KR102471399B1

KR102471399B1 - 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법

Info

Publication number: KR102471399B1
Application number: KR1020220020918A
Authority: KR
Inventors: 김동희; 김용훈; 김우진
Original assignee: (주)에코프로머티리얼즈
Priority date: 2022-02-17
Filing date: 2022-02-17
Publication date: 2022-11-28
Anticipated expiration: 2042-02-17
Also published as: WO2023158008A1

Abstract

본 발명은 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 출발물질을 이용하여, 제1 용매 추출 단계를 통해 망간(Mn)을 회수해내고, 제2 용매 추출 단계를 통해 니켈(Ni)과 코발트(Co)를 각각 분리 회수해 내어, 3종의 유가 금속을 모두 개별적으로 분리 회수해낼 수 있는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법에 관한 것이다.

Description

니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법{Solvent extraction method using two-stage extraction for separation and recovery of nickel, cobalt and manganese}

리튬이차전지 산업은 스마트 폰, 태블릿 PC, 전기자동차, 에너지 저장장치 등에 이르는 다양한 응용분야의 핵심기술로 자리매김하고 있어 산업적 중요성이 더욱 더 커지고 있는 실정이다. 휴대용 전자기기에 주로 적용되는 리튬이차전지는 지구 환경과 화석연료 고갈에 대한 우려가 커짐에 따라 활발한 연구 개발이 이루어지고 있으며, 향후 전기자동차 시장의 확대에 따라 리튬이차전지의 수요량도 더욱 증가할 것으로 예상하고 있다.

이러한 리튬이차전지의 양극 활물질로 사용되는 니켈, 코발트 및 망간을 포함하는 유가금속들은 습식 제련 공정으로 회수될 수 있다.

하지만, 니켈, 코발트 및 망간을 포함하는 유가금속을 회수하기 위한 종래의 습식 제련 공정은, 니켈/코발트(Ni/Co), 니켈/망간(Ni/Mn)과 같이 2종의 금속을 분리하거나, 니켈/코발트(Ni/Co), 망간(Mn)과 같이 단일 금속만을 회수할 수 있는 한계를 지고 있어, 3종의 유가 금속을 모두 개별적으로 분리해낼 수 없는 한계를 지니고 있었다.

