.This lithium ion battery is mainly composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a housing. The positive electrode is formed of a positive electrode active material including manganese, cobalt, nickel, lithium, and a conductive material such as carbon black, As shown in Fig. The positive electrode material is composed of an aluminum foil having a thickness of about 15 micrometers and a binder layer containing a positive electrode active material, and an outer surface of the aluminum foil is coated with a black positive electrode active material.

리튬 이온 전지의 리사이클 방법으로서는, 사용이 종료된 리튬 이온 전지를 소각ㆍ파쇄하고, 선별 후의 원료를 사용하여 산 침출을 행한 후, 얻어진 침출액으로부터 용매 추출에 의해 각각의 금속을 추출 분리하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 원료 중에 불순물로서 정극재의 알루미늄이 포함되어 있으면, 산 침출에 의해 알루미늄이 침출되어, 용매 추출에 있어서의 추출 분리에 악영향을 미친다. 그로 인해, 원료를 산 침출한 침출액 중에 알루미늄이 포함되어 있는 경우에는, 알루미늄의 제거가 필요로 되어 있다.As a recycling method of a lithium ion battery, there is proposed a method of incinerating and crushing a used lithium ion battery, acid leaching using the raw material after the selection, and extracting and separating each metal by solvent extraction from the obtained leaching solution . However, if the raw material contains aluminum as the positive electrode material as an impurity, aluminum is leached by acid leaching, which adversely affects extraction separation in solvent extraction. Therefore, when aluminum is contained in the leached liquid obtained by acid-leaching the raw material, it is necessary to remove aluminum.

산성 용액 중의 알루미늄의 제거 방법으로서는, 중화법이나 황산알루미늄법, 용매 추출법 등이 제안되어 있다. 중화법으로서는, 특허 문헌 1(일본 특허 출원 공개 제2004-33984)에 개시되어 있는 바와 같이, 수산화나트륨 등의 중화제를 첨가하고, pH를 6 내지 8의 범위로 중화하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 황산알루미늄법으로서는, 특허 문헌 2(일본 특허 출원 공개 평1-153517)에 기재되어 있는 바와 같이, SO4/Al 몰비를 3/2 내지 9/2로 하고, 감압 농축, 냉각을 행하여 황산알루미늄을 석출시키는 방법이 제안되어 있다.As a method for removing aluminum in the acidic solution, neutralization method, aluminum sulfate method, solvent extraction method, and the like have been proposed. As a neutralization method, there has been proposed a method in which a neutralizing agent such as sodium hydroxide is added to neutralize the pH in the range of 6 to 8, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-33984). As the aluminum sulfate method, as described in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 1-153517), the SO 4 / Al molar ratio is 3/2 to 9/2, A method of precipitating aluminum has been proposed.

용매 추출을 사용한 알루미늄의 추출 방법으로서는, 특허 문헌 3(일본 특허 출원 공개 소63-25217)에 개시된 바와 같이, 산성 인산에스테르에 의한 알루미늄의 추출 분리가 보고되어, 무기산 용액 중의 알루미늄의 99％ 이상이 추출 가능한 것으로 하고 있다.As a method of extracting aluminum using solvent extraction, extraction and separation of aluminum by acidic phosphate ester has been reported as disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-25217), and 99% or more of aluminum in the inorganic acid solution Extractable.

일본 특허 출원 공개 제2004-33984호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-33984 일본 특허 출원 공개 평1-153517호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-153517 일본 특허 출원 공개 소63-25217호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-25217

사용이 종료된 리튬 이온 전지 리사이클에서는 알루미늄 함유량이 높은 원료가 존재하고 있다. 알루미늄 함유량이 높은 원료를 침출하면, 침출액 중에 알루미늄이 고농도로 포함되어 버린다고 하는 문제가 있다. 리튬 이온 전지 리사이클에 있어서의 회수 대상 금속은 망간, 코발트, 니켈, 리튬이고, 알루미늄은 불순물로서 분리할 필요가 있다.In the recycled lithium ion battery, the raw material having a high aluminum content is present. There is a problem that when the raw material having a high aluminum content is leached, aluminum is contained at a high concentration in the leaching solution. The metal to be recovered in the recycling of the lithium ion battery is manganese, cobalt, nickel, lithium, and aluminum needs to be separated as an impurity.

