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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024178937
(43)【公開日】2024-12-25
(54)【発明の名称】金属分離方法
(51)【国際特許分類】
C22B 3/26 20060101AFI20241218BHJP
C22B 23/00 20060101ALI20241218BHJP
【ＦＩ】
C22B3/26
C22B23/00 102
【審査請求】未請求
【請求項の数】25
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024095283
(22)【出願日】2024-06-12
(31)【優先権主張番号】P 2023097074
(32)【優先日】2023-06-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000000918
【氏名又は名称】花王株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000040
【氏名又は名称】弁理士法人池内アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 健太
【テーマコード（参考）】
4K001
【Ｆターム（参考）】
4K001AA07
4K001BA24
4K001DB26
(57)【要約】 （修正有）
【課題】金属を含む水溶液から分離及び／又は回収したい金属を効率よく分離及び／又は回収可能な金属分離方法を提供する。
【解決手段】金属を含む水溶液と、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）、チオシアン酸（成分Ｂ）及び水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程を含む、金属分離方法を提供する。
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
【選択図】なし
【解決手段】金属を含む水溶液と、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）、チオシアン酸（成分Ｂ）及び水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程を含む、金属分離方法を提供する。
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離方法であって、
金属を含む水溶液と、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）、チオシアン酸（成分Ｂ）及び水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程を含む、金属分離方法。
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
金属を含む水溶液と、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）、チオシアン酸（成分Ｂ）及び水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程を含む、金属分離方法。
【化1】
【請求項2】
成分Ａは、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも一つが炭素数６以上２２以下のエステル基を有する化合物である、請求項１に記載の金属分離方法。
【請求項3】
成分Ａは、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも二つが炭素数６以上２２以下のエステル基を有する化合物である、請求項１に記載の金属分離方法。
【請求項4】
成分Ａは、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3が炭素数６以上２２以下のエステル基を有する化合物である、請求項１に記載の金属分離方法。
【請求項5】
前記金属分離剤における成分Ａと成分Ｂの質量比Ａ／Ｂが０．０１以上５０以下である、請求項１に記載の金属分離方法。
【請求項6】
前記金属分離剤中の成分Ａの含有量が１質量％以上５０質量％以下である、請求項１に記載の金属分離方法。
【請求項7】
前記金属分離剤中の成分Ｂの含有量が０．５質量％以上１０質量％以下である、請求項１に記載の金属分離方法。
【請求項8】
コバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離方法である、請求項１記載の金属分離方法。
【請求項9】
コバルト及びニッケルを含む水溶液からコバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離方法である、請求項１記載の金属分離方法。
【請求項10】
金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤キットであって、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）を含む第１剤と、チオシアン酸（成分Ｂ）を含む第２剤と、を含む金属分離剤キット。
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
【化2】
【請求項11】
コバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離剤キットである、請求項１０記載の金属分離剤キット。
【請求項12】
コバルト及びニッケルを含む水溶液からコバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離剤キットである、請求項１０記載の金属分離剤キット。
【請求項13】
金属を含む水溶液から金属を分離及び回収する金属回収方法であって、
金属を含む水溶液と、請求項１０に記載の金属分離剤キットを配合してなる剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程と、前記有機相から金属を回収する工程と、を含む、金属回収方法。
金属を含む水溶液と、請求項１０に記載の金属分離剤キットを配合してなる剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程と、前記有機相から金属を回収する工程と、を含む、金属回収方法。
【請求項14】
金属を含む水溶液と、請求項１０に記載の金属分離剤キットを配合してなる剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程と、前記有機相から金属を回収する工程と、前記工程で回収した金属を用いて電池を製造する工程と、を含む、リチウムイオン電池の製造方法。
【請求項15】
金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤であって、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）及びチオシアン酸（成分Ｂ）を含む金属分離剤。
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
