JP7717059B2 - 溶液からｌｉおよびｎｉを抽出するための方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年１１月４日に出願された米国仮出願第６２／９３０，１８６号に基づき、それに対する優先権を主張し、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、溶液から元素を回収するための方法に関する。より具体的には、本開示は、いくつかの態様では、リチウムニッケル酸化物（例えば、ＬｉＮｉＯ_２）材料の脱リチウム化後の廃棄物流から任意選択で生成されるようなリチウムおよびニッケルを回収する方法に関する。

リチウムイオン電池は、電気車両、携帯電話、およびカメラへの電力供給などの重要な用途でますます使用されている。幅広い技術分野でのそのような電池の用途の増加により、これらの材料の製造からの廃棄物流として、または使用済みリチウム化電池からの廃棄物流として生成されるニッケルおよびリチウムなどの貴重な元素を、コストおよび時間の両方において効率的な仕方で抽出する必要性が高まっている。これらの廃棄物流から抽出される材料は、製造プロセスにリサイクルして戻すことができ、または他の関連プロセスにおいて販売および実装することができる。

残念なことに、現在の抽出またはリサイクル方法では、処理しなければならない大量の廃棄物を発生させる様々な酸化剤を使用することが多く、それによりクリーンアップの時間およびコストが必要となる。さらに、これらの方法は、抽出された成分の効果的な分離を提供しない場合があり、それにより材料の個々の回収が不可能になる。そのような欠陥は、回収され得る材料の量を減らし、また、生成される廃棄物の量および電池材料の抽出に関連するコストの両方も増加させる。

ニッケルおよびリチウムの両方などの複数の材料を同時に回収するために、多段階共抽出が試みられてきた。これらの方法では、個別に抽出された材料を生成することができるが、個別に抽出された材料を生成するためには、４つの共抽出段階および合計６つのステップが必要である。そのため、現在の共抽出プロセスは、各ステップを分離して行う必要があるため、非常に時間がかかる。さらに、共抽出プロセス中に必要とされる溶媒の量は、各ステップ中に異なる溶媒が必要とされるため、金銭的に高価である。

そのため、電池廃棄物流からニッケルおよびリチウムなどの材料を抽出する効率および出力を改善するために新しい方法が必要である。

以下の概要は、本開示に固有の革新的な機能のいくつかの理解を容易にするために提供しており、完全な説明を意図するものではない。明細書全体、特許請求の範囲、図面、および要約を全体として捉えることによって、本開示の様々な態様を完全に理解することができる。

リチウムイオン電池での使用に好適な材料の脱リチウム化の結果として任意選択で供給されるニッケル（ＩＩ）／リチウム（Ｉ）（Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋）溶液からリチウムおよびニッケルを抽出するためのプロセスが提供される。特定のループプロセスでは、時間効率が良く、かつ費用効果の高い仕方で、リチウムおよび任意選択でニッケルを個別に実質的に完全に回収できることが見出された。Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液からリチウムおよびニッケルを抽出するためのプロセスは、任意選択で、ある量のリチウムおよびある量のニッケルを含むＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液を提供することと、任意選択でＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液を酸またはアルカリ剤（ｐＨ調整剤）で処理してＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液のｐＨを約１．０～約１０．０、任意選択で７．０未満のｐＨに調整することと、を含む。プロセスは、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液を、そのｐＨでＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液からリチウムを抽出するのに好適であるリチウム選択的抽出剤で処理し、それによって、任意選択で１０００パーツパーミリオン未満のＬｉ^＋を有するＮｉ^２＋溶液（リチウム貧溶液）を生成することをさらに含む。

いくつかの態様では、ｐＨ調整剤と組み合わせた後のＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液のｐＨは、６．０未満である。ｐＨ調整剤は、塩酸、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、アンモニア水、および前述のもののうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から任意選択で選択される。任意選択で、ｐＨ調整剤はシステムで使用されず、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液は直接抽出に晒される。

いくつかの態様では、リチウム選択的抽出剤は、任意選択で、オキシム、トリアルキルホスフィンオキシド、酸、またはそれらの任意の組み合わせである。任意選択で、リチウム選択抽出剤は、２－ヒドロキシ－５－ノニルアセトフェノンオキシム、ＬＩＸ ５４－１００、ＬＩＸ ５５、ＣＹＡＮＥＸ ９３６、およびＣＹＡＮＥＸ ９２３、またはこれらの試薬のうちのいずれかの２つ以上の任意のブレンドである。

いくつかの態様では、リチウム選択的抽出剤でＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液を処理するときのＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液のｐＨは、１．０～１０．０である。ニッケル選択的抽出剤でＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液を処理するステップは、任意選択で、ｐＨ調整剤との組み合わせから任意選択で生じる７．０未満のｐＨで行なわれる。

任意選択で、リチウム選択的抽出剤は、炭化水素をさらに含む。炭化水素は、灯油、パラフィン、ナフテン、および前述の少なくとも２つの組み合わせからなる群から任意選択で選択される。任意選択で、リチウム選択的抽出剤および炭化水素は、１０：９０体積パーセント～３０：７０体積パーセントで存在する。

リチウム抽出から生じる得られるリチウム貧溶液は、任意選択で１０００パーツパーミリオン未満のＬｉ、任意選択で１００パーツパーミリオン未満のＬｉ、任意選択で１０パーツパーミリオン未満のＬｉである。

いくつかの態様では、プロセスは、リチウム塩を生成するために、炭酸化剤で得られるリチウム富化溶液を処理することをさらに含む。炭酸化剤は、任意選択で、二酸化炭素（ＣＯ_２）、アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸塩、および前述のもののうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される。任意選択で、炭酸リチウムは濾過および洗浄され、その後のプロセスに再利用され得る。