또한, 종래의 습식 제련 공정은 추출 공정에서 pH 상승을 위해서는 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na₂CO₃) 또는 황산나트륨(Na₂SO₄)을 이용한 가성법을 사용하였으나, 이는 나트륨이 금속염 형태로 생성되어, 공정 효율이 감소하는 문제점을 지니고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 출발물질을 이용하고, 제1 용매추출 단계와 제2 용매추출 단계를 이용한 2단 습식제련 추출 공정을 적용하여, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)으로 이루어진 3종의 유가 금속을 모두 고순도이면서 개별적으로 분리 회수해낼 수 있는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 원료물질 침출액을 준비하는 원료물질 침출액 준비단계; 상기 원료물질 침출액에 함유된 망간(Mn)을 황산망간수용액(MnSO₄)으로 분리해내는 제1 용매 추출 단계; 망간이 분리된 상기 원료물질 침출액에 함유된 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 황산니켈수용액(NiSO₄)과 황산코발트수용액(CoSO₄)으로 각각 분리해내는 제2 용매 추출 단계;를 포함하고, 상기 니켈(Ni), 상기 코발트(Co) 및 상기 망간(Mn)을 포함하는 3종의 유가 금속이 개별적으로 분리 회수되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 원료물질 침출액 준비단계는 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)를 포함하는 출발물질을 세척수로 세척하는 세척 단계; 세척된 출발물질을 출발물질 케이크와 여액으로 분리해내는 제1 고액 분리단계; 상기 출발물질 케이크에 황산을 첨가하여 반응시키는 침출 단계; 상기 침출단계를 통해 형성된 침출물에 과산화수소 및 수산화니켈(Ni(OH)₂)을 첨가하여 철 성분을 침전시키는 철 침전 단계; 및 상기 철 침전 단계를 통해 형성된 반응물을 철을 포함하는 침전잔사와 니켈, 코발트 및 망간을 포함하는 원료물질 침출액으로 분리해내는 제2 고액 분리 단계;를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 용매 추출 단계는 제1 용매에 황산니켈수용액(NiSO₄)을 투입하여 망간추출용 용매를 생성하는 제1 프리로딩 단계; 상기 망간추출용 용매에 상기 원료물질 침출액을 투입하여, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 제1 유기상 용액과, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제1 수상 용액으로 분리해내는 제1-1 추출 단계; 상기 제1 유기상 용액을 망간(Mn)을 포함하는 제2 유기상 용액과, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제2 수상 용액으로 분리해내는 제1-2 추출 단계; 상기 제2 유기상 용액에 잔류하는 망간(Mn)을 역추출하여, 망간(Mn)을 함유하지 않은 제3 유기상 용액과, 망간(Mn)을 함유하는 제3 수상 용액으로 분리해내어 상기 제3 수상 용액으로부터 황산망간수용액(MnSO₄)을 수득하는 제1-1 역추출 단계; 상기 제3 유기상 용액에 함유된 불순물을 역추출하여, 불순물을 함유하지 않은 제4 유기상 용액과, 불순물을 함유하는 제4 수상 용액으로 분리해내는 제1-2 역추출 단계;를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2 용매 추출 단계는 제2 용매에 황산니켈수용액(NiSO₄)을 투입하여 니켈 및 코발트 추출용 용매를 생성하는 제2 프리로딩 단계; 상기 니켈 및 코발트 추출용 용매에, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 상기 제1 수상 용액을 투입하여, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제5 유기상 용액과, 니켈(Ni)을 포함하는 제5 수상 용액으로 분리해내어, 상기 제5 수상 용액으로부터 황산니켈수용액(NiSO₄)을 수득하는 제2-1 추출 단계; 상기 제5 유기상 용액을 코발트(Co)를 포함하는 제6 유기상 용액과, 니켈(Ni)을 포함하는 제6 수상 용액으로 분리해내는 제2-2 추출 단계; 상기 제6 유기상 용액에 잔류하는 코발트(Co)를 역추출하여, 코발트(Co)를 함유하지 않은 제7 유기상 용액과, 코발트(Co)를 함유하는 제7 수상 용액으로 분리해내어 상기 제7 수상 용액으로부터 황산코발트수용액(CoSO₄)을 수득하는 제2-1 역추출 단계; 상기 제7 유기상 용액에 함유된 불순물을 역추출하여, 불순물을 함유하지 않은 제8 유기상 용액과, 불순물을 함유하는 제8 수상 용액으로 분리해내는 제2-2 역추출 단계;를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1-2 역추출 단계를 통해 분리된 상기 제4 유기상 용액은 상기 제1 프리로딩 단계의 상기 제1 용매로 재사용된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2-2 역추출 단계를 통해 분리된 상기 제8 유기상 용액은 상기 제2 프리로딩 단계의 상기 제2 용매로 재사용된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 용매는 phosphoric 계열 추출제가 이용된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 프리로딩 단계에서, 상기 망간추출용 용매의 pH는 5.0 내지 5.5로 조절된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1-1 추출 단계는 pH 4.5 내지 5.0으로 반응된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1-2 추출 단계는 pH 3.0 내지 4.0으로 반응된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1-1 역추출 단계는 pH 1.0 내지 1.5로 반응된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2 용매는 phosphinic 계열 추출제가 이용된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2 프리로딩 단계에서, 상기 니켈 및 코발트 추출용 용매의 pH는 6.0 내지 6.5로 조절된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2-1 추출 단계는 pH 5.5 내지 6.0으로 반응된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2-2 추출 단계는 pH 4.5 내지 5.0으로 반응된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2-1 역추출 단계는 pH 2.0 내지 2.5로 반응된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 프리로딩 단계를 통해 생성된 니켈을 포함하는 제1 추잔액(raffinate)과, 상기 제2 프리로딩 단계를 통해 생성된 니켈을 포함하는 제2 추잔액(raffinate) 및 상기 제2-2 추출 단계를 통해 생성된 상기 제6 수상 용액을 회수하여 수산화니켈(Ni(OH)₂)로 제조하는 수산화니켈 제조단계;를 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수산화니켈 제조단계를 통해 제조된 상기 수산화니켈은 상기 철 침전 단계에 사용된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 출발물질은 MHP(Mixed Hydroxide Precipitate, Me(OH)₂), MCP(Mixed Carbonate Precipitate, MeCO₃), MSP(Mixed Sulfide or Sulfate Precipitate, MeS, MeSO₄) 또는 BP(Black powder)이며, 여기서, 상기 Me는 Ni, Co, Mn이다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

본 발명의 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법에 의하면, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 출발물질을 이용하여, 제1 용매 추출 단계를 통해 망간(Mn)을 회수해내고, 제2 용매 추출 단계를 통해 니켈(Ni)과 코발트(Co)를 각각 분리 회수해 내어, 3종의 유가 금속을 모두 개별적으로 분리 회수해낼 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법에 의하면, 제2 용매 추출 단계를 통해 수득된 황산니켈수용액(NiSO₄)을 용매에 투입하는 프리로딩 공정을 적용함으로써, 니켈이 용매에 유기상으로 이동되어 유가금속의 회수율을 증대시킬 수 있으며, 용매 추출 단계 이전에 용매의 pH를 상승시킬 수 있으므로, pH 상승을 위한 중화제의 사용량을 최소화할 수 있어, 금속염 생성으로 인한 공정효율 감소를 방지할 수 있는 장점을 지닌다.

또한, 본 발명의 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법에 의하면, 철 침전단계에서 사용되는 수산화니켈은 반응 공정 중에 발생하는 폐액으로부터 제조하여 사용함으로써, 폐액으로 버려지는 니켈 성분의 손실을 최소화시킬 수 있으며, 수산화나트륨 또는 탄산나트륨을 중화제로 사용하지 않으므로, 용매추출 단계에서 염 형태의 불순물이 침전되는 현상을 차단하여 용매추출 단계의 공정 효율성을 증대시킬 수 있는 이점을 지닌다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법의 공정 요약도이다.
도 2는 도 1의 원료물질 침출액 준비단계, 제1 용매 추출 단계, 제2 용매추출 단계와 수산화니켈 제조단계를 설명하기 위한 단계도이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법의 공정 요약도이고, 도 2는 도 1의 원료물질 침출액 준비단계, 제1 용매 추출 단계, 제2 용매추출 단계와 수산화니켈 제조단계를 설명하기 위한 단계도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법은 원료물질 침출액 준비단계(S100), 제1 용매 추출 단계(S200) 및 제2 용매 추출 단계(S300)를 포함하여 이루어지며, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 출발물질을 이용하여, 제1 용매 추출 단계(S100)를 통해 망간(Mn)을 회수해내고, 제2 용매 추출 단계(S200)를 통해 니켈(Ni)과 코발트(Co)를 각각 분리 회수해 내어, 3종의 유가 금속을 모두 개별적으로 분리 회수해낼 수 있는 기술적 특징을 지닌다.