【化3】
【請求項16】
金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤であって、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）とチオシアン酸（成分Ｂ）とを配合してなる金属分離剤。
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
【化4】
【請求項17】
成分Ａは、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも一つが炭素数６以上２２以下のエステル基を有する化合物である、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤。
【請求項18】
成分Ａと成分Ｂとの質量比Ａ／Ｂが０．０１以上５０以下である、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤。
【請求項19】
成分Ａとチオシアン酸塩（成分Ｂ）と水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）とを配合してなる、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤。
【請求項20】
成分Ａの含有量が１質量％以上５０質量％以下である、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤。
【請求項21】
成分Ｂの含有量が０．５質量％以上１０質量％以下である、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤。
【請求項22】
コバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離剤である、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤。
【請求項23】
コバルト及びニッケルを含む水溶液からコバルトを分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤である、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤。
【請求項24】
金属を含む水溶液から金属を分離する金属分離方法であって、
金属を含む水溶液と、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程を含む、金属分離方法。
金属を含む水溶液と、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程を含む、金属分離方法。
【請求項25】
金属を含む水溶液から金属を分離及び回収する金属回収方法であって、
金属を含む水溶液と、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程と、
前記有機相から金属を回収する工程と、を含む、金属回収方法。
金属を含む水溶液と、請求項１５又は１６に記載の金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程と、
前記有機相から金属を回収する工程と、を含む、金属回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、金属を含む水溶液から金属を分離する又は分離及び回収するための金属分離方法、金属分離剤キット、金属回収方法、リチウムイオン電池の製造方法、及び金属分離剤に関する。
【背景技術】
【0002】
レアメタルや貴金属は、商業や産業で広く使用されているため、重要な金属である。一方、危険な残留物の排出を避けるために、産業用製品中のこれらの金属の効率的なリサイクルプロセスを開発する必要がある。電子廃棄物や天然資源からの金属類の回収は、通常、乾式冶金や湿式冶金のプロセスを適用することで達成される。しかし，乾式冶金法は大量のエネルギーを消費し、プロセス中に汚染ガスが発生するため、人体や環境に大きなダメージを与える可能性がある。湿式冶金法は、アルカリまたは酸による浸出で所望の金属を溶解するものである。浸出工程の後、生成された金属溶液はさらに、化学沈殿、溶媒抽出、電解析出といった分離工程にかけられる。その中でも効率がよく一般的な溶媒抽出法は広く用いられている。溶媒抽出法では、水溶液中に含まれる金属を捕捉する金属捕捉剤（金属分離剤）が用いられている。金属捕捉剤の一つとしてアミン化合物などの含窒素化合物が一般的に用いられている。
【0003】
例えば、特許文献１には、湿式精錬法による金属ニッケルと金属コバルトの製造において、コバルトを含有する塩化ニッケル水溶液からコバルトを分離回収するために、３級アミンを抽出剤として用い、芳香族炭化水素溶媒を希釈剤として用いてコバルトを抽出する技術が開示されている。そして、実施例では３級アミンとして、トリノルマルオクチルアミンが使用されている。
【0004】
特許文献２には、コバルトイオンを含有する水溶液からコバルトを抽出する溶媒抽出法として、ある種の有機溶媒を混和させることにより４級アンモニウム系イオン液体の水への溶解度を大幅に下げ、４級アンモニウム系イオン液体を抽出剤としてコバルトを含む水溶液からのイオンを抽出する技術が開示されている。そして、実施例ではトリオクチルメチルアンモニウムクロライドが使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１５－１８３２８２号公報
【特許文献2】特開２０１５－１６８８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、トリオクチルメチルアンモニウムクロライドのようなアルキルアンモニウム塩は、塩酸濃度が低い場合や硫酸イオン存在下においてはコバルトの分離回収性能が低下する傾向にある。また、高濃度の塩酸は環境負荷が大きく、廃棄処理も容易ではない。さらに、混在する酸の種類に応じて分離回収性能が変化することは抽出剤の汎用性が低下する原因となる。
【0007】
そこで、本開示は、金属を含む水溶液から分離及び／又は回収したい金属を効率よく分離及び／又は回収可能な金属分離方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離方法であって、金属を含む水溶液と、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）、チオシアン酸（成分Ｂ）及び水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程を含む、金属分離方法に関する。
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
【化1】
【0009】
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤キットであって、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）を含む第１剤と、チオシアン酸（成分Ｂ）を含む第２剤と、を含む金属分離剤キットに関する。
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
【化2】
【0010】