得られたリチウム貧溶液は、Ｎｉのさらなる単離に晒され得る。任意選択で、リチウム貧溶液は、炭酸化剤またはｐＨ調整剤で処理され、収集され得る沈殿したニッケル塩を生成する。炭酸化剤は、任意選択で、二酸化炭素（ＣＯ_２）、アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸塩、および前述のもののうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される。任意選択で、炭酸ニッケルは、濾過および洗浄される。

図面に記載された開示の態様は、本質的に説明的かつ例示的であり、特許請求の範囲によって定義される主題を限定することを意図するものではない。開示の説明的な態様の以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読むと理解することができる。

例示的な廃棄物または他の材料からの材料の任意選択的連続抽出を示しているいくつかの態様に従うプロセスの例示的な概略図である。 複数の抽出段階および複数のストリップ段階による抽出（Ｅ）、洗浄（Ｗ）、およびストリッピング（Ｓ）の様々な段階を示している本明細書で提供されるプロセスのフロー図を例示しており、有機段階の流れ、入力Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^２＋溶液の流れ、およびストリップステップが並列（Ａ）または直列（Ｂ）となっているプロセスにおいて図示した、本明細書で提供されるプロセスのリチウム抽出ステップの出力を捕集するタンクの流れを例示している。 いくつかの態様に従う、本明細書で提供される例示的なプロセスの概略図である。

入力流からリチウムおよび任意選択でニッケルを分離するためのプロセスが本明細書に提供され、その入力流は、任意選択で、ＬｉＮｉＯ_２材料の脱リチウム化後の廃棄物である。プロセスは、これらの流れからリチウムおよび任意選択でニッケルを効率的かつ確実に回収することを可能にし、その結果、得られた単離されたニッケルおよびリチウムは、後続のプロセスのために、または追加の電気化学的活性材料の形成のために使用することができる。本開示のいくつかの態様に従う本明細書で提供されるプロセスは、入力流からニッケル、リチウム、またはその両方を効率的に分離かつ抽出できるように、向流の有機相および水相の１つ以上の連続ループシステムを利用する。いくつかの態様に従う全プロセスの概略図を図１に示す。

いくつかの態様では、プロセスは、連続的かつ任意選択で複数ステップの抽出を用い、それによって、各抽出は、他のステップから分離して行う必要がなく、従来のプロセスに比べて、任意選択でより短い時間で作動し、かつ廃棄物の生成が少ないはるかに堅牢な全抽出プロセスを提供する。一般に、廃棄材料は、本明細書で提供されるプロセスによって、抽出または単離するためのＬｉおよび任意選択でＮｉの供給源として提供される。本明細書で使用される「廃棄物」という用語は、抽出に好適な濃度においていずれかまたは両方を有するＮｉ^２＋およびＬｉ^＋の両方を含む液体または固体の組成物と定義される。「廃棄物」という用語は、別の従来プロセスの使用済み生成物である必要はないが、所望の材料の従来の処理ステップからのＮｉまたはＬｉの浸出などの上流プロセスの結果であり得る。任意選択で、本明細書で使用される廃棄物は、任意選択で、一次または二次電気化学セルにおけるカソードの形成のために使用される、任意選択で鉱酸を用いる、リチウムニッケル酸化物の脱リチウム化中に生成されるＮｉおよびＬｉの連続的または不連続的浸出からの廃棄物流である。

Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液の形態の廃棄材料は、任意選択で、１つ以上の抽出段階、１つ以上の洗浄段階、および１つ以上のストリップ段階を任意選択で含むことができ、前述の任意のものまたはすべてが連続回路に組み立てられる連続多段階抽出プロセスに晒される。任意選択で、回路設計には１つ以上の洗浄段階が含まれる。任意選択で、設計には２つ以上の洗浄段階が含まれる。洗浄段階の数は、ユーザーの希望に応じたものであり、必ずしも制限されるわけではないが、いくつかの態様では、単一の洗浄段階のみが使用される。

流体回路は、１つ以上の抽出段階を含む。抽出段階の数は、任意選択で１～１０、またはそれらの間の任意の値または範囲である。任意選択で、抽出段階の数は、２～１０、２～８、２～６、３～１０、３～８、３～６である。任意選択で、抽出段階の数は、２、３、４、５、６、７、またはそれらを超える。任意選択で、抽出段階の数は、６以下、任意選択で５以下である。回路中の抽出段階の数により、各段階でのＬｉの効率的な抽出と、後続の生成プロセスでの使用に好適な単離されたＬｉを得るためのさらなる処理に晒される得る単一のＬｉ富化溶液の生成が可能になる。次いで、得られたリチウム貧溶液（Ｎｉ^２＋溶液）もまた、その後のＮｉの単離に晒され得る。

Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液または金属貧溶液からリチウムを分離するかどうかにかかわらず、各抽出段階は、後に任意選択でｐＨ調整剤、Ｌｉ選択的抽出剤、またはその両方を導入することができるミキサーセトラーに収容され得る。５つの抽出段階が存在する例では、５つのミキサーセトラーが流動的に接続されており、その結果、１つの抽出段階からの生成物を後続のミキサーセトラーへと通すことができ、また、廃棄物流として、Ｌｉの抽出を促進するために直列に反対方向に通される有機抽出溶媒（１つ以上のＬｉ選択的抽出剤を含む）は、１つの抽出段階から後続の抽出段階に移動される。例示的な一般化されたプロセスが、図２Ａおよび図２Ｂに例示してあり、図２Ａは並列に用いられるストリップ段階（Ｓ１およびＳ２）を例示し、図２Ｂは直列に用いられるストリップ段階（Ｓ１およびＳ２）を例示しているという違いがある。図２Ａおよび図２Ｂに例示されているように、ＮｉおよびＬｉを含み、システムを通る供給物として使用される廃棄材料を含む（タンク１）。廃棄材料は、最初のミキサーセトラーにおける抽出段階Ｅ１から供給され、反対方向に直列に移動するリチウム選択的抽出剤と組み合わされる。そのため、廃棄材料は、最初に段階Ｅ１でリチウム選択的抽出剤と接触し、Ｅ１からＥ５に移動し、Ｌｉ選択的抽出剤は、最初にＥ５で抽出段階に入りＥ５からＥ１に移動する。段階Ｅ１での反応後、Ｌｉが除去された水相は、Ｅ２に移動し、続いてＥ３、Ｅ４、およびＥ５に移動し、その結果、Ｌｉは、継続的に除去され、反対方向に移動する有機相において濃縮される。次に、Ｌｉ富化有機相は、任意選択で、洗浄段階（Ｗ）でスクラブし、ストリップ段階（複数可）に直接移してもよい。

Ｌｉ富化有機相は、任意選択で洗浄され、次いでストリップ段階Ｓ２およびＳ１に任意選択でその順序で移され、Ｌｉ選択的抽出剤溶液（有機）からＬｉをストリップする。そのためにストリップ段階の各々は別個のミキサーセトラーに収容されている。任意選択で、ストリップ段階の数は、１つ以上であり、任意選択で２つ以上である。ストリップ段階の数は、任意選択で４以下であり、任意選択で３以下であり、任意選択で２以下である。上記の抽出段階と同様に、ストリップ段階には、Ｌｉ選択的抽出剤をプロトン化し、Ｌｉ富化有機相からＬｉをストリップし、Ｌｉ塩を生成するために、ストリップ水溶液（例えば、酸）の向流が含まれる。

各ストリップ段階内で、Ｌｉ富化有機相は、酸を含むストリッピング溶液に晒されて、Ｌｉを水素と交換し、精製かつ濃縮されたリチウムを、Ｌｉ塩を生成するためのストリップ水相に通す。Ｌｉ塩は、それ自体が後続の製造プロセスの入力材料として使用され得るか、または後続の使用のためのＬｉを後続のさらなる元素の単離（例えば、電着プロセスまたは沈殿によって）のために使用され得る。次いで、Ｌｉ貧有機相は、任意選択で、洗浄段階でスクラブされ、貯蔵タンクに戻され、かつ／または廃棄材料からのＬｉのその後の抽出のためにＬｉ抽出段階に直接移され得る。

抽出段階の結果として得られたリチウム貧材料（Ｎｉ^２＋溶液）は、後続のＮｉの回収のために保持タンク（タンク２）に移されるか、またはＮｉ抽出プロセスに直接移される。後続のＮｉ抽出プロセスに再導入される前に、Ｎｉ^２＋溶液は、イオン交換に晒され得る。Ｎｉ抽出プロセスは、任意選択で、Ｎｉ^２＋溶液からのＮｉの直接沈殿である（図３）。Ｎｉ^２＋抽出または沈殿の結果は、追加の材料または商品の生産のためのリサイクル材料としても役立ち得るＮｉ塩である。

より詳細に説明すると、本開示のいくつかの態様では、ニッケル（ＩＩ）／リチウム（Ｉ）（Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋）廃棄材料からリチウムおよび任意選択でニッケルを抽出するためのプロセスは、ある量のリチウムおよびある量のニッケルを含む、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液、任意選択で廃棄材料を提供することを含む。Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中に存在するリチウムは、任意の好適なリチウム含有および任意の好適なニッケル含有化合物から誘導され得る。例示的に、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液は、電気化学セルで使用され、かつ例示的にＬｉＮｉＯ_２材料、ＮＣＭ材料などの当該技術分野で認識されている脱リチウム化方法に従って生成される電気化学的活性材料の脱リチウム化の結果としての廃棄物流であり得る。任意選択で、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液は、ＬｉＮｉＯ_２材料、またはＬｉＮｉＭＯ_２の脱リチウム化から生じ、式中、Ｍは、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃｏ、および／またはほとんどの任意の他の遷移金属またはポスト遷移金属などの多くの金属のうちの１つのいずれかである。他の例としては、ＬｉＮｉＣｏＡｌＯ_２、ＬｉＮｉＣｏＡｌＭＯ_２が挙げられ、式中、Ｍは、任意選択で、遷移金属、ポスト遷移金属、またはＭｇなどである。遷移金属は、電気化学セルでの使用に好適な任意の遷移金属であり得る。遷移金属の実例としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、または他の遷移金属が挙げられるが、それらに限定されない。

電気化学的活性材料の生成またはＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液の他の生成は、リチウム化合物とニッケル化合物との組み合わせによるものであり得る。任意選択で、リチウム化合物は、水酸化リチウム、酸化リチウム、炭酸リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウム、酢酸リチウム、過酸化リチウム、炭酸水素リチウム、またはハロゲン化リチウム、またはそれらの任意の組み合わせである。

いくつかの態様によれば、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中に存在するリチウムの量は、約５ｇ／Ｌ～約２５０ｇ／Ｌ、任意選択で約２０ｇ／Ｌ～約１５０ｇ／Ｌの範囲であり得る。いくつかの態様では、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中に存在するリチウムの量は、約１０ｇ／Ｌ～約２００ｇ／Ｌ、約１５ｇ／Ｌ～約１７５ｇ／Ｌ、約２０ｇ／Ｌ～約１５０ｇ／Ｌ、約２５ｇ／Ｌ～約１２５ｇ／Ｌ、約３０ｇ／Ｌ～約１００ｇ／Ｌ、約４０ｇ／Ｌ～約７５ｇ／Ｌ、または約５０ｇ／Ｌ～約６０ｇ／Ｌである。

