專利名稱：金屬鋰的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的發(fā)明的一個(gè)方式涉及金屬鋰的回收方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在陶瓷、電池以及醫(yī)藥品等多種領(lǐng)域中，對(duì)鋰的需要越來(lái)越高。例如，鋰被用于鋰二次電池的正極、負(fù)極以及電解質(zhì)。尤其是，在形成負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，使用金屬鋰(參照專利文獻(xiàn)1)。因?yàn)樵诔爻合伦鳛榻饘俚匿囀窍∩俳饘伲澜缟系漠a(chǎn)量也少，并且鋰礦開采區(qū)域分布不均勻，所以在使用鋰作為工業(yè)產(chǎn)品的原材料時(shí)有國(guó)家風(fēng)險(xiǎn)(Country Risk)。另一方面，目前將用作玻璃的添加劑或二次電池的原材料的鋰回收并再利用的技術(shù)尚未確立。[專利文獻(xiàn)1]日本專利申請(qǐng)公開平6-251805號(hào)公報(bào)金屬鋰的反應(yīng)性高，當(dāng)在常溫下將金屬鋰放置在空氣中時(shí)在金屬鋰的表面會(huì)形成生成物。例如，當(dāng)金屬鋰與空氣中存在的氮起反應(yīng)時(shí)，在金屬鋰的表面會(huì)形成氮化鋰。另外， 當(dāng)金屬鋰與空氣中存在的水分起反應(yīng)時(shí)，在金屬鋰的表面會(huì)形成氫氧化鋰。在將其表面形成有上述生成物的金屬鋰直接用作負(fù)極活性物質(zhì)的材料時(shí)，有與電解質(zhì)的反應(yīng)性變?nèi)醵逛囯x子二次電池的特性降低的憂慮。因此，實(shí)際上其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰不能使用，而在利用乙醇或水進(jìn)行鈍化處理之后被廢棄。但是，如上所述那樣，因?yàn)榻饘黉囋诋a(chǎn)業(yè)上是有用的，所以優(yōu)選回收金屬鋰。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，所公開的發(fā)明的一個(gè)方式的目的之一在于從其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰回收金屬鋰，而不廢棄該其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰。在所公開的發(fā)明的一個(gè)方式中，通過(guò)使其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰與氮起反應(yīng)，形成氮化鋰。通過(guò)使氮化鋰與二氧化碳起反應(yīng)，形成碳酸鋰。通過(guò)使碳酸鋰與鹽酸起反應(yīng)，形成氯化鋰。使氯化鋰融化，并進(jìn)行電解。氯化鋰的融點(diǎn)為613°c，但是，因?yàn)榛旌下然嚭吐然浀幕旌衔镌?50°C的溫度下融化，所以優(yōu)選使混合氯化鋰和氯化鉀的混合物融化。另外，只要是通過(guò)混合其融點(diǎn)降低的物質(zhì)，就不局限于氯化鉀。例如，也可以使用氯化鈉代替氯化鉀。通過(guò)進(jìn)行上述電解，可以回收金屬鋰。所公開的發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種金屬鋰的回收方法，包括如下步驟使其表面形成有生成物的金屬鋰與氮起反應(yīng)，以形成氮化鋰；使該氮化鋰與二氧化碳起反應(yīng)，以形成碳酸鋰；使該碳酸鋰與鹽酸起反應(yīng)，形成氯化鋰；使該氯化鋰及氯化鉀融化；以及對(duì)該融化的氯化鋰及氯化鉀進(jìn)行電解，以回收金屬鋰。在所公開的發(fā)明的一個(gè)方式中，將液氮注入到容器的內(nèi)部，在注入有該液氮的容器的上部設(shè)置多孔體，在該多孔體上配置所述其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰，并且，使從所述液氮產(chǎn)生的所述氮與所述金屬鋰起反應(yīng)，以形成所述氮化鋰。根據(jù)所公開的發(fā)明的一個(gè)方式，可以從其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰回收金屬鋰，而不廢棄該其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰。在從其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰回收金屬鋰時(shí)，因?yàn)榭梢栽谑狗磻?yīng)性活躍的金屬鋰成為相對(duì)穩(wěn)定的氮化鋰之后進(jìn)行回收金屬鋰的處理，所以容易進(jìn)行回收作業(yè)。