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離及び回収する金属回収方法であって、金属を含む水溶液と本開示の金属分離剤キットを配合してなる剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程と、前記有機相から金属を回収する工程と、を含む、金属回収方法に関する。
【0011】
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液と本開示の金属分離剤キットを配合してなる剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程と、前記有機相から金属を回収する工程と、前記工程で回収した金属を用いて電池を製造する工程と、を含む、リチウムイオン電池の製造方法に関する。
【0012】
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤であって、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）及びチオシアン酸（成分Ｂ）を含む金属分離剤に関する。
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤であって、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）及びチオシアン酸（成分Ｂ）を配合してなる金属分離剤に関する。
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤であって、下記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）及びチオシアン酸（成分Ｂ）を配合してなる金属分離剤に関する。
【化3】
【0013】
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する金属分離方法であって、金属を含む水溶液と本開示の金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程を含む金属分離方法に関する。
【0014】
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離及び回収する金属回収方法であって、金属を含む水溶液と本開示の金属分離剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程と、前記有機相から金属を回収する工程と、を含む金属回収方法に関する。
【発明の効果】
【0015】
本開示によれば、一態様において、金属を含む水溶液から分離及び／又は回収したい金属を効率よく分離及び／又は回収可能な金属分離方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
［金属分離方法］
本開示は、上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）、チオシアン酸（成分Ｂ）及び水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む金属分離剤、又は、上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）及びチオシアン酸（成分Ｂ）を含む金属分離剤を用いることで、金属を含む水溶液から分離及び／又は回収したい金属を効率よく分離及び／又は回収できるという知見に基づく。
本開示は、上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）、チオシアン酸（成分Ｂ）及び水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む金属分離剤、又は、上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）及びチオシアン酸（成分Ｂ）を含む金属分離剤を用いることで、金属を含む水溶液から分離及び／又は回収したい金属を効率よく分離及び／又は回収できるという知見に基づく。
【0017】
すなわち、本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離方法であって、金属を含む水溶液と、上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）、チオシアン酸（成分Ｂ）及び水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む金属分離剤（以下、「本開示の金属分離剤」ともいう）とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程（以下、「接触工程」ともいう）を含む金属分離方法（以下、「本開示の金属分離方法」ともいう）に関する。
本開示の金属分離方法によれば、一又は複数の実施形態において、金属を含む水溶液から分離及び／又は回収したい金属を効率よく分離及び／又は回収可能な金属分離方法を提供できる。本開示の金属分離方法によれば、一又は複数の実施形態において、金属を含む水溶液からの金属分離回収性能に優れた金属分離方法を提供できる。
本開示の金属分離方法によれば、一又は複数の実施形態において、金属を含む水溶液から分離及び／又は回収したい金属を効率よく分離及び／又は回収可能な金属分離方法を提供できる。本開示の金属分離方法によれば、一又は複数の実施形態において、金属を含む水溶液からの金属分離回収性能に優れた金属分離方法を提供できる。
【0018】
本開示は、その他の態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する金属分離方法であって、金属を含む水溶液と、上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）及びチオシアン酸（成分Ｂ）を含む金属分離剤（以下、「本開示の金属分離剤」ともいう）とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程（以下、「接触工程」ともいう）を含む金属分離方法（以下、「本開示の金属分離方法」ともいう）に関する。
本開示の金属分離方法によれば、金属を含む水溶液から分離したい金属を効率よく分離できる。
本開示の金属分離方法によれば、金属を含む水溶液から分離したい金属を効率よく分離できる。
【0019】
また、本開示の金属分離方法は、一又は複数の実施形態において、コバルトの回収効率に優れる。さらにまた、本開示の金属分離方法は、一又は複数の実施形態において、Ｃｏ－Ｎｉ分離能に優れる。すなわち、本開示の金属分離方法は、一又は複数の実施形態において、コバルトを含む水溶液からコバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離方法である。本開示の金属分離方法は、一又は複数の実施形態において、コバルト及びニッケルを含む水溶液からコバルトを分離する、又は分離及び回収するための金属分離方法である。
【0020】
本開示の効果発現の作用メカニズムの詳細は不明な部分はあるが、以下のように推察される。