本開示のいくつかの態様では、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中に存在するニッケルは、Ｎｉの水酸化物、酸化物、オキシ水酸化物、炭酸塩、または硝酸塩などの任意の好適なニッケル含有化合物から誘導され得る。

いくつかの態様によれば、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中に存在するニッケルの量は、約５ｇ／Ｌ～約４００ｇ／Ｌ、任意選択で約２０ｇ／Ｌ～約２００ｇ／Ｌの範囲であり得る。いくつかの態様では、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中に存在するリチウムの量は、約１０ｇ／Ｌ～約３００ｇ／Ｌ、約１５ｇ／Ｌ～約２５０ｇ／Ｌ、約２０ｇ／Ｌ～約２００ｇ／Ｌ、約２５ｇ／Ｌ～約１５０ｇ／Ｌ、約３０ｇ／Ｌ～約１００ｇ／Ｌ、約４０ｇ／Ｌ～約７５ｇ／Ｌ、または約５０ｇ／Ｌ～約６０ｇ／Ｌである。

ＬｉＮｉＯ_２材料は、本明細書に記載されるプロセスによるその後の単離に使用され得る、ＬｉおよびＮｉを有する塩化物マトリックスを生成するような方法で脱リチウム化され得る。任意選択で、脱リチウム化は、当該技術分野で認識されているプロセスによって、例示的には、ＬｉＮｉＯ_２材料を、所望の脱リチウム化温度で、塩酸または過塩素酸水溶液に晒すことによってなどの米国特許第８，２９８，７０６号に記載されるプロセスによって、実質的に行われる。酸水溶液は、１モル／リットル以上（例えば、３モル／リットル以上、６モル／リットル以上、８モル／リットル以上、または１０モル／リットル以上）および／または１２モル／リットル以下（例えば、１０モル／リットル以下、８モル／リットル以下、６モル／リットル以下、または３モル／リットル以下）の濃度を有し得る。任意選択で、酸水溶液の濃度は、０．１モル／リットル～１０モル／リットル（例えば、１モル／リットル～１０モル／リットル、または４モル／リットル～８モル／リットル）であり得る。任意選択で、脱リチウム化温度は、０℃～５℃であるが、いくつかの態様では、脱リチウム化温度は１０℃以上、任意選択で６０℃以上である。得られたスラリーを脱リチウム化温度で約２０～４０時間混合し、固体を沈降させ、続いて、カソード製造で使用するために任意選択で固体脱リチウム化材料を単離および洗浄する。洗浄液から取り出した上澄みは、本明細書で提供されるプロセスのさらなる態様において、廃棄物流Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液として使用され得る。

本開示のいくつかの態様では、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液からニッケルおよび／またはリチウムを抽出するためのプロセスは、１つ以上の抽出段階において、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液をｐＨ調整剤で処理して、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液のｐＨを約１．０～約１０．０に調整することを含む。好適なｐＨ調整剤としては、塩酸、酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水、またはそれらの組み合わせが挙げられ得る。任意選択で、ｐＨ調整剤からは、所望の溶液からの１つ以上の金属の回収を妨げるカチオンをシステムに導入するｐＨ調整剤は除外する。任意選択で、ｐＨ調整剤からは、ナトリウム塩を除外する。任意選択で、ｐＨ調整剤からは、カリウム塩を除外する。任意選択で、ｐＨ調整剤からは、カルシウム塩を除外する。

任意選択で、ｐＨ調整剤は、Ｌｉ^＋の１つ以上の抽出段階で、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液のｐＨを、約１．０～約１０．０に調整する量および濃度で提供される。任意選択で、ｐＨ調整剤との接触後のＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液のｐＨは、約１．０～約９．５、約１．０～約９．０、約１．０～約８．５、約１．０～約８．０、約１．０～約７．５、約１．０～約７．０、約１．０～約６．５、約１．０～約６．０、または約１．０～約５．５である。任意選択で、ｐＨ調整剤は、１つ以上の抽出段階で導入され、溶液のｐＨを、約３．０以上、約３．５、約４．０、約４．５、約５．０、約５．５、約６．０、約６．５、約７．０、約７．５、または約８．０以上に調整する。任意選択で、ｐＨは、抽出溶液のｐＨを約１．０～約７．０にするかまたは維持するように、ｐＨ調整剤との接触によって、１つ以上の抽出段階で調整される。

本開示のいくつかの態様では、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液からニッケルおよびリチウムを抽出するためのプロセスは、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液をリチウム選択的抽出剤で処理することをさらに含み、リチウム選択的抽出剤は、所望のｐＨでＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液からリチウムを抽出し、それによって、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液よりも少ないＬｉを有するリチウム溶液を生成するのに好適である。

任意選択で、リチウム選択的抽出剤は、１０％～４０％ｖ／ｖ、任意選択で１０％～３０％ｖ／ｖ、任意選択で１５％～２５％ｖ／ｖまで添加される。任意選択で、リチウム選択的抽出剤は、１０％、１５％、２０％、２５％、または３０％の体積パーセントで添加される。リチウム選択的抽出剤の溶液は、任意選択で、リチウム選択的抽出剤の実質的に精製または飽和された溶液から、前述の体積パーセントまで添加される。