그러나, 특허 문헌 1 또는 2에 기재된 중화법에서는, 석출된 수산화알루미늄이 겔화되어 여과성을 악화시키는 것 외에, 중화 시의 공심 작용에 의해 액 중의 코발트나 니켈도 침전되어 버린다고 하는 문제가 있다. 황산알루미늄법에서도 다량의 황산이 필요하다고 하는 과제가 있다.However, in the neutralization method described in Patent Document 1 or 2, precipitated aluminum hydroxide is gelled to deteriorate the filtration property, and there is also a problem that cobalt and nickel in the liquid are also precipitated by air-hole action at the time of neutralization. There is a problem that a large amount of sulfuric acid is required also in the aluminum sulfate method.

한편, 특허 문헌 3에 기재된 용매 추출법에서는, 알루미늄은 회수할 수 있지만, 알루미늄과 다른 금속의 분리 방법에 대해서는 보고가 이루어져 있지 않다.On the other hand, in the solvent extraction method described in Patent Document 3, although aluminum can be recovered, there is no report on the separation method of aluminum and other metals.

따라서, 본 발명은 알루미늄을 포함하는 용액 중으로부터 알루미늄을 고효율로 추출, 제거하는 것이 가능한 알루미늄의 역추출 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of back extraction of aluminum which can extract and remove aluminum with high efficiency from a solution containing aluminum.

상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 알루미늄을 포함하는 유기 용매에 대해, 산성 용액을 첨가하고 소정의 pH로 조정하여 역추출을 행함으로써, 알루미늄을 고효율로 추출, 제거할 수 있는 것을 발견하였다.As a result of intensive studies to solve the above problems, it has been found that aluminum can be extracted and removed with high efficiency by adding an acidic solution to an organic solvent containing aluminum and performing back-extraction by adjusting it to a predetermined pH .

본 명세서에 있어서, 「역추출」이라 함은, 그 전단계에서 알루미늄을 포함하는 용액으로부터의 알루미늄의 추출 조작의 유무에 관계없이, 알루미늄이 용해된 유기 용매로부터 알루미늄을 취출하는 조작을 말한다.In this specification, the term "back extraction" refers to an operation of extracting aluminum from an organic solvent in which aluminum is dissolved, regardless of whether or not aluminum is extracted from a solution containing aluminum in the previous step.

이상의 지식을 기초로 하여 완성된 본 발명은 일측면에 있어서, 알루미늄을 포함하는 유기 용매 중에 산성 용액을 첨가하고 평형 pH를 0 내지 0.5의 범위로 조정하여, 알루미늄을 산성 용액 중에 역추출시키는 알루미늄의 역추출 방법이다.In one aspect, the present invention, which is completed on the basis of the above knowledge, relates to a method for producing aluminum by adding an acidic solution to an organic solvent containing aluminum and adjusting an equilibrium pH in the range of 0 to 0.5, This is the reverse extraction method.

본 발명의 알루미늄의 역추출 방법은 일 실시 형태에 있어서, 상기 알루미늄을 포함하는 유기 용매가, 알루미늄을 적어도 포함하는 황산 산성 용액으로부터 용매 추출함으로써 얻어진다.The aluminum back-extracting method of the present invention is obtained by solvent extraction of an organic solvent containing aluminum from an acidic sulfuric acid solution containing at least aluminum.

본 발명의 알루미늄의 역추출 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 유기 용매가, 2-에틸헥실포스폰산모노-2-에틸헥실을 포함하는 유기 용매이다.In another embodiment of the aluminum back-extraction method of the present invention, the organic solvent is an organic solvent containing mono-2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate.

본 발명의 알루미늄의 역추출 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 산성 용액이 황산 용액이다.In another embodiment of the aluminum back-extracting method of the present invention, the acidic solution is a sulfuric acid solution.

본 발명의 알루미늄의 역추출 방법은 또 다른 일 실시 형태에 있어서, 상기 알루미늄 이외의 금속이, 망간, 코발트, 니켈, 리튬으로부터 선택되는 적어도 1종이다.In another embodiment of the aluminum back-extracting method of the present invention, the metal other than aluminum is at least one selected from the group consisting of manganese, cobalt, nickel and lithium.