상기 원료물질 침출액 준비단계(S100)는 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 원료물질 침출액을 준비하는 공정으로, 먼저, 출발물질을 세척수로 프리 워싱(pre washing)하는 세척 단계(S110)가 수행된다.

여기서, 출발물질은 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 출발물질이면 제한되는 바가 아니며, 예를 들면, MHP(Mixed Hydroxide Precipitate, Me(OH)₂), MCP(Mixed Carbonate Precipitate, MeCO₃), MSP(Mixed Sulfide or Sulfate Precipitate, MeS, MeSO₄) 또는 BP(Black powder)가 이용될 수 있다(상기 Me는 Ni, Co, Mn).

또한, 상기 세척 단계(S110)에서는 상기 출발물질과 상기 세척수의 부피비는 1 : 1 내지 5로 이용되는 것이 바람직하며, 상기 출발물질에 함유되는 Ca, Mg, Al, Na, Li 등의 불순물이 제거되며, 특히 Na의 경우 200ppm 이하로 제거된다.

다음, 상기 세척 단계(S110)를 통해 세척된 출발물질을 출발물질 케이크와 여액으로 분리해내는 제1 고액 분리단계(S120)가 수행된다.

상기 제1 고액 분리단계(S120)에서는 용수가 추가로 투입될 수 있으며, 여과 후 표면에 잔류한 불순물이 제거된다.

다음, 상기 제1 고액 분리단계(S120)를 통해 분리된 상기 출발물질 케이크에 황산을 첨가하여 반응시키는 침출단계(S130)가 수행된다.

상기 침출단계(S130)에서, 상기 출발물질 케이크의 금속(Ni, Co, Mn, Cu, Fe, Al)과 상기 황산의 당량비는 1 : 0.5 내지 2로 이용되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 침출단계(S130)는 제1 침출단계(S131)와 제2 침출단계(S132)로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 제1 침출단계(S131)는 상기 출발물질을 부분 용해 시키는 펄핑 공정으로, 상기 출발물질 케이크에 황산을 첨가하여 반응시킨다.

또한, 상기 제1 침출단계(S131)에서는 상기 침출단계(S130)에서 사용되는 전체 황산 사용량의 약 65%가 사용되며, 반응성 조절이 수행되어 황(Sulfur) 가스의 발생을 억제하고 발열 반응을 제어하는 역할을 한다.

또한, 상기 제2 침출단계(S132)는 상기 제1 침출단계(S131)를 통해 형성된 제1 침출물을 완전용해시키기 위한 것으로, 과산화수소를 더 첨가하여 반응시킨다.

또한, 상기 제1 침출물의 망간 및 코발트로 이루어진 금속성분과 상기 과산화수소의 당량비는 1 : 0.5 내지 2로 이용되는 것이 바람직하며, 상기 과산화수소는 불용성인 Mn4+, Co3+를 환원하여 침출하는 역할을 한다.

또한, 상기 제2 침출단계(S132)에서는 상기 침출단계(S130)에서 사용되는 전체 황산 사용량의 약 35%가 사용된다.

다음, 상기 침출단계(S130)를 통해 형성된 침출물에 과산화수소 및 수산화니켈(Ni(OH)₂)을 첨가하여 철 성분을 침전시키는 철 침전 단계(S140)가 수행된다.

또한, 상기 철 침전 단계(S140)에서, 상기 침출물의 철과 상기 과산화수소의 당량비는 1 : 0.5 내지 3로 이용되며, 상기 과산화수소는 불순물인 Fe를 3가로 산화시켜 적철석(hematite, Fe₂O₃) 또는 침철석(geothite, FeOOH)으로 침전을 유도한다.

또한, 상기 철 침전 단계(S140)에서, 상기 수산화니켈은 pH를 3.5 내지 6.5 pH로 상승시켜 Fe, Al을 포함하는 분술물을 침전시키는 역할을 한다.

한편, 상기 수산화니켈은 후술할 제1 용매 추출단계(S200) 및 제2 용매 추출 단계(S300)에서 발생하는 추잔액(raffinate) 등을 재활용하여 제조된 수산화니켈이 이용될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

다음, 상기 철 침전 단계(S140)를 통해 형성된 반응물을 철을 포함하는 침전잔사와 니켈, 코발트 및 망간을 포함하는 원료물질 침출액으로 분리해내는 제2 고액 분리 단계(S150)가 수행된다.

상기 제1 용매추출 단계(S200)는 상기 원료물질 침출액에 함유된 망간(Mn)을 황산망간수용액(MnSO₄)으로 분리해내기 위한 공정으로, 먼저, 제1 용매에 황산니켈수용액(NiSO₄)을 투입하여 망간추출용 용매를 생성하는 제1 프리로딩 단계(S210)가 수행된다.