リチウム選択的抽出剤は、任意選択で、Ｌｉを有機相に抽出することができる抽出剤を含む陰イオンである。そのようなリチウム選択的抽出剤の例示的な例には、ホスフィン酸、ホスホン酸、リン酸、カルボン酸、ヒドロキサム酸、ベータジケトン、トリアルキルホスフィンオキシド、またはそれらの任意の組み合わせが含まれるが、それらに限定されない。より具体的な例示的なリチウム選択的抽出剤としては、２－ヒドロキシ－５－ノニルアセトフェノンオキシム（ＬＩＸ ８４－Ｉ）、ＬＩＸ ５４－１００、ＬＩＸ ５５（ＢＡＳＦ）、ＣＹＡＮＥＸ ９３６（ＳＯＬＶＡＹ）、ならびに４つのトリアルキルホスフィンオキシドＲ_３Ｐ（Ｏ）、Ｒ_２Ｒ’Ｐ（Ｏ）、ＲＲ’_２（Ｏ）、およびＲ’_３Ｐ（Ｏ）（式中、Ｒは直鎖状Ｃ８－アルキルラジカルであり、Ｒ’は直鎖状Ｃ６－アルキルラジカルである）の混合物であるＣＹＡＮＥＸ ９２３（ＳＯＬＶＡＹ）、またはこれらの試薬のうちのいずれかの２つ以上の任意のブレンドが挙げられる。いくつかの態様では、リチウム選択的抽出剤は、酸である。好適な酸としては、２－エチルヘキシルホスホン酸、モノ－２－エチルヘキシルエステル、ネオデカン酸、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。

リチウム選択的抽出剤は、１つ以上の抽出段階において、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液の総体積に基づいて、約５体積パーセント～約５０体積パーセントで、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液に添加され得る。リチウム選択的抽出剤の他の好適な範囲としては、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液の総体積に基づいて、約１０体積パーセント～約４５体積パーセント、約１５体積パーセント～約４０体積パーセント、または約２０体積パーセント～約３０体積パーセントを挙げることができる。

本開示のさらなる態様では、リチウム選択的抽出剤は、希釈剤として炭化水素をさらに含む。好適な炭化水素としては、灯油、パラフィン、ナフテン、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。リチウム選択的抽出剤および炭化水素は、様々な比率で一緒に存在することができる。任意選択で、ニッケル選択的抽出剤対炭化水素の比は、体積に基づいて、約１：９９～約９９：１の範囲であり得る。任意選択で、リチウム選択的抽出剤対炭化水素の比は、体積に基づいて、約５０：５０～約２０：８０である。任意選択で、リチウム選択的抽出剤対炭化水素の比は、約２：９８体積パーセント～体積で約４５：５５、体積で約３：９７～体積で約４０：６０、体積で約５：９５～体積で約４０：６０、体積で約７：９３～体積で約３５：６５、または体積で約１０：９０～体積で約３０：７０であり、リチウム選択的抽出剤および炭化水素の各々は、リチウム選択的抽出剤または炭化水素のそれぞれの実質的に単離されたまたは飽和された溶液由来である。

本明細書で提供されるプロセスは、任意選択で、直列または並列で、１つ以上の抽出段階を含む。任意選択で、リチウム選択的抽出剤、ｐＨ調整、または他のものが、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液と接触する抽出段階の数は、１、２、３、４、５、６、７、またはそれを超える数の段階である。本明細書で提供されるプロセスの多段階化は、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液からのリチウムの迅速かつ堅牢な抽出を提供する。１つ以上の抽出段階の結果は、リチウム富化溶液と、Ｎｉ（例えば、Ｎｉ^２＋溶液）も含むリチウム貧溶液である。リチウム貧溶液（またはリチウム抽出の結果）は、任意選択で、１０００ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、５００ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、１００ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、１０ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、９ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、８ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、７ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、６ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、５ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、４ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、３ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、２ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、または１ｐｐｍ以下のＬｉ^＋である。リチウム貧溶液は、任意選択で、リチウム貧溶液からニッケルを抽出するために、逐次的に処理される。

リチウム貧溶液では、任意選択で、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中のＬｉの量は、重量に基づいて１０パーセント未満である。任意選択で、リチウム貧溶液において、任意選択で、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中のＬｉの量は、重量に基づいて１パーセント未満、任意選択で０．１パーセント未満、任意選択で０．０１パーセント未満、任意選択で０．００１パーセント未満、任意選択でＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中のＬｉの量は０．０００１パーセント未満である。

抽出ステップから生じるリチウム富化溶液は、任意選択で１つ以上のストリッピングステップに晒され、任意選択でＬｉ塩の形態で、単離されたＬｉ生成物を得る。１つ以上のストリッピングステップでは、リチウム富化溶液のｐＨは、Ｈ_２ＳＯ_４などの酸または他の好適な酸との組み合わせによって低下する。酸を任意選択で添加して、抽出溶液（複数可）のｐＨから、任意選択で約３．０以下、任意選択で２．０以下にｐＨを低下させ、それによって、有機相中のＬｉを水素と交換し、およびそれによって、Ｌｉ富化溶液からＬｉをストリップし、それを、Ｌｉ塩として、または後続の分離もしくは使用のために、水相に移動させる。１つ以上のストリップ段階からの得られた溶液（複数可）は、直接使用、洗浄、またはスクラッビングのために捕集タンクに通されるか、または、捕集可能であるように、また、任意選択で、１つ以上の下流のプロセスのために、もしくは他の材料の形成のために使用可能であるように、Ｌｉを沈殿させることができる。

いくつかの態様では、Ｌｉは、任意選択で炭酸化剤との接触により、得られたＬｉ塩溶液から、得られた炭酸塩または水酸化物としてさらに沈殿する。炭酸化剤の例としては、二酸化炭素とアンモニア、二酸化炭素、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。炭酸化剤を、チャンバー中でＬｉ溶液と接触させ、所望の時間および所望の温度、任意選択で－５℃～１２０℃でインキュベートして、炭酸リチウム塩の形成を可能にし得る。その炭酸リチウムは、さらに洗浄または他の方法で処理することができ、または、一次もしくは二次電池で使用するためのカソード電気化学的活性材料の製造に直接用いることができる。