본 발명의 다른 일측면에 있어서, 알루미늄을 적어도 포함하는 황산 산성 용액에 있어서, 평형 pH를 1 내지 3의 범위로 조정하여, 알루미늄을 용매 추출하는 추출 공정과,According to another aspect of the present invention, there is provided a sulfuric acid acidic solution containing at least aluminum, comprising an extraction step of adjusting the equilibrium pH to 1 to 3,

상기 추출 공정에서 얻어진 알루미늄을 포함하는 유기 용매 중에 산성 용액을 첨가하고 평형 pH를 0 내지 0.5의 범위로 조정하여, 알루미늄을 산성 용액 중에 역추출시키는 역추출 공정을 포함하는 알루미늄의 제거 방법이다.And a back-extraction step in which the acid solution is added to the organic solvent containing aluminum obtained in the extraction step and the equilibrium pH is adjusted in the range of 0 to 0.5 to back-extract the aluminum into the acid solution.

본 발명에 따르면, 알루미늄을 포함하는 용액 중으로부터 알루미늄을 고효율로 추출, 제거하는 것이 가능한 알루미늄의 역추출 방법을 제공할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a method of back extraction of aluminum which can extract and remove aluminum from a solution containing aluminum with high efficiency.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 알루미늄의 제거 방법에 있어서, 2-에틸헥실포스폰산모노-2-에틸헥실을 추출제로 하여 용매 추출을 행한 경우의 망간, 코발트, 니켈, 리튬, 알루미늄의 pH- 추출률 곡선을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 알루미늄의 제거 방법에 적용되는 역추출 방법에 있어서, 알루미늄을 추출한 용매로부터, 황산 용액을 사용한 알루미늄의 역추출을 행한 경우의 pH-역추출률 곡선을 도시하는 도면.1 is a graph showing the relationship between pH of manganese, cobalt, nickel, lithium and aluminum when solvent extraction is performed using mono-2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate as an extractant in the aluminum removal method according to the embodiment of the present invention - drawing showing the extraction rate curve.
2 is a diagram showing the pH-reverse extraction rate curve when aluminum is back-extracted from a solvent in which aluminum is extracted, in a back extraction method applied to the aluminum removal method according to the embodiment of the present invention .

본 발명의 실시 형태에 관한 알루미늄의 제거 방법은, 사용 종료된 리튬 이온 전지 본체로부터 유가 금속을 회수하는 방법에 적절하게 이용 가능하고, 보다 상세하게 서술하면, 리튬 이온 전지에 포함되는 정극재를 처리할 때에 발생하는 용액으로부터 용매 추출 및 역추출에 의해 불순물인 알루미늄을 고효율로 제거하는 방법에 적절하게 이용 가능하다. 이하에, 리튬 이온 전지 리사이클에 있어서의 침출액 중의 알루미늄을 용매 추출에 의해 추출 분리하고, 추출 후의 용매를 역추출하는 경우를 설명하지만, 본 발명은 이하의 예로는 제한되지 않고, 이것 이외에도 알루미늄을 분리 추출, 혹은 제거하기 위한 다양한 용도로 이용 가능한 것은 물론이다.The aluminum removing method according to the embodiment of the present invention can be suitably used for a method of recovering valuable metal from a lithium ion battery main body that has been used. In more detail, the positive electrode material contained in the lithium ion battery is treated It is possible to suitably use the method for removing aluminum, which is an impurity, with a high efficiency by solvent extraction and back extraction from a solution generated at the time of reaction. Hereinafter, the case where aluminum in the leach solution in the lithium ion battery recycle is extracted and separated by solvent extraction, and the solvent after the extraction is back-extracted will be described. However, the present invention is not limited to the following examples. Extraction, or removal of the target nucleic acid.