圖1是示出鋰的回收方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本說(shuō)明書中公開的發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。但是，本說(shuō)明書中公開的發(fā)明可以以多種不同形式實(shí)施，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個(gè)事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以在不脫離本說(shuō)明書中公開的發(fā)明的宗旨及其范圍的情況下被變換為各種形式。因此，所公開的發(fā)明不應(yīng)該被解釋為僅限定在本實(shí)施方式所記載的內(nèi)容。注意，在如下所述的附圖中，相同部分或具有相同功能的部分用相同的符號(hào)表示， 并且省略對(duì)它們的重復(fù)說(shuō)明。以下，參照?qǐng)D1說(shuō)明本實(shí)施方式的金屬鋰的回收方法。使其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰(SlOl)與氮起反應(yīng)(S102)，以形成氮化鋰(S103)。所述形成在表面的不需要的生成物是指金屬鋰與空氣中存在的水分起反應(yīng)而成的氫氧化鋰，或者，金屬鋰與空氣中存在的氮起反應(yīng)而成的氮化鋰等。在本步驟中，與氮起反應(yīng)的金屬鋰是其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰中的未與空氣中的氮或水分等起反應(yīng)的未反應(yīng)金屬鋰。在本實(shí)施方式中，作為金屬鋰，使用箔狀的金屬鋰(金屬鋰箔)、球狀的金屬鋰以及板狀的金屬鋰等。以下，說(shuō)明使其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰中的未反應(yīng)金屬鋰與氮起反應(yīng)以形成氮化鋰的詳細(xì)方法。例如，將其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰配置在手套箱等的不包含水分或氧的氮?dú)夥罩?。接著，邊使氣氮通過(guò)手套箱的內(nèi)部，邊使其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰中的未反應(yīng)金屬鋰與氮起反應(yīng)，以形成氮化鋰。此時(shí)，優(yōu)選對(duì)其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰施加壓力而使其變形，或者，對(duì)其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰表面進(jìn)行局部加熱等，因?yàn)檫@樣容易引起未反應(yīng)金屬鋰與氮的反應(yīng)。首先，準(zhǔn)備放入液氮的容器，并將液氮注入到該容器的內(nèi)部。在容器的上部設(shè)置能夠通過(guò)氣氮的多孔體。在多孔體上配置其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰。從容器內(nèi)部的液氮產(chǎn)生氣氮。該從液氮產(chǎn)生的氣氮通過(guò)上述多孔體，而與多孔體上的其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰中的未反應(yīng)金屬鋰起反應(yīng)。通過(guò)使該未反應(yīng)金屬鋰與氣氮起反應(yīng)，以形成氮化鋰。通過(guò)上述步驟，可以得到氮化鋰。接著，使所得到的氮化鋰與二氧化碳起反應(yīng)(S104)。通過(guò)使氮化鋰與二氧化碳起反應(yīng)，形成碳酸鋰(S105)。與其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰與氮的反應(yīng)同樣，上述氮化鋰與二氧化碳的反應(yīng)既可在手套箱內(nèi)進(jìn)行又可使用具有多孔體的容器進(jìn)行。當(dāng)在手套箱內(nèi)使氮化鋰與二氧化碳起反應(yīng)時(shí)，首先，將氮化鋰配置在手套箱的二氧化碳?xì)夥罩小＝又?，邊使氣體的二氧化碳通過(guò)手套箱的內(nèi)部，邊使氮化鋰與二氧化碳起反應(yīng)，以形成碳酸鋰?；蛘?，也可以使用上述容器及多孔體，來(lái)使二氧化碳與氮化鋰起反應(yīng)。在此情況下，可以以與上述使其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰與氮起反應(yīng)的方法同樣進(jìn)行。 在此情況下，可以使用干冰代替液氮，并使氮化鋰與從干冰產(chǎn)生的二氧化碳起反應(yīng)。從干冰產(chǎn)生的二氧化碳與氮化鋰起反應(yīng)，而形成碳酸鋰。接著，使所得到的碳酸鋰與鹽酸起反應(yīng)(S106)，以形成氯化鋰(S107)。接著，使氯化鋰融化(S108)并進(jìn)行電解(S109)。氯化鋰的融點(diǎn)為613°C，但是，因?yàn)榛旌下然嚭吐然浀幕旌衔镌?50°C的溫度下融化，所以優(yōu)選使混合氯化鋰和氯化鉀的混合物融化。只要是通過(guò)混合而其融點(diǎn)降低的物質(zhì)，就不局限于氯化鉀。例如，也可以使用氯化鈉代替氯化鉀。通過(guò)進(jìn)行上述電解，可以回收金屬鋰(Slll)。通過(guò)上述步驟，可以從其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰回收金屬鋰。通過(guò)利用輥等滾壓所回收的金屬鋰，可以形成金屬鋰箔?；蛘撸部梢詫⑺玫降慕饘黉囉糜谄渌猛??？傊鶕?jù)本實(shí)施方式，可以從其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰回收金屬鋰。根據(jù)以上的本實(shí)施方式，可以從其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰回收金屬鋰，而不廢棄該其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰。
權(quán)利要求