沈殿後、得られたＬｉ生成物は、続いて上澄みから濾過され、洗浄されて、その後の材料の製造のために、任意選択で、リチウム化カソードの電気化学的活性材料の製造のために直接利用することができる、炭酸リチウムまたは水酸化リチウムを形成することができる。

上澄み水溶液は、任意選択で、ナノ濾過または他のプロセスに晒されて、先行のＬｉストリッピング段階から残っている残留硫酸塩を分離し、精製水を回収し、次いで、その精製水は、Ｌｉ単離プロセスにおける後続のストリッピングのために使用することができる。

本開示のいくつかの態様に従う提供されるプロセスは、リチウム貧溶液（Ｎｉ^２＋溶液）からＮｉを抽出することをさらに含み得る。Ｎｉの抽出は、任意選択で、炭酸化剤またはｐＨ調整剤などを用いて、Ｎｉを直接沈殿させてニッケル塩を生成することによって行われる。炭酸化剤の例としては、二酸化炭素とアンモニア、二酸化炭素、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。例示的なｐＨ調整剤は、溶液のｐＨを約８～約１２．５、任意選択で約１０～約１２．５、任意選択で水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、またはそれらの組み合わせのｐＨに調整することができる任意の薬剤である。炭酸化剤またはｐＨ調整剤を、チャンバー中でＮｉ^２＋溶液と接触させ、所望の時間および所望の温度、任意選択で－５℃～１２０℃でインキュベートして、ニッケル塩の形成を可能にし得る。

さらなる態様では、リチウムの単離前に、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液からのニッケルは、単離され得る。任意選択で、Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液は、炭酸化剤またはｐＨ調整剤で処理され、ニッケル塩を生成する。炭酸化剤の例としては、二酸化炭素とアンモニア、二酸化炭素、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。例示的なｐＨ調整剤は、溶液のｐＨを約８～約１２．５、任意選択で約１０～約１２．５のｐＨに調整することができる任意の薬剤である。炭酸化剤またはｐＨ調整剤を、チャンバー中でＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液と接触させ、所望の時間および所望の温度、任意選択で－５℃～１２０℃でインキュベートして、ニッケル塩の形成を可能にし得る。

得られた沈殿したＮｉ生成物は、逐次的に上澄みから濾過され、洗浄されて、その後の材料の製造のために、任意選択で、リチウム化カソードの電気化学的活性材料の製造のために直接利用することができる、Ｎｉ材料、任意選択で炭酸ニッケルを形成することができる。

炭酸塩または水酸化物としてのＮｉの単離の結果は、Ｎｉ、任意選択で、１０００ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、５００ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、１００ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、１０ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、９ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、８ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、７ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、６ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、５ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、４ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、３ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、２ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋、または１ｐｐｍ以下のＮｉ^２＋を含む上澄みである。

上澄みでは、任意選択で、Ｎｉ^２＋溶液またはＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中のＮｉの量は、重量に基づいて１０パーセント未満である。任意選択で、上澄みでは、任意選択で、Ｎｉ^２＋溶液またはＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中のＮｉの量は、重量に基づいて１パーセント未満、任意選択で０．１パーセント未満、任意選択で０．０１パーセント未満、任意選択で０．００１パーセント未満、任意選択でＮｉ^２＋溶液またはＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液中のＮｉの量は０．０００１パーセント未満である。

次いで、得られたニッケル貧溶液は、任意選択で処理され、実質的に上に記載されるｐＨ調整剤（必要な場合）を任意に添加して残りのリチウムをさらに単離し、約１．０～約１０．０のｐＨを有するニッケル貧溶液を生成する。任意選択で、ｐＨ調整剤との接触後のニッケル貧溶液のｐＨは、約１．０～約９．５、約１．０～約９．０、約１．０～約８．５、約１．０～約８．０、約１．０～約７．５、約１．０～約７．０、約１．０～約６．５、約１．０～約６．０、または約１．０～約５．５である。任意選択で、ｐＨ調整剤は、１つ以上の抽出段階で導入され、溶液のｐＨを、約３．０以上、約３．５、約４．０、約４．５、約５．０、約５．５、約６．０、約６．５、約７．０、約７．５、または約８．０以上に調整する。任意選択で、ｐＨは、抽出溶液のｐＨを約１．０～約７．０にするかまたは維持するように、ｐＨ調整剤との接触によって、１つ以上の抽出段階で調整される。リチウム選択的抽出剤は、１０％～４０％ｖ／ｖ、任意選択で１０％～３０％ｖ／ｖ、任意選択で１５％～２５％ｖ／ｖまでニッケル貧溶液に添加される。任意選択で、リチウム選択的抽出剤は、１０％、１５％、２０％、２５％、または３０％の体積パーセントで添加される。本明細書で別の方法で提供される任意のリチウム選択的抽出剤を使用することができる。リチウム選択的抽出剤の溶液は、任意選択で、リチウム選択的抽出剤の実質的に精製または飽和された溶液から、前述の体積パーセントまで添加される。