본 발명의 실시 형태에 관한 알루미늄의 제거 방법은 리튬 이온 전지 리사이클에 있어서 얻어진 알루미늄 함유의 침출액을 처리 대상으로 할 수 있다. 즉, 원료로 하는 처리 대상액은 알루미늄 외에 리사이클 대상 금속인 망간, 코발트, 니켈, 리튬 또는 그 밖의 금속을 포함하는 황산 용액이다. 이 처리 대상액에는, 예를 들어 0.001 내지 300g/L의 황산, 0.001 내지 20g/L의 알루미늄, 0.001 내지 30g/L의 망간, 0.001 내지 30g/L의 코발트, 0.001 내지 30g/L의 니켈, 0.001 내지 30g/L의 리튬이 포함되어 있다.The aluminum removing method according to the embodiment of the present invention can be an aluminum-containing leachate obtained in the recycling of lithium ion batteries. That is, the liquid to be treated as the raw material is a sulfuric acid solution containing manganese, cobalt, nickel, lithium or other metals, which are metals to be recycled in addition to aluminum. This treatment liquid contains, for example, 0.001 to 300 g / L of sulfuric acid, 0.001 to 20 g / L of aluminum, 0.001 to 30 g / L of manganese, 0.001 to 30 g / L of cobalt, 0.001 to 30 g / To 30 g / L of lithium is contained.

이 침출액으로부터 용매 추출법에 의해 알루미늄을 추출 분리한다. 추출제는 2-에틸헥실포스폰산모노-2-에틸헥실을 사용한다. 이 추출제를 탄화수소계 용제로 희석하여 조정한 용매와 알루미늄을 포함하는 상기 황산 용액을 혼합하여 알루미늄의 용매 추출을 행한다. 2-에틸헥실포스폰산모노-2-에틸헥실과 용제의 혼합비는 1:3인 것이 바람직하다. 탄화수소계 용제로서는, 방향족계, 파라핀계, 나프텐계 용제 등이 이용 가능하고, 그 중에서도 나프텐계 용제가 바람직하다.Aluminum is extracted and separated from this leach solution by a solvent extraction method. The extractant is mono-2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate. The extractant is diluted with a hydrocarbon-based solvent and adjusted, and the sulfuric acid solution containing aluminum is mixed to perform solvent extraction of aluminum. The mixing ratio of the mono-2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate and the solvent is preferably 1: 3. As the hydrocarbon solvent, aromatic solvents, paraffin solvents, naphthene solvents and the like can be used. Of these, naphthenic solvents are preferable.

도 1에 용매 추출 시의 평형 pH와 각 원소의 추출률의 관계를 나타낸다. 알루미늄 추출 시의 평형 pH는 중화제를 첨가하여, 1.8 이상, 바람직하게는 2 이상, 및 3 이하, 바람직하게는 2.5 이하, 더욱 바람직하게는 2.3의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. 중화제로서는, 수산화나트륨, 탄산나트륨 등을 사용할 수 있다. 평형 pH가 1 이상 3 이하이면, 용액 중에 코발트, 니켈, 리튬 등의 알루미늄 이외의 금속이 포함되어 있는 경우에, 이들 알루미늄 이외의 금속이 알루미늄과 함께 추출되는 것을 억제하여, 결과적으로 알루미늄을 보다 고효율, 또한 선택적으로 추출할 수 있으므로 바람직하다. 특히, 용액 중에 망간이 포함되어 있는 경우에는, 평형 pH를 2 이상 2.5 이하, 바람직하게는 2.3 이하로 함으로써, 망간이 알루미늄과 함께 추출되는 것을 억제하여, 결과적으로 알루미늄을 더욱 고효율, 또한 선택적으로 추출할 수 있으므로 바람직하다.Fig. 1 shows the relationship between the equilibrium pH at the time of solvent extraction and the extraction rate of each element. The equilibrium pH at the time of extracting aluminum is preferably adjusted to be 1.8 or more, preferably 2 or more, and 3 or less, preferably 2.5 or less, more preferably 2.3, by adding a neutralizing agent. As the neutralizing agent, sodium hydroxide, sodium carbonate and the like can be used. When the equilibrium pH is not less than 1 and not more than 3, the metal other than aluminum such as cobalt, nickel, and lithium is contained in the solution, thereby suppressing the extraction of metals other than aluminum with aluminum. As a result, , And can be selectively extracted. Particularly, when manganese is contained in the solution, the manganese is inhibited from being extracted together with aluminum by setting the equilibrium pH to 2 or more and 2.5 or less, preferably 2.3 or less. As a result, aluminum is more efficiently and selectively extracted It is preferable.