水溶液（水相）中で金属イオンは水分子または他の親水性の化合物と電子を主に受け取る形で安定化している。この安定化した構造体を金属イオンクラスターと呼ぶ。油（有機相）中へ金属イオンクラスターが移動するためには、より大きな安定化を享受する必要がある。本開示における式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）は高い電荷密度で正に帯電しているため、水溶液（水相）中で負に帯電している金属イオンクラスターとの間に静電的相互作用が生じ、より安定化した構造体を形成することが可能である。そのため本開示における成分Ａは油（有機相）中への金属分離剤として一定の効果を発現する。
更に、チオシアン酸塩（成分Ｂ）を併用することで、成分Ｂは、一般的な配位子と比較して、特異な構造の錯体を金属ごとに形成する。例えばニッケルとは直鎖型の二座配位の錯体を形成し、コバルトとは四面体型の四座配位の錯体を形成するといわれている。このチオシアン錯体の構造の違いによって成分Ａと各金属の反応性に差が生まれ、精度の高い金属分離がより可能になると考えられる。
本開示は、油（有機相）中に成分Ｂが存在することで金属イオンを油（有機相）中に補足し、さらに成分Ａが、油（有機相）中で相互作用した金属イオンと成分Ｂを油（有機相）中に安定的に存在することに寄与し、式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）やチオシアン酸（成分Ｂ）を単独で用いる場合に比べて、はるかに効率よく特定の金属イオンを抽出できると考えられる。
本開示における式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）は、エステル基等の極性基を有するアルキルアンモニウム塩又はアミン塩であってよく、アルキルアンモニウム塩又はアミン塩が極性基を有する場合はその電子吸引性に起因して、金属イオンと電子を共有することで、さらに安定な共有結合を形成することが可能であると考えられる。この共有結合の生成率は各種金属イオンごとで異なるため、選択性が向上し負に帯電する金属イオンクラスター同士を分離することが可能となると考えられる。そのため、本開示における成分Ａが極性基を有する場合（特定のアルキルアンモニウム塩又はアミン塩）は、より優れた金属分離回収能を提供できると考えられる。
ただし、本開示は上記のメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
水溶液（水相）中で金属イオンは水分子または他の親水性の化合物と電子を主に受け取る形で安定化している。この安定化した構造体を金属イオンクラスターと呼ぶ。油（有機相）中へ金属イオンクラスターが移動するためには、より大きな安定化を享受する必要がある。本開示における式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）は高い電荷密度で正に帯電しているため、水溶液（水相）中で負に帯電している金属イオンクラスターとの間に静電的相互作用が生じ、より安定化した構造体を形成することが可能である。そのため本開示における成分Ａは油（有機相）中への金属分離剤として一定の効果を発現する。
更に、チオシアン酸塩（成分Ｂ）を併用することで、成分Ｂは、一般的な配位子と比較して、特異な構造の錯体を金属ごとに形成する。例えばニッケルとは直鎖型の二座配位の錯体を形成し、コバルトとは四面体型の四座配位の錯体を形成するといわれている。このチオシアン錯体の構造の違いによって成分Ａと各金属の反応性に差が生まれ、精度の高い金属分離がより可能になると考えられる。
本開示は、油（有機相）中に成分Ｂが存在することで金属イオンを油（有機相）中に補足し、さらに成分Ａが、油（有機相）中で相互作用した金属イオンと成分Ｂを油（有機相）中に安定的に存在することに寄与し、式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）やチオシアン酸（成分Ｂ）を単独で用いる場合に比べて、はるかに効率よく特定の金属イオンを抽出できると考えられる。
本開示における式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）は、エステル基等の極性基を有するアルキルアンモニウム塩又はアミン塩であってよく、アルキルアンモニウム塩又はアミン塩が極性基を有する場合はその電子吸引性に起因して、金属イオンと電子を共有することで、さらに安定な共有結合を形成することが可能であると考えられる。この共有結合の生成率は各種金属イオンごとで異なるため、選択性が向上し負に帯電する金属イオンクラスター同士を分離することが可能となると考えられる。そのため、本開示における成分Ａが極性基を有する場合（特定のアルキルアンモニウム塩又はアミン塩）は、より優れた金属分離回収能を提供できると考えられる。
ただし、本開示は上記のメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
【0021】
＜金属を含む水溶液＞
本開示における「金属を含む水溶液」としては、一又は複数の実施形態において、電子廃棄物を処理して得られたものが挙げられる。電子廃棄物とは、一又は複数の実施形態において、リチウムイオン電池の電子部品からの廃棄物が挙げられる。金属を含む水溶液としては、一又は複数の実施形態において、電子部品の廃棄物を酸で処理して得られる水溶液（浸出液）が挙げられる。
電子廃棄物から得られる「金属を含む水溶液」は、例えば、リチウムイオン電池の正極部品を粉砕や熱処理により鉄系金属、プラスチック、電極粉ＢＭ（ブラックマトリクス）等に分離した後、電極粉ＢＭを硫酸又は塩酸溶液に溶解させた酸性水溶液として得ることができる。電極粉ＢＭは、例えば、リチウム（Ｌｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）等を含む。金属を含む水溶液としては、一又は複数の実施形態において、コバルトを含む水溶液、コバルト及びニッケルを含む水溶液が挙げられる。
本開示において、金属を含む水溶液としては、例えば、リチウムイオン電池の正極活物質を含む電池滓を酸性水溶液で浸出することにより得られる浸出液が挙げられる。
本開示における「金属を含む水溶液」としては、一又は複数の実施形態において、電子廃棄物を処理して得られたものが挙げられる。電子廃棄物とは、一又は複数の実施形態において、リチウムイオン電池の電子部品からの廃棄物が挙げられる。金属を含む水溶液としては、一又は複数の実施形態において、電子部品の廃棄物を酸で処理して得られる水溶液（浸出液）が挙げられる。
電子廃棄物から得られる「金属を含む水溶液」は、例えば、リチウムイオン電池の正極部品を粉砕や熱処理により鉄系金属、プラスチック、電極粉ＢＭ（ブラックマトリクス）等に分離した後、電極粉ＢＭを硫酸又は塩酸溶液に溶解させた酸性水溶液として得ることができる。電極粉ＢＭは、例えば、リチウム（Ｌｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）等を含む。金属を含む水溶液としては、一又は複数の実施形態において、コバルトを含む水溶液、コバルト及びニッケルを含む水溶液が挙げられる。
本開示において、金属を含む水溶液としては、例えば、リチウムイオン電池の正極活物質を含む電池滓を酸性水溶液で浸出することにより得られる浸出液が挙げられる。
【0022】
＜接触工程＞
前記接触工程は、一又は複数の実施形態において、水相である金属を含む水溶液と本開示の金属分離剤の有機相とを接触させて、分離したい金属を有機相に分配（抽出）することにより、水相から金属を分離する工程である。