여기서, 상기 황산니켈수용액(NiSO₄)은 후술할 제2 용매추출 단계(S300)에서 분리 회수된 황산니켈수용액(NiSO₄)이 이용될 수 있으며, 이는 니켈 성분이 상기 제1 용매에 유기상으로 이동되어 유가금속의 회수율을 증대시킬 수 있으며, 용매 추출 단계 이전에 상기 제1 용매의 pH를 상승시킬 수 있으므로, pH 상승을 위한 중화제의 사용량을 최소화할 수 있어, 금속염 생성으로 인한 공정효율 감소를 방지할 수 있게 한다.

또한, 상기 제1 용매는 phosphoric 계열 추출제가 이용될 수 있으며, pH에 따라 니켈(Ni) 및 코발트(Co)와 유사한 거동을 보이며, 망간(Mn)을 분리해낼 수 있는 용매이면 제한 되는 바가 아니나, 예를 들면, di-2-ethylhexyl phosphoric acid, sulfanyl-sulfanylidene-bis[(2R)-2,4,4-trimethylpentyl]-λ5-phosphane, Bis(5,8,12,15-tetraoxanonadecan-10-yl) phosphoric acid, Bis(1,3-diisobutoxypropan-2-yl) phosphoric acid 등의 추출제가 이용될 수 있다.

또한, 상기 제1 프리로딩 단계(S210)에서, 상기 망간추출용 용매의 pH는 5.0 내지 5.5로 조절되는 것이 바람직하다.

다음, 상기 망간추출용 용매에 상기 원료물질 침출액을 투입하여, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 제1 유기상 용액과, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제1 수상 용액으로 분리해내는 제1-1 추출 단계(S220)가 수행된다.

이를 위해, 상기 제1-1 추출 단계(S220)는 pH 4.5 내지 5.0으로 반응된다.

다음, 상기 제1 유기상 용액을 망간(Mn)을 포함하는 제2 유기상 용액과, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제2 수상 용액으로 분리해내는 제1-2 추출 단계(S230)가 수행된다.

이때, 상기 제1-2 추출 단계(S230)는 pH 3.0 내지 4.0으로 반응된다.

다음, 상기 제2 유기상 용액에 잔류하는 망간(Mn)을 역추출하여, 망간(Mn)을 함유하지 않은 제3 유기상 용액과, 망간(Mn)을 함유하는 제3 수상 용액으로 분리해내어 상기 제3 수상 용액으로부터 황산망간수용액(MnSO₄)을 수득하는 제1-1 역추출 단계(S240)가 수행된다.

이때, 상기 제1-1 역추출 단계(S240)는 pH 1.0 내지 1.5로 반응된다.

다음, 상기 제3 유기상 용액에 함유된 불순물을 역추출하여, 불순물을 함유하지 않은 제4 유기상 용액과, 불순물을 함유하는 제4 수상 용액으로 분리해내는 제1-2 역추출 단계(S250)가 수행된다.

이때, 상기 제1-2 역추출 단계(S250)는 pH 1.0 미만의 조건에서 반응된다.

이에 따라, 상기 제3 유기상 용액에 함유된 나트륨(Na), 철(Fe) 등의 불순물 금속이 제4 수상 용액으로 이동되므로, 상기 제3 유기상 용액에 잔류하는 불순물이 제거된 제4 유기상 용액이 수득되어, 상기 제4 유기상 용액은 상기 제1 프리로딩 단계의 상기 제1 용매로 재사용될 수 있다.

상기 제2 용매추출 단계(S200)는 상기 망간(Mn)이 분리된 상기 원료물질 침출액에 함유된 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 황산니켈수용액(NiSO₄)과 황산코발트수용액(CoSO₄)으로 각각 분리해내기 위한 공정으로, 먼저, 제2 용매에 황산니켈수용액(NiSO₄)을 투입하여 니켈 및 코발트 추출용 용매를 생성하는 제2 프리로딩 단계(S310)가 수행된다.

여기서, 상기 황산니켈수용액(NiSO₄)은 후술할 제2-1 추출단계(S320)를 통해 분리 회수된 황산니켈수용액(NiSO₄)이 이용될 수 있으며, 이는 니켈 성분이 상기 제2 용매에 유기상으로 이동되어 유가금속의 회수율을 증대시킬 수 있으며, 용매 추출 단계 이전에 상기 제2 용매의 pH를 상승시킬 수 있으므로, pH 상승을 위한 중화제의 사용량을 최소화할 수 있어, 금속염 생성으로 인한 공정효율 감소를 방지할 수 있게 한다.

또한, 상기 제2 용매는 phosphinic 또는 phosphonic 계열 추출제가 이용될 수 있으며, pH에 따라 코발트(Co) 및 망간(Mn)과 유사한 거동을 보이며, 니켈(Ni)을 분리해낼 수 있는 용매이면 제한 되는 바가 아니나, 예를 들면, bis-2,4,4-trimethylpentyl phosphinic acid, 2-Ethylhexyl 2-ethylhexyphosphonic acid, 2-ethylhexyl phosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester 등의 추출제가 이용될 수 있다.

또한, 상기 제2 프리로딩 단계(S310)에서, 상기 니켈 및 코발트 추출용 용매의 pH는 6.0 내지 6.5로 조절되는 것이 바람직하다.