추출 공정에 있어서 알루미늄을 추출한 용매는 산성 용액으로 역추출한다. 산성 용액으로서는, 황산 용액, 염산 용액 등이 사용된다. 도 2에 역추출 시의 평형 pH와 알루미늄의 추출률의 관계를 나타낸다. 역추출 시의 평형 pH는 0 내지 0.5의 범위로 조정하는 것이 바람직하다. pH가 0.5보다도 높으면 알루미늄의 역추출이 불완전해, 용매 중에 알루미늄이 남는 경우가 있다. 또한, pH가 0보다도 낮으면 산 농도가 높고, 그 후의 처리가 어려워진다.In the extraction process, the aluminum-extracted solvent is back-extracted with an acidic solution. As the acidic solution, a sulfuric acid solution, a hydrochloric acid solution, or the like is used. Fig. 2 shows the relationship between the equilibrium pH at the time of back extraction and the extraction rate of aluminum. The equilibrium pH at the time of back extraction is preferably adjusted to a range of 0 to 0.5. If the pH is higher than 0.5, back extraction of aluminum is incomplete and aluminum may remain in the solvent. When the pH is lower than 0, the acid concentration is high and the subsequent treatment becomes difficult.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 역추출 공정의 전단계에서 특정한 유기 용매를 사용한 용매 추출을 행하여, 알루미늄 이외의 금속이 유기 용매에 포함되는 것을 억제한 후에, 알루미늄의 역추출을 행한 예를 설명하였지만, 가령, 알루미늄 이외의 금속, 예를 들어 망간, 코발트, 니켈, 리튬이 역추출 처리의 대상이 되는 용액에 포함되어 있어도, 알루미늄의 역추출, 제거에는 영향이 거의 없다.In the present embodiment, an example in which aluminum is back-extracted after solvent extraction using a specific organic solvent is performed in the previous stage of the back extraction process to suppress the inclusion of a metal other than aluminum in the organic solvent, For example, even if a metal other than aluminum such as manganese, cobalt, nickel, and lithium is included in the solution to be subjected to the back extraction process, there is almost no influence on the back extraction and removal of aluminum.

[실시예][Example]

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 실시예는 예시 목적이며 발명이 한정되는 것을 의도하지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the embodiments are for illustrative purposes and are not intended to limit the invention.

(제1 실시예)(Embodiment 1)

표 1에 기재된 다양한 금속을 포함하는 황산 용액(H2SO4 농도 10g/L)과 2-에틸헥실포스폰산모노-2-에틸헥실(다이하치 카가쿠 상품명:PC-88A)을 나프텐계 용제(쉘 케미컬즈 상품명:shellsolD70)로 25vol％로 희석 조정한 용매를 유기상/수상＝1(체적비)로 되도록 혼합 교반하고, 평형 pH2.3으로 되도록 수산화나트륨으로 조정하면서 알루미늄의 추출을 행하였다. 각 원소의 추출률을 표 2에 나타낸다.(H 2 SO 4 concentration of 10 g / L) containing various metals and mono-2-ethylhexyl 2-ethylhexylphosphonate (Daihatsu Kagaku Co., Ltd. product name: PC-88A) described in Table 1 were dissolved in a naphthenic solvent (Shellsol D70, manufactured by Shellsol D70) diluted to 25 vol% was mixed and stirred so as to have an organic phase / water = 1 (volume ratio), and aluminum was extracted while adjusting to an equilibrium pH of 2.3 with sodium hydroxide. Table 2 shows the extraction rates of the respective elements.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

(제2 실시예)(Second Embodiment)

표 1에 기재된 다양한 금속을 포함하는 황산 용액(H2SO4 농도 10g/L)을 평형 pH2.7에서 제1 실시예와 마찬가지로 알루미늄의 추출을 행하였다. 각 원소의 추출률을 표 3에 나타낸다.A sulfuric acid solution (H 2 SO 4 concentration 10 g / L) containing various metals listed in Table 1 was extracted at an equilibrium pH of 2.7 as in the first embodiment. Table 3 shows the extraction ratios of the respective elements.