上記の工程における有機相としては、油連続型やバイコンテニュアス型の乳化系に含まれているものを使用してもよい。
有機相を含む本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、後述の水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む形態である。
前記接触工程の操作手順は、特に限定されず、液相抽出法に利用される公知の操作手順を適宜選択することができる。例えば、任意の容器に水相である金属を含む水溶液と有機相を含む本開示の金属分離剤とを投入し、振とう機等を用いて、前記水相と前記有機相とを十分に混合した後、遠心分離によって相分離させて、分液を行うことが挙げられる。また、容器の代わりに向流抽出装置等の抽出装置や分液漏斗等の公知の抽出装置又は抽出器具を用いることもできる。
前記接触工程は、一又は複数の実施形態において、水相である金属を含む水溶液と本開示の金属分離剤の有機相とを接触させて、分離したい金属を有機相に分配（抽出）することにより、水相から金属を分離する工程である。
上記の工程における有機相としては、油連続型やバイコンテニュアス型の乳化系に含まれているものを使用してもよい。
有機相を含む本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、後述の水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）を含む形態である。
前記接触工程の操作手順は、特に限定されず、液相抽出法に利用される公知の操作手順を適宜選択することができる。例えば、任意の容器に水相である金属を含む水溶液と有機相を含む本開示の金属分離剤とを投入し、振とう機等を用いて、前記水相と前記有機相とを十分に混合した後、遠心分離によって相分離させて、分液を行うことが挙げられる。また、容器の代わりに向流抽出装置等の抽出装置や分液漏斗等の公知の抽出装置又は抽出器具を用いることもできる。
【0023】
金属を含む水溶液のｐＨは、特に限定されなくてもよく、分離及び／又は回収したい金属の種類や目的等に応じて適宜選択できる。金属を含む水溶液のｐＨは、一又は複数の実施形態において、通常６．０以下、好ましくは５．５以下、より好ましくは５．０以下又は５以下である。例えば、分離及び／又は回収したい金属が例えばコバルト元素（Ｃｏ）である場合、金属を含む水溶液のｐＨは、好ましくは７．０以下又は７以下、より好ましくは４．０以下又は４以下である。本開示において、水溶液のｐＨは、２５℃における値であって、ｐＨメータを用いて測定でき、具体的には、実施例に記載の方法で測定できる。
【0024】
前記接触工程において、水相と有機相とを接触させる時間は、特に制限されなくてもよく、目的に応じて適宜選択できる。前記接触の時間としては、例えば、１～１０分が挙げられる。
【0025】
前記接触工程において、水相と有機相とを接触させる温度は、特に限定されないが、金属分離剤の溶解性の観点から、０℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましく、２０℃以上が更に好ましく、そして、扱い性の観点から、１００℃以下が好ましく、７５℃以下がより好ましく、５０℃以下が更に好ましい。より具体的には、前記接触工程における温度は、０℃以上１００℃以下が好ましく、１０℃以上７５℃以下がより好ましく、２０℃以上５０℃以下が更に好ましい。
【0026】
前記接触工程で水相と接触させる本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、有機相を含むものである。前記有機相は、一又は複数の実施形態において、本開示の金属分離剤の水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）に由来する。
【0027】
前記接触工程において、接触させる水相と有機相との体積比（水相の体積／有機相の体積）は、特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、通常１以上であり、好ましくは１～１０である。
【0028】
前記接触工程で水相と接触させる本開示の金属分離剤中の上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）の配合量（ｍｏｌ％）は、分離したい金属の分離性の観点から、金属を含む水溶液中の金属の濃度（１００ｍｏｌ％）に対して、１００ｍｏｌ％以上が好ましく、５００ｍｏｌ％以上がより好ましく、１０００ｍｏｌ％以上が更に好ましく、そして、１００００ｍｏｌ％以下が好ましく、５０００ｍｏｌ％以下がより好ましく、２５００ｍｏｌ％以下が更に好ましい。より具体的には、本開示の金属分離剤中の上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）の配合量は、金属を含む水溶液中の金属の濃度（１００ｍｏｌ％）に対して、１００ｍｏｌ％以上１００００ｍｏｌ％以下が好ましく、５００ｍｏｌ％以上５０００ｍｏｌ％以下がより好ましく、１０００ｍｏｌ％以上２５００ｍｏｌ％以下が更に好ましい。
【0029】
前記接触工程で水相と接触させる本開示の金属分離剤中のチオシアン酸塩（成分Ｂ）の配合量は、分離したい金属の分離性の観点から、金属を含む水溶液中の金属の濃度（１００ｍｏｌ％）に対して、１００ｍｏｌ％以上が好ましく、５００ｍｏｌ％以上がより好ましく、１０００ｍｏｌ％以上が更に好ましく、そして、２００００ｍｏｌ％以下が好ましく、１００００ｍｏｌ％以下がより好ましく、５０００ｍｏｌ％以下が更に好ましい。より具体的には、本開示の金属分離剤中のチオシアン酸塩（成分Ｂ）の配合量は、金属を含む水溶液中の金属の濃度（１００ｍｏｌ％）に対して、１００ｍｏｌ％以上２００００ｍｏｌ％以下が好ましく、５００ｍｏｌ％以上１００００ｍｏｌ％以下がより好ましく、１０００ｍｏｌ％以上５０００ｍｏｌ％以下が更に好ましい。
【0030】
前記接触工程で水相と接触させる本開示の金属分離剤中の水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）の配合量は、回収したい金属の回収効率の観点から、金属を含む水溶液中の金属の濃度（１００ｍｏｌ％）に対して、１０００ｍｏｌ％以上が好ましく、５０００ｍｏｌ％以上がより好ましく、１００００ｍｏｌ％以上が更に好ましく、そして、１０００００ｍｏｌ％以下が好ましく、５００００ｍｏｌ％以下がより好ましく、２５０００ｍｏｌ％以下が更に好ましい。より具体的には、本開示の金属分離剤中の水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）の配合量は、金属を含む水溶液中の金属の濃度（１００ｍｏｌ％）に対して、１０００ｍｏｌ％以上１０００００ｍｏｌ％以下が好ましく、５０００ｍｏｌ％以上５００００ｍｏｌ％以下がより好ましく、１００００ｍｏｌ％以上２５０００ｍｏｌ％以下が更に好ましい。
【0031】
［金属分離剤］
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤であって、上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）及びチオシアン酸（成分Ｂ）を含む金属分離剤（以下、「本開示の金属分離剤」ともいう）に関する。