다음, 상기 니켈 및 코발트 추출용 용매에 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 상기 제1 수상 용액을 투입하여, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제5 유기상 용액과, 니켈(Ni)을 포함하는 제5 수상 용액으로 분리해내어, 상기 제5 수상 용액으로부터 황산니켈수용액(NiSO₄)을 수득하는 제2-1 추출 단계(S320)가 수행된다.

이를 위해, 상기 제2-1 추출 단계(S320)는 pH 5.5 내지 6.0으로 반응된다.

다음, 상기 제5 유기상 용액을 코발트(Co)를 포함하는 제6 유기상 용액과, 니켈(Ni)을 포함하는 제6 수상 용액으로 분리해내는 제2-2 추출 단계(S330)가 수행된다.

이때, 상기 제2-2 추출 단계(S330)는 pH 4.5 내지 5.0으로 반응된다.

다음, 상기 제6 유기상 용액에 잔류하는 코발트(Co)를 역추출하여, 코발트(Co)를 함유하지 않은 제7 유기상 용액과, 코발트(Co)를 함유하는 제7 수상 용액으로 분리해내어 상기 제7 수상 용액으로부터 황산코발트수용액(CoSO₄)을 수득하는 제2-1 역추출 단계(S340)가 수행된다.

이때, 상기 제2-1 역추출 단계(S340)는 pH 2.0 내지 2.5로 반응된다.

다음, 상기 제7 유기상 용액에 함유된 불순물을 역추출하여, 불순물을 함유하지 않은 제8 유기상 용액과, 불순물을 함유하는 제8 수상 용액으로 분리해내는 제2-2 역추출 단계(S350)가 수행된다.

이때, 상기 제2-2 역추출 단계(S350)는 pH 1.0 미만의 조건에서 반응된다.

이에 따라, 상기 제7 유기상 용액에 함유된 나트륨(Na), 철(Fe) 등의 불순물 금속이 제8 수상 용액으로 이동되므로, 상기 제7 유기상 용액에 잔류하는 불순물이 제거된 제8 유기상 용액이 수득되어, 상기 제8 유기상 용액은 상기 제2 프리로딩 단계(S310)의 상기 제2 용매로 재사용될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법에 의하면, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 출발물질을 이용하여, 제1 용매 추출 단계를 통해 원료물질 침출액에 함유된 망간(Mn)을 황산망간수용액(MnSO₄)으로 분리해내고, 제2 용매 추출 단계를 통해 원료물질 침출액에 함유된 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 황산니켈수용액(NiSO₄)과 황산코발트수용액(CoSO₄)으로 각각 분리해낼 수 있으므로, 3종의 유가 금속을 모두 개별적으로 분리 회수해낼 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법은 수산화니켈 제조단계(S400)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 수산화니켈 제조단계(S400)는 반응 공정 중에 발생하는 부산물을 재활용하여 수산화니켈을 제조하기 위한 공정으로, 상기 수산화니켈 제조단계(S400)는 수산화니켈 침전 단계, 제3 고액 분리단계 및 세척 단계를 순차적으로 거쳐 수행된다.

여기서, 상기 수산화니켈 침전 단계는 상기 제1 프리로딩 단계를 통해 생성된 니켈을 포함하는 제1 추잔액(raffinate)과, 상기 제2 프리로딩 단계를 통해 생성된 니켈을 포함하는 제2 추잔액(raffinate) 및 상기 제2-2 추출 단계를 통해 생성된 상기 제6 수상 용액에 함유된 니켈의 완벽한 침전을 위해, 10% 수산화나트륨(NaOH)를 첨가하여 pH를 7.0 내지 9.0으로 조절하여, 수산화니켈이 침전되게 한다.

이후, 상기 수산화니켈 침전 단계를 통해 생성된 반응물을 수산화니켈 침전물과 여액으로 분리해내는 제3 고액 분리 단계가 수행된다.

다음, 분리된 수산화니켈 침전물을 물로 세척하여 잔존하는 나트륨을 제거하여, 수산화니켈을 수득하는 세척 단계가 수행된다.

이와 같이, 상기 수산화니켈 제조단계(S400)를 통해 제조된 상기 수산화니켈(Ni(OH)₂)은 상기 철 침전 단계(S140)에서 사용된다.

이에 따라, 본 발명의 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법에 의하면, 철 침전단계에서 사용되는 수산화니켈은 반응 공정 중에 발생하는 공정 부산물을 재활용하여 제조되고 사용되므로, 폐액으로 버려지는 니켈 성분의 손실을 최소화시킬 수 있으며, 상기 철 침전 단계(S140)에서 수산화나트륨 또는 탄산나트륨이 중화제로 사용되지 않으므로, 용매추출 단계에서 염 형태의 불순물이 침전되는 현상을 차단하여 용매추출 단계의 공정 효율성을 증대시킬 수 있다.

실시예

실시예 1(원료물질 침출액 준비단계)

니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망가니즈(Mn)를 포함하는 출발물질(Ni-MHP) 100중량부와, 세척수 100중량부를 이용하여 세척한 다음, 고액분리하여 세척잔사를 수득하였다.

여기서, 상기 출발물질인 MHP(Mixed Hydroxide Precipitate, Me(OH)₂)의 원료 조성은 아래 표 1에 나태내었다(Me는 Ni, Co, Mn).