Figure pat00003
Figure pat00003

(제3 실시예)(Third Embodiment)

표 1에 기재된 다양한 금속을 포함하는 황산 용액(H2SO4 농도 10g/L)을 평형 pH1.9에서 제1 실시예와 마찬가지로 알루미늄의 추출을 행하였다. 각 원소의 추출률을 표 4에 나타낸다.A sulfuric acid solution (H 2 SO 4 concentration: 10 g / L) containing various metals listed in Table 1 was extracted at an equilibrium pH of 1.9 as in the first embodiment. Table 4 shows the extraction rates of the respective elements.

Figure pat00004
Figure pat00004

(제4 실시예 내지 제18 실시예)(Fourth to 18th embodiments)

표 1에 기재된 다양한 금속을 포함하는 황산 용액(H2SO4 농도 10g/L)을 이하의 평형 pH에서 제1 실시예와 마찬가지로 알루미늄의 추출을 행하고, 각각 제4 실시예 내지 제18 실시예로 하여, 평형 pH와 각 원소의 추출률의 관계를 도 1에 나타냈다.Aluminum was extracted from the sulfuric acid solution (H 2 SO 4 concentration 10 g / L) containing various metals listed in Table 1 at the following equilibrium pH in the same manner as in Example 1, The relationship between the equilibrium pH and the extraction rate of each element is shown in Fig.

Figure pat00005
Figure pat00005

제1 실시예 내지 제18 실시예에 따르면, 알루미늄이 다른 금속보다도 고효율로 추출되는 것을 알 수 있다. 특히, 평형 pH가 1 내지 3 사이에서는, 추출 대상의 금속에 따라서 추출능이 다른 것이 기재되어, 알루미늄이 선택적으로 추출되는 것을 알 수 있다. 또한, 평형 pH가 2 내지 2.5, 특히 2 내지 2.3 사이에서는, 망간보다도 알루미늄이 현저하게 선택적으로 추출되는 것을 알 수 있다.According to the first to eighteenth embodiments, it can be seen that aluminum is extracted with higher efficiency than other metals. Particularly, when the equilibrium pH is in the range of 1 to 3, the extraction ability is different depending on the metal to be extracted, and aluminum is selectively extracted. It can also be seen that aluminum is significantly more selectively extracted than manganese when the equilibrium pH is between 2 and 2.5, especially between 2 and 2.3.

(제19 실시예)(Example 19)

제1 실시예에 있어서 용매 중에 추출된 알루미늄을 역추출하기 위해, 황산 용액(H2SO4 농도 20g/L)을 사용하여 유기상/수상＝1(체적비), 평형 pH0.48에서 역추출을 행하였다. 용매로부터의 알루미늄 역추출률을 표 6에 나타낸다. 표 6으로부터, 용매 중에 포함된 알루미늄의 93％가 역추출된 것을 알 수 있다.In order to back-extract aluminum extracted in the solvent in the first embodiment, back extraction was performed at an organic phase / water = 1 (volume ratio) and an equilibrium pH of 0.48 using a sulfuric acid solution (H 2 SO 4 concentration 20 g / L) Respectively. Table 5 shows the extrusion rate of aluminum from the solvent. From Table 6, it can be seen that 93% of aluminum contained in the solvent was back-extracted.

Figure pat00006
Figure pat00006

(제20 실시예)(Twentieth Embodiment)

제19 실시예에 있어서, 역추출 조작을 평형 pH0.06에서 행한 것 이외는, 제19 실시예와 마찬가지로 하여, 용매로부터의 알루미늄의 역추출을 행하였다. 역추출률과, pH의 관계를 도 2에 나타낸다.In the 19th embodiment, aluminum was back-extracted from the solvent in the same manner as in the 19th embodiment except that the back-extraction operation was performed at an equilibrium pH of 0. 06. The relationship between the reverse extraction rate and the pH is shown in Fig.