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤であって、上記式（Ｉ）で表される塩（成分Ａ）及びチオシアン酸（成分Ｂ）を含む金属分離剤（以下、「本開示の金属分離剤」ともいう）に関する。
【0032】
本開示によれば、一又は複数の実施形態において、金属を含む水溶液から分離及び／又は回収したい金属を効率よく分離及び／又は回収可能な金属分離剤を提供できる。本開示によれば、一又は複数の実施形態において、金属を含む水溶液からの金属分離回収性能に優れた金属分離剤を提供できる。
【0033】
本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するために使用される。分離及び／又は回収の対象となる金属としては、一又は複数の実施形態において、リチウムイオン電池等の触媒用金属が挙げられる。触媒用金属としては、第４周期金属等が挙げられ、例えば、コバルト、ニッケル、及びマンガンから選ばれる少なくとも１種の金属が挙げられる。水溶液中の金属はイオンの状態であることが好ましい。なかでも、本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、コバルトの回収効率に優れる。また、本開示の金属分離剤は、その他の一又は複数の実施形態において、Ｃｏ－Ｎｉ分離能に優れる。すなわち、本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、コバルトを含む水溶液からコバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離剤である。本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、コバルト及びニッケルを含む水溶液からコバルトを分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤である。
【0034】
＜成分Ａ：式（Ｉ）で表される塩＞
本開示の金属分離剤は、下記式（Ｉ）で表される塩（以下、「成分Ａ」ともいう）を含む。下記式（Ｉ）中のＲ4が炭素数１以上６以下のアルキル基の場合、成分Ａは第４級アンモニウム塩である。下記式（Ｉ）中のＲ4が水素原子の場合、成分Ａは第３級アミン塩である。すなわち、成分Ａは、式（Ｉ）で表される塩であって、第４級アンモニウム塩及び第３級アミン塩を含む。成分Ａは、１種でもよいし、２種以上の組合せもよい。
本開示の金属分離剤は、下記式（Ｉ）で表される塩（以下、「成分Ａ」ともいう）を含む。下記式（Ｉ）中のＲ4が炭素数１以上６以下のアルキル基の場合、成分Ａは第４級アンモニウム塩である。下記式（Ｉ）中のＲ4が水素原子の場合、成分Ａは第３級アミン塩である。すなわち、成分Ａは、式（Ｉ）で表される塩であって、第４級アンモニウム塩及び第３級アミン塩を含む。成分Ａは、１種でもよいし、２種以上の組合せもよい。
【化4】
【0035】
式（Ｉ）中、Ｒ1は、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基、又は、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基であり、Ｒ4は、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であり、Ｘ-は陰イオンである。
【0036】
上記式（Ｉ）において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3はそれぞれ独立に、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有していてもよい炭素数６以上２２以下の炭化水素基であって、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の炭化水素基は、分離したい金属の分離性の観点から、炭素数６以上２２以下の炭化水素基であって、炭素数８以上１８以下の炭化水素基が好ましく、炭素数８以上１６以下の炭化水素基がより好ましい。炭化水素基は、直鎖でもよいし、分岐鎖でもよいが、水溶液との接触時の泡立ち抑制の観点から、分岐鎖を有することが好ましい。炭化水素基は、飽和鎖でも、不飽和鎖でもよいが、水溶液との接触時の泡立ち抑制の観点から不飽和鎖を有することが好ましい。
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも一つは、分離した金属の分離性の観点から、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有するものであることが好ましく、エステル基又はエーテル基を有することがより好ましく、エステル基を有することが更に好ましい。
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3における炭素数６以上２２以下の炭化水素基が、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有する場合は、一又は複数の実施形態において、－Ｒ5－Ｘ－Ｒ6で表され、Ｒ5が炭素数１以上４以下のアルキレン基であり、Ｘは、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＮＨ－Ｃ（＝Ｏ）－、又は酸素原子であり、分離したい金属の分離性の観点から、Ｒ6は、炭素数６以上１８以下の炭化水素基であるものが挙げられる。Ｒ5の炭素数は、分離したい金属の分離性の観点から、１又は２が好ましい。Ｒ6の炭素数は、分離したい金属の分離性の観点から、６以上１８以下が好ましい。Ｒ6の炭化水素基は、飽和でも、不飽和でもよいが、一又は複数の実施形態において、水溶液との接触時の泡立ち抑制の観点から、不飽和鎖を有することが好ましく、一又は複数の実施形態において、分離したい金属の分離性の観点から、Ｘは－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－が好ましい。
Ｒ2及びＲ3における、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基は、分離したい金属の分離性の観点から、水酸基を有していてもよい炭素数１以上３以下のアルキル基が好ましく、水酸基を有していてもよい炭素数１又は２以下のアルキル基がより好ましく、ヒドロキシエチル基が更に好ましい。
Ｒ4のアルキル基は、分離したい金属の分離性の観点から、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であって、炭素数１以上６以下のアルキル基が好ましく、炭素数１以上４以下のアルキル基がより好ましく、炭素数１以上２以下のアルキル基が更に好ましく、メチル基が更に好ましい。
Ｘ-は、対イオンであり、例えば、炭素数１以上３以下のアルキル硫酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、炭素数１以上３以下のカルボン酸イオン（ギ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン）、ハロゲン化物イオン等が挙げられる。これらの中でも、製造の容易性及び原料入手容易性の観点から、Ｘ-は、好ましくはメチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、及び臭化物イオンから選ばれる少なくとも１種であり、より好ましくはメチル硫酸イオンである。Ｘ-は１種単独であってもよく、２種以上であってもよい。