원료	조성(%)
Ni	35~40
Co	1~5
Mn	1~5
Cu	0.1~0.2
Zn	0.1~0.5
Ca	0.1~0.3
Mg	1~3
Fe	0.1~0.5
Al	0.1~0.5
Na	0.1~0.5
함수율	50~55

이후, 상기 세척잔사 100중량부에 물 160 중량부, 98% 황산 30 중량부를 투입하여 반응시켰다. 이때, 세척잔사에 함유된 금속(Ni, Co, Mn, Cu, Fe, Al)과 상기 황산의 당량비는 1 : 1.1이다.

다음, 1차 침출액 290중량부에 98% 황산 15 중량부와 32% 과산화수소 3 중량부를 투입하여 반응시켰다.

다음, 수득된 2차 침출액 300중량부에 32% 과산화수소 1.5 중량부, 수산화니켈(Ni(OH)₂) 13중량부를 투입하여 철 성분이 침전되도록 반응시켰다.

다음, 수득된 반응물을 철을 포함하는 침전잔사와 니켈, 코발트 및 망가니즈를 포함하는 원료물질 침출액으로 분리하였다.

실시예 2(제1 용매추출 단계)

제1 용매로 di-2-ethylhexyl phosphoric acid를 사용하였으며, 제1 용매에 황산니켈수용액(NiSO₄)을 투입하여 pH 5.0 ~ pH 5.5의 망간추출용 용매를 생성하였다.

이때, 상기 제1 용매/상기 황산니켈수용액(NiSO₄)는 3.5의 비율로 사용하였으며, 미량의 니켈(Ni)을 함유하는 제1 추잔액이 생성되었다.

다음, 상기 망간추출용 용매에 상기 실시예 1을 통해 수득된 니켈, 코발트 및 망가니즈를 포함하는 원료물질 침출액을 투입하여, pH 4.5 내지 5.0으로 반응시켜 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 제1 유기상 용액과, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제1 수상 용액으로 분리해내었다.

이때, 상기 제1 수상 용액의 조성은 아래 표 2에 나타내었다.

제1 수상 용액(g/L)	Ni	Co	Mn
제1 수상 용액(g/L)	90~100	2~10	0

이후, 상기 제1 유기상 용액을 pH 3.5가 되도록 조절하여, 망간(Mn)을 포함하는 제2 유기상 용액과, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제2 수상 용액으로 분리해내었다.

여기서, 상기 제2 수상용액의 조성은 아래 표 3에 나타내었다.

제2 수상 용액(g/L)	Ni	Co	Mn
제2 수상 용액(g/L)	10~15	20~30	0

다음, 상기 제2 유기상 용액에 잔류하는 망간(Mn)이 역추출되도록 pH 1.0 내지 1.5로 조절하여, 망간(Mn)을 함유하지 않은 제3 유기상 용액과, 망간(Mn)을 함유하는 제3 수상 용액으로 분리해내었으며, 상기 제3 수상 용액으로부터 황산망간수용액(MnSO₄)을 수득하였다.

여기서, 상기 제3 수상 용액의 조성은 아래 표4에 나타내었다.

제3 수상 용액(g/L)	Ni	Co	Mn
제3 수상 용액(g/L)	0	0	120~130

이후, 상기 제3 유기상 용액에 함유된 불순물(Na, Fe 등)을 역추출되도록, pH 1.0 미만으로 조절하여, 불순물을 함유하지 않은 제4 유기상 용액과, 불순물을 함유하는 제4 수상 용액으로 분리해내었다. 분리된 상기 제4 유기상 용액은 상기 제1 프리로딩 단계의 상기 제1 용매로 재사용하였며, 상기 제4 수상 용액의 조성은 아래 표 5에 나타내었다.

제4 수상 용액(g/L)	Ni	Co	Mn
제4 수상 용액(g/L)	0	0	0

실시예 3(제2 용매추출 단계)

제2 용매로 bis-(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinic acid를 사용하였으며, 제2 용매에 황산니켈수용액(NiSO₄)을 투입하여 pH 6.0 ~ pH 6.5의 니켈 및 코발트 추출용 용매를 생성하였다.

이때, 상기 제2 용매/상기 황산니켈수용액(NiSO₄)는 4.0의 비율로 사용하였으며, 미량의 니켈(Ni)을 함유하는 제2 추잔액이 생성되었다.

다음, 상기 니켈 및 코발트 추출용 용매에 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 상기 제1 수상 용액을 투입하여, pH 5.5 내지 6.0으로 반응시켜 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제5 유기상 용액과, 니켈(Ni)을 포함하는 제5 수상 용액으로 분리해내었으며, 상기 제5 수상 용액으로부터 황산니켈수용액(NiSO₄)을 수득하였다.

여기서, 수득된 상기 황산니켈수용액(NiSO₄)의 pH는 5.5 내지 6.0이며, 상기 황산니켈수용액(NiSO₄)은 상기 제1 프리로딩 단계(S210) 및 상기 제2 프리로딩 단계(S310)에서 사용된다.

이때, 상기 제5 수상 용액의 조성은 아래 표 6에 나타내었다.

제5 수상 용액(g/L)	Ni	Co	Mn
제5 수상 용액(g/L)	100~110	0	0

이후, 상기 제5 유기상 용액을 pH 4.5 내지 5.0이 되도록 조절하여, 코발트(Co)를 포함하는 제6 유기상 용액과, 니켈(Ni)을 포함하는 제6 수상 용액으로 분리해내었다.

여기서, 상기 제6 수상용액의 조성은 아래 표 7에 나타내었다.