(제1 비교예 내지 제5 비교예)(Comparative Examples 1 to 5)

제19 실시예에 있어서, 역추출 조작을 이하의 평형 pH에서 행한 것 이외는, 제19 실시예와 마찬가지로 하여, 용매로부터의 알루미늄의 역추출을 행하였다. 역추출률과, pH의 관계를 도 2에 나타낸다.In the 19th embodiment, aluminum was back-extracted from the solvent in the same manner as in the 19th embodiment, except that the back extraction operation was performed at the following equilibrium pH. The relationship between the reverse extraction rate and the pH is shown in Fig.

Figure pat00007
Figure pat00007

도 2에 따르면, 용매 중의 알루미늄을 역추출하기 위해서는 평형 pH0.5 이하가 필요한 것을 알 수 있다.
According to Fig. 2, it is understood that an equilibrium pH of not more than 0.5 is required for back-extraction of aluminum in a solvent.

Claims (5)

알루미늄을 포함하는 유기 용매 중에 산성 용액을 첨가하고 평형 pH를 0 내지 0.5의 범위로 조정하여, 알루미늄을 산성 용액 중에 역추출시키는, 알루미늄의 역추출 방법.The method of back-extracting aluminum which adds an acidic solution to the organic solvent containing aluminum and adjusts equilibrium pH to the range of 0-0.5, and back-extracts aluminum in an acidic solution. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄을 포함하는 유기 용매가, 알루미늄을 적어도 포함하는 황산 산성 용액으로부터 용매 추출함으로써 얻어지는, 알루미늄의 역추출 방법.The method for back-extracting aluminum according to claim 1, wherein the organic solvent containing aluminum is obtained by solvent extraction from a sulfuric acid acid solution containing at least aluminum. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기 용매가, 2-에틸헥실포스폰산모노-2-에틸헥실을 포함하는 유기 용매인, 알루미늄의 역추출 방법.The method for back-extracting aluminum according to claim 1 or 2, wherein the organic solvent is an organic solvent containing 2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산성 용액이 황산 용액인, 알루미늄의 역추출 방법. The method for back-extracting aluminum according to claim 1 or 2, wherein the acidic solution is a sulfuric acid solution. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유기 용매는 알루미늄 이외의 금속으로서, 망간, 코발트, 니켈, 리튬 중 적어도 하나를 포함하는, 알루미늄의 역추출 방법.The method for back extracting aluminum according to claim 1 or 2, wherein the organic solvent is a metal other than aluminum, and contains at least one of manganese, cobalt, nickel, and lithium.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108063295B (en) * 2017-12-06 2020-09-22 天齐锂业股份有限公司 Method for extracting lithium from slag generated by pyrogenic recovery of lithium battery
CN113774219B (en) * 2020-06-10 2024-03-26 中国石油化工股份有限公司 Method for recycling waste cobalt-molybdenum hydrogenation catalyst
CN115386731B (en) * 2022-09-05 2024-02-09 郑州中科新兴产业技术研究院 Synergistic extraction separation method for aluminum ions in acid leaching solution of waste ternary lithium battery

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5438273A (en) * 1977-08-31 1979-03-22 Daihachi Chem Ind Method of extracting metals from aqueous solution
JPS556460A (en) * 1978-06-29 1980-01-17 Nippon Mining Co Ltd Extracting and separating method of nickel and cobalt
JPH06248368A (en) * 1993-02-22 1994-09-06 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Method for separating and recovering nickel and/or cobalt
KR0148444B1 (en) * 1995-05-31 1998-10-15 경주현 Process of aluminum recovery from the sludge
JPH09235628A (en) * 1996-02-29 1997-09-09 Catalysts & Chem Ind Co Ltd Separation and recovery of useful metal from used desulfurization catalyst
JP3867871B2 (en) * 1997-04-30 2007-01-17 住友金属鉱山株式会社 Nickel sulfate solvent extraction method
JP3961615B2 (en) * 1997-05-01 2007-08-22 日鉄鉱業株式会社 Method for treating nitric acid waste liquor contaminated with aluminum
KR100523518B1 (en) * 2003-04-08 2005-10-25 학교법인 경희대학교 Zero discharge system of water treatment sludge through Alum recovery and reuse as a daily landfill cover soil
CN101280357B (en) * 2008-01-16 2010-10-13 中南大学 Environment-friendly acid leaching-extraction process in waste lithium battery recovery

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