混合溶液的处理方法_2

文档序号:9792980阅读:来源:国知局
基铵等。
[0029]另外,对被处理溶液的所述四甲基铵化合物的添加量可根据所述被处理溶液中的 特定的含氟电解质的含量来适宜地决定,相当于被处理溶液中包含的含氟电解质的摩尔量 小于1当量(摩尔比)时,处理后的被处理溶液中会残留来自含氟电解质的氟成分。因此,为 了从被处理溶液充分地去除氟成分,相对于被处理溶液中包含的含氟电解质的摩尔量,以1 当量(摩尔比)以上、优选以1.1当量(摩尔比)以上的量的比例添加四甲基铵化合物。
[0030]本发明中,如上述那样,规定的四甲基铵化合物当然可以将固体状的四甲基铵化 合物直接添加到被处理溶液中,还可以以溶解于水中的水溶液的形态或者以溶解于规定的 有机溶剂中的溶液的形态进行添加。需要说明的是,在使用如乙酸四甲基铵那样碱度不强 的四甲基铵化合物的情况下,相比于以水溶液的形态使用,优选直接使用固体状的四甲基 铵化合物。这是由于,通过使用固体状的四甲基铵化合物,在处理后得到的、氟成分被去除 而以碳酸酯类作为主要成分的被处理溶液中,水分的含量被抑制得较低,这种水分含量低 的被处理溶液与水分含量多的被处理溶液相比,不仅发热量大,而且大大地有助于进行蒸 馏再生来回收溶剂(碳酸酯类)时的成本削减、收率提高。
[0031 ]另一方面,添加到被处理溶液中的四甲基铵化合物为氢氧化四甲基铵等强碱性化 合物的情况下,优选以被调制成pH小于14的水溶液的形态或者以被调制成当与水以1:1(体 积比)的比例混合时的水相的pH小于14的、将有机溶剂作为溶剂的溶液的形态添加到被处 理溶液中。另外,特别优选以被调制成pH小于13的水溶液的形态或者以被调制成当与水以 1:1(体积比)的比例混合时的水相的pH小于13的、将有机溶剂作为溶剂的溶液的形态添加 到被处理溶液中。需要说明的是,在以溶液的形态使用四甲基铵化合物的情况下,作为调制 所述溶液时所使用的有机溶剂,可以例示出甲醇等。
[0032] 如此在降低碱度的状态下添加四甲基铵化合物,由此能够有效地抑制被处理溶液 中包含的碳酸酯类的分解,并且能够有效地回收氟含量减少的碳酸酯类。需要说明的是,在 四甲基铵化合物为强碱性化合物的情况下,将其以固体的形态或者以pH为14以上的水溶液 的形态或者以当与水以1:1(体积比)的比例混合时的水相的pH为14以上的、将有机溶剂作 为溶剂的溶液的形态添加到被处理溶液中时,存在如下风险:碳酸酯类的分解反应显著地 进行,碳酸酯类的回收量降低;或者分解反应时的反应热使液温上升。另外,由于碳酸酯类 的分解,产生闪点低的醇类,存在着火、点火的危险性增大的风险。
[0033] 如上述那样,将强碱性的四甲基铵化合物以水溶液或溶液的形态使用时,优选将 用于降低其碱度的化合物添加到水溶液或溶液中。作为这种化合物,只要能够降低作为强 碱性化合物的四甲基铵化合物的碱度,在不阻碍本发明的目的范围内,就可以使用任何化 合物。具体而言,可以举出无机酸、有机酸以及等同于它们的化合物,例如,作为无机酸或有 机酸,可以举出硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、乙酸、草酸等,另外,作为等同于这些酸的化合物,可 以举出邻甲基苯甲酰氯、己酰氯、硬脂酰氯等通过与碱的反应分解而生成酸的化合物等。尤 其,根据后述方法,在回收被处理溶液中包含的、来自特定的含氟电解质的锂时,优选使用 乙酸或硝酸用于降低强碱性的四甲基铵化合物的碱度。
[0034] 需要说明的是,作为与上述特定的含氟电解质积极地反应而形成稳定的盐的化合 物,除了上述规定的四甲基铵化合物以外,可以举出例如四乙基铵化合物等季铵化合物、三 甲胺等叔胺化合物以及无机铵化合物等。然而,使用除上述规定的四甲基铵化合物以外的 季铵化合物时,与含氟电解质反应而生成的氟配位的季铵盐会大量地溶解于碳酸酯类中, 不能从被处理溶液充分地去除氟成分。另外,使用叔胺化合物、无机铵化合物时,存在与含 氟电解质的反应不充分地进行的风险,而且与含氟电解质的反应而生成的氟配位的铵盐会 大量地溶解于碳酸酯类中,不能从被处理溶液充分地去除氟成分。
[0035]另外,在本发明的处理方法中,在被处理溶液中添加规定的四甲基铵化合物,使所 述四甲基铵化合物与特定的含氟电解质反应,析出氟配位的四甲基铵盐所需要的时间可根 据被处理溶液中包含的含氟电解质的量来适宜地改变,但析出通常自两者混合起经过数分 钟~数小时后结束。