제6 수상 용액(g/L)	Ni	Co	Mn
제6 수상 용액(g/L)	25~35	0	0

다음, 상기 제6 유기상 용액에 잔류하는 코발트(Co)이 역추출되도록 pH 2.0 내지 2.5로 조절하여, 코발트(Co)를 함유하지 않은 제7 유기상 용액과, 코발트(Co)를 함유하는 제7 수상 용액으로 분리해내었으며, 상기 제7 수상 용액으로부터 황산코발트수용액(CoSO₄)을 수득하였다.

여기서, 상기 제7 수상 용액의 조성은 아래 표8에 나타내었다.

제7 수상 용액(g/L)	Ni	Co	Mn
제7 수상 용액(g/L)	0	110~125	0

이후, 상기 제7 유기상 용액에 함유된 불순물(Na, Fe 등)을 역추출되도록, pH 1.0 미만으로 조절하여, 불순물을 함유하지 않은 제8 유기상 용액과, 불순물을 함유하는 제8 수상 용액으로 분리해내었다. 분리된 상기 제8 유기상 용액은 상기 제2 프리로딩 단계(S310)의 상기 제2 용매로 재사용하였며, 상기 제8 수상 용액의 조성은 아래 표 9에 나타내었다.

제8 수상 용액(g/L)	Ni	Co	Mn
제8 수상 용액(g/L)	0	0	0

실시예 4(수산화니켈 제조단계)

실시예 2의 상기 제1 프리로딩 단계(S210)를 통해 생성된 니켈을 포함하는 제1 추잔액(raffinate)과, 실시예 3의 상기 제2 프리로딩 단계(S310)를 통해 생성된 니켈을 포함하는 제1 추잔액(raffinate) 및 실시예 3의 상기 제2-2 추출 단계(S330)를 통해 생성된 상기 제6 수상 용액에 10% NaOH 35중량부를 첨가하여 pH를 8.0으로 조절하여, 폐액에 함유된 수산화니켈이 침전되게 하였다. 이후 수산화니켈 침전물을 분리해낸 다음, 수산화니켈 침전물을 세척수 8.5중량부를 사용하여 잔존하는 나트륨이 제거되도록 세척하여, 수산화니켈(Ni(OH)₂)을 수득하였으며, 수득된 수산화니켈은 실시예 1의 상기 철 침전단계(S140)에서 중화제로 사용하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법에 의하면, 원료물질 침출액 준비단계(S100), 제1 용매 추출 단계(S200) 및 제2 용매 추출 단계(S300)를 통해, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 3종의 유가 금속들이 모두 개별적으로 분리되어 회수해낼 수 있다.

더 나아가, 반응 공정 중에 분리회수된 황산니켈수용액(NiSO₄)을 용매에 투입하는 제1 프리로딩 단계(S210)와 제2 프리로딩 단계(S310)를 적용함으로써, 니켈이 용매에 유기상으로 이동되어 유가금속의 회수율을 증대시킬 수 있으며, 용매의 pH를 상승시킬 수 있으므로, pH 상승을 위한 중화제의 사용량을 최소화할 수 있어, 금속염 생성으로 인한 공정효율 감소를 방지할 수 있는 장점을 지닌다.

또한, 반응 공정 중에 발생하는 공정 부산물인 제1 추잔액, 제2 추잔액 및 제6 수상 용액을 활용하여, 수산화니켈로 제조하고, 제조된 수산화니켈을 상기 철 침전단계(S140)에서 중화제로 사용함으로써, 폐액으로 버려지는 니켈 성분의 손실을 최소화시킬 수 있으며, 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na₂CO₃) 또는 황산나트륨(Na₂SO₄)을 중화제로 사용하지 않으므로, 염 형태의 불순물이 침전되는 현상을 차단하여 용매추출 단계의 공정 효율성을 증대시킬 수 있는 이점을 지닌다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims

니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 원료물질 침출액을 준비하는 원료물질 침출액 준비단계; 상기 원료물질 침출액에 함유된 망간(Mn)을 황산망간수용액(MnSO₄)으로 분리해내는 제1 용매 추출 단계; 및 망간이 분리된 상기 원료물질 침출액에 함유된 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 황산니켈수용액(NiSO₄)과 황산코발트수용액(CoSO₄)으로 각각 분리해내는 제2 용매 추출 단계;를 포함하고,
상기 제1 용매 추출 단계는 제1 용매에 황산니켈수용액(NiSO₄)을 투입하여 망간추출용 용매를 생성하는 제1 프리로딩 단계; 상기 망간추출용 용매에 상기 원료물질 침출액을 투입하여, 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)을 포함하는 제1 유기상 용액과, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제1 수상 용액으로 분리해내는 제1-1 추출 단계; 상기 제1 유기상 용액을 망간(Mn)을 포함하는 제2 유기상 용액과, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제2 수상 용액으로 분리해내는 제1-2 추출 단계; 상기 제2 유기상 용액에 잔류하는 망간(Mn)을 역추출하여, 망간(Mn)을 함유하지 않은 제3 유기상 용액과, 망간(Mn)을 함유하는 제3 수상 용액으로 분리해내어 상기 제3 수상 용액으로부터 황산망간수용액(MnSO₄)을 수득하는 제1-1 역추출 단계; 상기 제3 유기상 용액에 함유된 불순물을 역추출하여, 불순물을 함유하지 않은 제4 유기상 용액과, 불순물을 함유하는 제4 수상 용액으로 분리해내는 제1-2 역추출 단계;를 포함하며,
상기 니켈(Ni), 상기 코발트(Co) 및 상기 망간(Mn)을 포함하는 3종의 유가 금속이 개별적으로 분리 회수되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 1항에 있어서,
상기 원료물질 침출액 준비단계는
니켈(Ni), 코발트(Co) 및 망간(Mn)를 포함하는 출발물질을 세척수로 세척하는 세척 단계;
세척된 출발물질을 출발물질 케이크와 여액으로 분리해내는 제1 고액 분리단계;
상기 출발물질 케이크에 황산을 첨가하여 반응시키는 침출 단계;
상기 침출단계를 통해 형성된 침출물에 과산화수소 및 수산화니켈(Ni(OH)₂)을 첨가하여 철 성분을 침전시키는 철 침전 단계; 및
상기 철 침전 단계를 통해 형성된 반응물을 철을 포함하는 침전잔사와 니켈, 코발트 및 망간을 포함하는 원료물질 침출액으로 분리해내는 제2 고액 분리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
삭제
제 2항에 있어서,
상기 제2 용매 추출 단계는
제2 용매에 황산니켈수용액(NiSO₄)을 투입하여 니켈 및 코발트 추출용 용매를 생성하는 제2 프리로딩 단계;
상기 니켈 및 코발트 추출용 용매에, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 상기 제1 수상 용액을 투입하여, 니켈(Ni) 및 코발트(Co)를 포함하는 제5 유기상 용액과, 니켈(Ni)을 포함하는 제5 수상 용액으로 분리해내어, 상기 제5 수상 용액으로부터 황산니켈수용액(NiSO₄)을 수득하는 제2-1 추출 단계;
상기 제5 유기상 용액을 코발트(Co)를 포함하는 제6 유기상 용액과, 니켈(Ni)을 포함하는 제6 수상 용액으로 분리해내는 제2-2 추출 단계;
상기 제6 유기상 용액에 잔류하는 코발트(Co)를 역추출하여, 코발트(Co)를 함유하지 않은 제7 유기상 용액과, 코발트(Co)를 함유하는 제7 수상 용액으로 분리해내어 상기 제7 수상 용액으로부터 황산코발트수용액(CoSO₄)을 수득하는 제2-1 역추출 단계;
상기 제7 유기상 용액에 함유된 불순물을 역추출하여, 불순물을 함유하지 않은 제8 유기상 용액과, 불순물을 함유하는 제8 수상 용액으로 분리해내는 제2-2 역추출 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1-2 역추출 단계를 통해 분리된 상기 제4 유기상 용액은
상기 제1 프리로딩 단계의 상기 제1 용매로 재사용되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 4항에 있어서,
상기 제2-2 역추출 단계를 통해 분리된 상기 제8 유기상 용액은
상기 제2 프리로딩 단계의 상기 제2 용매로 재사용되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 1항에 있어서,
상기 제1 용매는 phosphoric 계열 추출제가 이용되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 7항에 있어서,
상기 제1 프리로딩 단계에서, 상기 망간추출용 용매의 pH는 5.0 내지 5.5로 조절되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 7항에 있어서,
상기 제1-1 추출 단계는 pH 4.5 내지 5.0으로 반응되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 7항에 있어서,
상기 제1-2 추출 단계는 pH 3.0 내지 4.0으로 반응되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 7항에 있어서,
상기 제1-1 역추출 단계는 pH 1.0 내지 1.5로 반응되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 4항에 있어서,
상기 제2 용매는 phosphinic 계열 추출제 또는 phosphonic 계열 추출제가 이용되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 12항에 있어서,
상기 제2 프리로딩 단계에서, 상기 니켈 및 코발트 추출용 용매의 pH는 6.0 내지 6.5로 조절되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 4항에 있어서,
상기 제2-1 추출 단계는 pH 5.5 내지 6.0으로 반응되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 4항에 있어서,
상기 제2-2 추출 단계는 pH 4.5 내지 5.0으로 반응되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 4항에 있어서,
상기 제2-1 역추출 단계는 pH 2.0 내지 2.5으로 반응되는 것을 특징으로 하는니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 4항에 있어서,
상기 제1 프리로딩 단계를 통해 생성된 니켈을 포함하는 제1 추잔액(raffinate)과, 상기 제2 프리로딩 단계를 통해 생성된 니켈을 포함하는 제2 추잔액(raffinate) 및 상기 제2-2 추출 단계를 통해 생성된 상기 제6 수상 용액을 회수하여 수산화니켈(Ni(OH)₂)로 제조하는 수산화니켈 제조단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 17항에 있어서,
상기 수산화니켈 제조단계를 통해 제조된 상기 수산화니켈은 상기 철 침전 단계에 사용되는 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
제 2항에 있어서,
상기 출발물질은 MHP(Mixed Hydroxide Precipitate, Me(OH)₂), MCP(Mixed Carbonate Precipitate, MeCO₃), MSP(Mixed Sulfide or Sulfate Precipitate, MeS, MeSO₄) 또는 BP(Black powder)인 것을 특징으로 하는 니켈, 코발트 및 망간의 분리 회수를 위한 2단 추출을 이용한 용매추출방법.
여기서, 상기 Me는 Ni, Co, Mn이다.