リチウム選択的抽出剤は、１つ以上の抽出段階において、または単純にまとめて、ニッケル貧溶液の総体積に基づいて、約５体積パーセント～約５０体積パーセントで、ニッケル貧溶液に添加され得る。リチウム選択的抽出剤の他の好適な範囲としては、ニッケル貧溶液の総体積に基づいて、約１０体積パーセント～約４５体積パーセント、約１５体積パーセント～約４０体積パーセント、または約２０体積パーセント～約３０体積パーセントを挙げることができる。ニッケル貧溶液に添加されるリチウム選択的抽出剤は、任意選択で、希釈剤として炭化水素をさらに含む。好適な炭化水素としては、灯油、パラフィン、ナフテン、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。リチウム選択的抽出剤および炭化水素は、様々な比率で一緒に存在することができる。任意選択で、ニッケル選択的抽出剤対炭化水素の比は、体積に基づいて、約１：９９～約９９：１の範囲であり得る。任意選択で、リチウム選択的抽出剤対炭化水素の比は、体積に基づいて、約５０：５０～約２０：８０である。任意選択で、リチウム選択的抽出剤対炭化水素の比は、約２：９８体積パーセント～体積で約４５：５５、体積で約３：９７～体積で約４０：６０、体積で約５：９５～体積で約４０：６０、体積で約７：９３～体積で約３５：６５、または体積で約１０：９０～体積で約３０：７０であり、リチウム選択的抽出剤および炭化水素の各々は、リチウム選択的抽出剤または炭化水素のそれぞれの実質的に単離されたまたは飽和された溶液由来である。

ニッケル貧溶液からのリチウム抽出の結果は、１０００ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、５００ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、１００ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、１０ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、９ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、８ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、７ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、６ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、５ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、４ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、３ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、２ｐｐｍ以下のＬｉ^＋、または１ｐｐｍ以下のＬｉ^＋であるリチウム貧溶液であり得る。

上澄み水溶液は、任意選択で、ナノ濾過または他のプロセスに晒され、精製水を回収し、次いで、その精製水は、逐次的に、Ｌｉ単離プロセスにおける後続のストリッピングのために使用され得る。

抽出されたニッケル、リチウム、またはその両方は、任意選択で洗浄され、液体材料は濾過され、生成物は、１つ以上の下流プロセスでの使用に好適である。

プロセス、ならびにそれによって生成されたリチウムおよび／またはニッケルは、優れた回収量を生み出す抽出方法を実現し、リチウムイオン電池で使用するためにリサイクルまたは販売され得る材料をもたらす。

本明細書に示され、かつ説明されたものに加えて、本開示の様々な修正は、上記の当業者には明らかであろう。そのような修正は、添付の特許請求の範囲内にあることも意図される。

特に明記しない限り、すべての試薬は当該技術分野で知られている供給源から入手可能であることが理解される。

特定の態様（複数可）の本説明は、本質的に単なる例示であり、本開示、その適用、または使用の範囲を限定することを決して意図するものではなく、当然変化し得る。材料およびプロセスは、本明細書に含まれる非限定的な定義および専門用語に関連して説明される。これらの定義および専門用語は、本開示の範囲または実施に対する制限として機能するようには設計されていないが、例示および説明の目的でのみ提示される。プロセスまたは組成物は、個々のステップの順序として、または特定の材料を使用して説明されるが、ステップまたは材料は、本開示の説明が、当業者によって容易に理解される多くの仕方で配置された複数の部分またはステップを含み得るように、交換可能であり得る。

第１、第２、第３などの用語は、様々な要素、成分、領域、層、および／またはセクションを記述するために本明細書で使用することができるが、これらの要素、成分、領域、層、および／またはセクションは、これらの用語によって限定されるべきではない、ことが理解されよう。これらの用語は、１つの要素、成分、領域、層、またはセクションを、別の要素、成分、領域、層、またはセクションと区別するためにのみ使用される。したがって、以下で考察される「第１の要素」、「成分」、「領域」、「層」、または「セクション」は、本明細書の教示から逸脱することなく、第２の（または他の）要素、成分、領域、層、またはセクションと称することができよう。

本明細書で使用される専門用語は、本開示の特定の態様のみを説明するためのものであり、限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、内容が明確に別段の指示をしない限り、「少なくとも１つ」を含む複数形を含むことを意図している。「または」は「および／または」を意味する。本明細書で使用される場合、「および／または」という用語は、関連する列挙された項目のうちの１つ以上の任意およびすべての組み合わせを含む。本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／もしくは「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、または「含む、挙げられる（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および／もしくは「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、記載された特徴、領域、整数、ステップ、操作、要素、および／または成分の存在を明記するが、１つ以上の他の特徴、領域、整数、ステップ、操作、要素、成分、および／またはそれらの群の存在または追加を排除しない、ことがさらに理解されよう。「またはそれらの組み合わせ」という用語は、前述の要素の少なくとも１つを含む組み合わせを意味する。

他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本開示が属する技術分野における当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書で定義されているような用語は、関連技術および本開示の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない、ことがさらに理解されよう。

本明細書で言及されている特許、刊行物、および出願は、本開示が関係する当業者のレベルを示唆している。これらの特許、刊行物、および出願は、各々の特許、刊行物、または出願が参照により本明細書に具体的かつ個別に組み込まれた場合と同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。

前述の説明は、本開示の特定の態様を例示するものであるが、それらの実施を限定することを意味するものではない。

Claims (25)