[0036]本发明的混合溶液的处理方法例如可以根据以下步骤来实施。首先,在反应槽(反 应容器)内投入作为被处理溶液的、包含特定的含氟电解质和碳酸酯类的混合溶液。接着, 将规定的四甲基铵化合物直接以固体状或者以pH经过调节的水溶液的形态或者以将规定 的有机溶剂用作溶剂的溶液的形态投入到反应槽内,搅拌添加有规定的四甲基铵化合物的 被处理溶液(以下,也称为反应液),由此使特定的含氟电解质与四甲基铵化合物反应。然 后,将包含通过所述反应而析出的产物(氟配位的四甲基铵盐)的被处理溶液根据以往公知 的方法进行过滤,由此分离为滤液和固形物(产物),并分别进行回收。
[0037]通过过滤处理以固形物的形式回收的、氟配位的四甲基铵盐在通常的操作条件下 为稳定的化合物,而且从作为燃料具有一定的热量方面考虑,可以作为固体燃料来使用。需 要说明的是,作为本发明的处理方法中使用的、包含规定的四甲基铵化合物的溶液例如可 以使用半导体等的清洗工序中排出的废液,通过使用所述废液,可以进一步降低包含含氟 电解质和碳酸酯类的混合溶液的处理成本。
[0038]另一方面,通过过滤处理而回收的滤液是从被处理溶液充分地去除了来自特定的 含氟电解质的氟成分的、将自处理前的被处理溶液起既存在的碳酸酯类作为主要成分的滤 液,而且还有效地抑制了碳酸酯类的分解,从以上方面考虑可作为燃料来有效利用。需要说 明的是,即使滤液包含大量的水,通过与包含各种水溶性溶剂、表面活性剂等的混合液混 合,由此可作为替代燃料使用。
[0039] 如此,通过过滤处理来回收的滤液是将碳酸酯类作为主要成分的滤液,从以上方 面考虑,通过蒸馏纯化所述滤液,能够回收碳酸酯类。
[0040] 此处,根据本发明人等获得的见解,根据作为被处理溶液的混合溶液的种类,通过 过滤处理得到的滤液(去除了氟配位的四甲基铵盐的反应液)有时具有非常强的酸度。本发 明人等认为,为了提高作为电解液的特性,作为被处理溶液的锂电池等的废液(电解液)中 添加有除了含氟电解质、碳酸酯类以外的其它的成分的情况较多,由于所述成分的存在,上 述滤液显示出非常强的酸度。
[0041] 对这种显示非常强的酸度的滤液实施蒸馏处理时,由于显示强酸度的、处理液(滤 液)和/或处理后残留于装置内的釜残渣而存在蒸馏装置腐蚀的风险。为了有效地降低处理 液(滤液)和/或釜残渣的酸度、防止蒸馏装置的腐蚀等,优选i) 一边加热添加有规定的四甲 基铵化合物的被处理溶液(反应液)一边使所述四甲基铵化合物与规定的含氟电解质反应, 使氟配位的四甲基铵盐析出,通过过滤处理而去除析出物,并且对由所述过滤处理得到的 滤液实施蒸馏处理;ii)从添加有规定的四甲基铵化合物的被处理溶液通过过滤处理而去 除析出的氟配位的四甲基铵盐,并且对滤液进行加热,对所述加热后的滤液实施蒸馏处理。 需要说明的是,上述i)中的反应液的加热条件以及上述ii)中的滤液的加热条件可以分别 根据作为被处理溶液的混合溶液中包含的成分等来适宜地决定,但通常作为加热温度,采 用40~80°C,作为加热时间,采用1~10小时左右。另外,为了降低强碱性的四甲基铵化合物 的碱度而使用酸性水溶液时,滤液中包含有大量的水,从以上方面考虑,例如优选将规定的 加热后的滤液静置,在分液为有机相和水相之后,对得到的有机相实施蒸馏处理。
[0042]另一方面,根据本发明,为了降低强碱性的四甲基铵化合物的碱度,使用乙酸或硝 酸对包含作为含氟电解质的锂盐(选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂和六氟锑酸锂 中的一种以上的化合物)的混合溶液进行处理,由此能够将来自作为含氟电解质的锂盐的 锂以与乙酸或硝酸之间生成的水溶性的乙酸锂或硝酸锂的形式有利地回收到去除了氟配 位的四甲基铵盐的反应液(滤液)的水相中。此处,若不使用用于降低强碱性的四甲基铵化 合物的碱度的酸,则碳酸酯类水解所生成的碳酸与锂反应,从而生成对水的溶解度低的碳 酸锂,难以回收到水相中。另外,即使为了降低强碱性的四甲基铵化合物的碱度而使用磷 酸,生成对水的溶解度低的磷酸锂,也难以回收到水相中。需要说明的是,作为从水溶液中 回收锂的方法,可以从以往公知的各种方法中适宜地选择来采用。作为从水溶液中回收锂 的的方法,可以例示出使用日本特公平4-23577号公报中公开的锂吸附剂、日本特开2001-224957号公报中公开的选择性锂分离剂的方法,日本特开2007-122885号公报中公开的回 收方法等。
[0043] 实施例
[0
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1