1.一種金屬鋰的回收方法，包括如下步驟 通過(guò)金屬鋰與氮的反應(yīng)，形成氮化鋰；通過(guò)所述氮化鋰與二氧化碳的反應(yīng)，形成碳酸鋰； 通過(guò)所述碳酸鋰與鹽酸的反應(yīng)，形成氯化鋰； 使所述氯化鋰融化；以及對(duì)所述融化的氯化鋰進(jìn)行電解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋰的回收方法，其中在所述形成氮化鋰的步驟之前，氫氧化鋰形成在所述金屬鋰的表面的一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋰的回收方法，其中在所述形成氮化鋰的步驟中，通過(guò)施加壓力使所述金屬鋰變形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋰的回收方法，其中在所述形成氮化鋰的步驟中，對(duì)所述金屬鋰的表面進(jìn)行局部加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋰的回收方法，其中所述金屬鋰是箔狀的金屬鋰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋰的回收方法，還包括如下步驟通過(guò)滾壓所述回收的金屬鋰，形成金屬箔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋰的回收方法，其中在容器中所述金屬鋰與從液氮產(chǎn)生的氮起反應(yīng)，并且所述金屬鋰配置在設(shè)置于所述容器的上部的多孔體上。
8.一種金屬鋰的回收方法，包括如下步驟 通過(guò)金屬鋰與氮的反應(yīng)，形成氮化鋰；通過(guò)所述氮化鋰與二氧化碳的反應(yīng)，形成碳酸鋰； 通過(guò)所述碳酸鋰與鹽酸的反應(yīng)，形成氯化鋰； 使所述氯化鋰和氯化鉀融化；以及對(duì)所述融化的氯化鋰和氯化鉀進(jìn)行電解。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬鋰的回收方法，其中在所述形成氮化鋰的步驟之前，氫氧化鋰形成在所述金屬鋰的表面的一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬鋰的回收方法，其中在所述形成氮化鋰的步驟中，通過(guò)施加壓力使所述金屬鋰變形。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬鋰的回收方法，其中在所述形成氮化鋰的步驟中，對(duì)所述金屬鋰的表面進(jìn)行局部加熱。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬鋰的回收方法，其中所述金屬鋰是箔狀的金屬鋰。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬鋰的回收方法，還包括如下步驟通過(guò)滾壓所述回收的金屬鋰，形成金屬箔。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬鋰的回收方法，其中在容器中所述金屬鋰與從液氮產(chǎn)生的氮起反應(yīng)，并且所述金屬鋰配置在設(shè)置于所述容器的上部的多孔體上。
15.一種金屬鋰的回收方法，包括如下步驟 通過(guò)金屬鋰與氮的反應(yīng)，形成氮化鋰； 通過(guò)所述氮化鋰與二氧化碳的反應(yīng)，形成碳酸鋰； 通過(guò)所述碳酸鋰與鹽酸的反應(yīng)，形成氯化鋰； 使所述氯化鋰和氯化鈉融化；以及對(duì)所述融化的氯化鋰和氯化鈉進(jìn)行電解。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的金屬鋰的回收方法，其中在所述形成氮化鋰的步驟之前， 氫氧化鋰形成在所述金屬鋰的表面的一部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的金屬鋰的回收方法，其中在所述形成氮化鋰的步驟中，通過(guò)施加壓力使所述金屬鋰變形。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的金屬鋰的回收方法，其中在所述形成氮化鋰的步驟中，對(duì)所述金屬鋰的表面進(jìn)行局部加熱。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的金屬鋰的回收方法，其中所述金屬鋰是箔狀的金屬鋰。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的金屬鋰的回收方法，還包括如下步驟通過(guò)滾壓所述回收的金屬鋰，形成金屬箔。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的金屬鋰的回收方法，其中在容器中所述金屬鋰與從液氮產(chǎn)生的氮起反應(yīng)，并且所述金屬鋰配置在設(shè)置于所述容器的上部的多孔體上。
全文摘要
本發(fā)明的目的之一是從其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰回收金屬鋰，而不廢棄該其表面形成有不需要的生成物的金屬鋰。一種金屬鋰的回收方法，包括如下步驟使其表面形成有生成物的金屬鋰與氮起反應(yīng)，以形成氮化鋰；使該氮化鋰與二氧化碳起反應(yīng)，以形成碳酸鋰；使該碳酸鋰與鹽酸起反應(yīng)，以形成氯化鋰；使該氯化鋰及氯化鉀融化；以及對(duì)該融化的氯化鋰及氯化鉀進(jìn)行電解，以回收金屬鋰。
文檔編號(hào)C22B7/00GK102409174SQ20111029654
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月23日
發(fā)明者斎藤祐美子, 松原里枝, 桃純平, 等等力弘篤 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所