1. ニッケル（ＩＩ）／リチウム（Ｉ）（Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋）溶液からニッケル、リチウム、またはその両方を抽出するプロセスであって、
   （Ａ）塩化物イオンならびにある量のリチウムおよびある量のニッケルを含むＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液を提供することと、
   （Ｂ）前記Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液をｐＨ調整剤で処理して、前記Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液のｐＨを、１．０～６．０に調整することと、
   （Ｃ）前記Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液を、前記ｐＨにおいて前記Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液からリチウムを抽出するのに好適なリチウム選択的抽出剤で処理し、それによって、前記Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液よりも少ないＬｉ^＋を有するリチウム貧溶液を生成することと、
   （Ｄ）前記リチウム貧溶液を炭酸塩で処理して、前記リチウム貧溶液からＮｉを沈殿させることと、
   を含む、プロセス。
2. 前記リチウム貧溶液から沈澱した前記ニッケルを濾過および洗浄することをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記リチウム貧溶液が、１０００パーツパーミリオン未満のＬｉ^＋を含む、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記ｐＨ調整剤が、塩酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、および前記のもののうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のプロセス。
5. 前記リチウム選択的抽出剤が、ホスフィン酸、ホスホン酸、リン酸、カルボン酸、ヒドロキサム酸、ベータジケトン、トリアルキルホスフィンオキシド、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載のプロセス。
6. 前記リチウム選択的抽出剤が、１－フェニルデカン－１，３－ジオン、４種のトリアルキルホスフィンオキシドＲ３Ｐ（Ｏ）、Ｒ２Ｒ’Ｐ（Ｏ）、ＲＲ’２（Ｏ）及びＲ’３Ｐ（Ｏ）（式中、Ｒは直鎖Ｃ８アルキル基を表し、Ｒ’は直鎖Ｃ６アルキル基を表す）の混合物、およびＣＡＳ番号１００７８６－００－３を有するトリ－ｎ－ヘキシルホスフィンオキシド／トリ－ｎ－オクチルホスフィンオキシド化合物、またはこれらの試薬のうちのいずれかの２つ以上の任意のブレンドからなる群から選択される、請求項５に記載のプロセス。
7. 前記リチウム選択的抽出剤が、炭化水素をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
8. 前記炭化水素が、灯油、パラフィン、ナフテン、および前記のものの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載のプロセス。
9. 前記リチウム選択的抽出剤および炭化水素が、１０：９０体積パーセント～５０：５０体積パーセントで存在する、請求項７に記載のプロセス。
10. ステップ（Ｃ）が、１．０～６．０のｐＨで行われる、請求項１に記載のプロセス。
11. ステップ（Ｂ）および（Ｃ）が、繰り返される、請求項１に記載のプロセス。
12. ステップ（Ａ）の前に、前記プロセスが、塩酸または過塩素酸でＬｉＮｉＯ_２化合物を脱リチウム化することをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
13. ニッケル（ＩＩ）／リチウム（Ｉ）（Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋）溶液からニッケル、リチウム、またはその両方を抽出するプロセスであって、
    （Ａ）塩化物イオンならびにある量のリチウムおよびある量のニッケルを含むＮｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液を提供することと、
    （Ｂ）前記Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液を炭酸化剤またはｐＨ調整剤で処理してニッケル塩を沈殿させ、それによってニッケル貧溶液を生成することと、
    （Ｃ）前記ニッケル貧溶液をｐＨ調整剤で処理して、前記ニッケル貧溶液のｐＨを、１．０～６．０に調整することと、
    （Ｄ）前記ニッケル貧溶液を、前記ｐＨにおいて前記ニッケル貧溶液からリチウムを抽出するのに好適なリチウム選択的抽出剤で、１．０～６．０のｐＨで処理し、それによって、前記ニッケル貧溶液に含まれる前記のものよりも少ないＬｉ^＋を有するリチウム貧溶液を生成することと、を含み、
    ここで、前記リチウム選択抽出剤が、ホスフィン酸、ホスホン酸、リン酸、カルボン酸、ヒドロキサム酸、ベータジケトン、トリアルキルホスフィンオキシド、またはそれらの組み合わせを含む、
    プロセス。
14. 前記炭酸化剤が、二酸化炭素（ＣＯ_２）、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸塩、および前記のもののうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択されるか、または
    前記Ｎｉ^２＋／Ｌｉ^＋溶液に添加されるｐＨ調整剤が、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウムからなる群から選択される。請求項１３に記載のプロセス。
15. 前記ニッケル塩を濾過および洗浄することをさらに含む、請求項１３に記載のプロセス。
16. 前記ニッケル貧溶液が、１０００パーツパーミリオン未満のＮｉ^２＋ を含む、請求項１３に記載のプロセス。
17. 前記リチウム貧溶液が、１０００パーツパーミリオン未満のＬｉ ^＋ を含む、請求項１３～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
18. 前記ニッケル貧溶液に添加される前記ｐＨ調整剤が、塩酸、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、および前記のもののうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される、請求項１３～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
19. 前記リチウム選択的抽出剤が、１－フェニルデカン－１，３－ジオン、４種のトリアルキルホスフィンオキシドＲ３Ｐ（Ｏ）、Ｒ２Ｒ’Ｐ（Ｏ）、ＲＲ’２（Ｏ）及びＲ’３Ｐ（Ｏ）（式中、Ｒは直鎖Ｃ８アルキル基を表し、Ｒ’は直鎖Ｃ６アルキル基を表す）の混合物、およびＣＡＳ番号１００７８６－００－３を有するトリ－ｎ－ヘキシルホスフィンオキシド／トリ－ｎ－オクチルホスフィンオキシド化合物、またはこれらの試薬のうちのいずれかの２つ以上の任意のブレンドからなる群から選択される、請求項１６に記載のプロセス。
20. 前記リチウム選択的抽出剤が、炭化水素をさらに含む、請求項１３～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
21. 前記炭化水素が、灯油、パラフィン、ナフテン、および前記のもののうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される、請求項２０に記載のプロセス。
22. 前記リチウム選択的抽出剤および炭化水素が、１０：９０体積パーセント～５０：５０体積パーセントで存在する、請求項２０に記載のプロセス。
23. ステップ（Ｄ）が、１．０～６．０のｐＨで行われる、請求項１３～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
24. ステップ（Ｃ）および（Ｄ）が、繰り返される、請求項１３～１６のいずれか一項に記載のプロセス。
25. ステップ（Ａ）の前に、前記プロセスが、塩酸または過塩素酸でＬｉＮｉＯ_２化合物を脱リチウム化することをさらに含む、請求項１３～１６のいずれか一項に記載のプロセス。