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも一つは、分離した金属の分離性の観点から、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有するものであることが好ましく、エステル基又はエーテル基を有することがより好ましく、エステル基を有することが更に好ましい。
Ｒ1、Ｒ2及びＲ3における炭素数６以上２２以下の炭化水素基が、エステル基、アミド基及び／又はエーテル基を有する場合は、一又は複数の実施形態において、－Ｒ5－Ｘ－Ｒ6で表され、Ｒ5が炭素数１以上４以下のアルキレン基であり、Ｘは、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－、－ＮＨ－Ｃ（＝Ｏ）－、又は酸素原子であり、分離したい金属の分離性の観点から、Ｒ6は、炭素数６以上１８以下の炭化水素基であるものが挙げられる。Ｒ5の炭素数は、分離したい金属の分離性の観点から、１又は２が好ましい。Ｒ6の炭素数は、分離したい金属の分離性の観点から、６以上１８以下が好ましい。Ｒ6の炭化水素基は、飽和でも、不飽和でもよいが、一又は複数の実施形態において、水溶液との接触時の泡立ち抑制の観点から、不飽和鎖を有することが好ましく、一又は複数の実施形態において、分離したい金属の分離性の観点から、Ｘは－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－が好ましい。
Ｒ2及びＲ3における、水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基は、分離したい金属の分離性の観点から、水酸基を有していてもよい炭素数１以上３以下のアルキル基が好ましく、水酸基を有していてもよい炭素数１又は２以下のアルキル基がより好ましく、ヒドロキシエチル基が更に好ましい。
Ｒ4のアルキル基は、分離したい金属の分離性の観点から、炭素数１以上６以下のアルキル基又は水素原子であって、炭素数１以上６以下のアルキル基が好ましく、炭素数１以上４以下のアルキル基がより好ましく、炭素数１以上２以下のアルキル基が更に好ましく、メチル基が更に好ましい。
Ｘ-は、対イオンであり、例えば、炭素数１以上３以下のアルキル硫酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、炭素数１以上３以下のカルボン酸イオン（ギ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン）、ハロゲン化物イオン等が挙げられる。これらの中でも、製造の容易性及び原料入手容易性の観点から、Ｘ-は、好ましくはメチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、及び臭化物イオンから選ばれる少なくとも１種であり、より好ましくはメチル硫酸イオンである。Ｘ-は１種単独であってもよく、２種以上であってもよい。
【0037】
成分Ａは、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも一つが炭素数６以上２２以下のエステル基を有する化合物（以下、「成分Ａ１」ともいう）である。成分Ａ１は、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも二つが炭素数６以上２２以下のエステル基を有する化合物、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3が炭素数６以上２２以下のエステル基を有する化合物である。
成分Ａ１としては、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3がそれぞれエステル基を有する炭素数６以上２２以下の炭化水素基である化合物、式（Ｉ）中のＲ1及びＲ2がそれぞれエステル基を有する炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ3が水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基である化合物等が挙げられ、例えば、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩、（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウム塩等が挙げられる。これらの塩の対イオンとしては、例えば、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン等が挙げられる。成分Ａ１としては、例えば、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩、（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩が挙げられる。なお、エステル基と窒素原子で中断された炭化水素基の炭素数は特にこだわらないが、例えば、０以上又は４以下が挙げられる。
成分Ａは、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも一つが炭素数６以上２２以下のエーテル基を有する化合物（以下、「成分Ａ２」ともいう）である。成分Ａ２としては、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3がエーテル基を有する炭素数６以上２２以下の炭化水素基である化合物が挙げられ、例えば、トリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩等が挙げられる。これらの塩の対イオンとしては、例えば、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン等が挙げられる。成分Ａ２としては、例えば、トリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩酸塩等が挙げられる。なお、エーテル基と窒素原子で中断された炭化水素基の炭素数は特にこだわらないが、例えば、０以上又は４以下が挙げられる。
成分Ａは、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも一つが炭素数６以上２２以下のアミド基を有する化合物（以下、「成分Ａ３」ともいう）である。成分Ａ３としては、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3がそれぞれアミド基を有する炭素数６以上２２以下の炭化水素基である化合物が挙げられ、例えば、トリス[２－(オレイン酸アミド)エチル]－メチル－アンモニウムメチル塩等が挙げられる。これらの塩の対イオンとしては、例えば、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン等が挙げられる。成分Ａ３としては、例えば、トリス[２－(オレイン酸アミド)エチル]－メチル－アンモニウムメチル硫酸塩等が挙げられる。なお、アミド基と窒素原子で中断された炭化水素基の炭素数は特にこだわらないが、０以上又は４以下が挙げられる。
成分Ａ１としては、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3がそれぞれエステル基を有する炭素数６以上２２以下の炭化水素基である化合物、式（Ｉ）中のＲ1及びＲ2がそれぞれエステル基を有する炭素数６以上２２以下の炭化水素基であり、Ｒ3が水酸基を有していてもよい炭素数１以上４以下のアルキル基である化合物等が挙げられ、例えば、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩、（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウム塩等が挙げられる。これらの塩の対イオンとしては、例えば、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン等が挙げられる。成分Ａ１としては、例えば、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩、（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩が挙げられる。なお、エステル基と窒素原子で中断された炭化水素基の炭素数は特にこだわらないが、例えば、０以上又は４以下が挙げられる。
成分Ａは、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも一つが炭素数６以上２２以下のエーテル基を有する化合物（以下、「成分Ａ２」ともいう）である。成分Ａ２としては、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3がエーテル基を有する炭素数６以上２２以下の炭化水素基である化合物が挙げられ、例えば、トリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩等が挙げられる。これらの塩の対イオンとしては、例えば、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン等が挙げられる。成分Ａ２としては、例えば、トリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩酸塩等が挙げられる。なお、エーテル基と窒素原子で中断された炭化水素基の炭素数は特にこだわらないが、例えば、０以上又は４以下が挙げられる。
成分Ａは、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3のうちの少なくとも一つが炭素数６以上２２以下のアミド基を有する化合物（以下、「成分Ａ３」ともいう）である。成分Ａ３としては、一又は複数の実施形態において、式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2及びＲ3がそれぞれアミド基を有する炭素数６以上２２以下の炭化水素基である化合物が挙げられ、例えば、トリス[２－(オレイン酸アミド)エチル]－メチル－アンモニウムメチル塩等が挙げられる。これらの塩の対イオンとしては、例えば、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン等が挙げられる。成分Ａ３としては、例えば、トリス[２－(オレイン酸アミド)エチル]－メチル－アンモニウムメチル硫酸塩等が挙げられる。なお、アミド基と窒素原子で中断された炭化水素基の炭素数は特にこだわらないが、０以上又は４以下が挙げられる。
【0038】
成分Ａは、分離したい金属の分離性の観点から、成分Ａ１、成分Ａ２、及び成分Ａ３から選ばれる少なくとも１種が好ましく、成分Ａ１及び成分Ａ２から選ばれる少なくとも一方がより好ましく、成分Ａ１が更に好ましい。
同様の観点から、成分Ａは、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩、（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウム塩、トリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩、及び、トリス[２－(オレイン酸アミド)エチル]－メチル－アンモニウムメチル塩から選ばれる少なくとも１種が好ましく、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩、（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウム塩、及びトリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩から選ばれる少なくとも１種がより好ましく、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩、及び（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウム塩の少なくとも一方が更に好ましく、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩が更に好ましく、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩が更に好ましい。
同様の観点から、成分Ａは、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩、（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウム塩、トリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩、及び、トリス[２－(オレイン酸アミド)エチル]－メチル－アンモニウムメチル塩から選ばれる少なくとも１種が好ましく、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩、（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウム塩、及びトリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩から選ばれる少なくとも１種がより好ましく、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩、及び（２－ヒドロキシエチル）－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウム塩の少なくとも一方が更に好ましく、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウム塩が更に好ましく、メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩が更に好ましい。
【0039】
本開示の金属分離剤中の成分Ａの配合量（質量％）は、分離したい金属の分離性の観点から、１．０質量％以上又は１質量％以上が好ましく、５．０質量％以上又は５質量％以上がより好ましく、１０．０質量％以上又は１０質量％以上が更に好ましく、そして、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下が更に好ましい。より具体的には、本開示の金属分離剤中の成分Ａの配合量（質量％）は、１．０質量％以上５０質量％以下又は１質量％以上５０質量％以下が好ましく、５．０質量％以上４０質量％以下又は５質量％以上４０質量％以下がより好ましく、１０．０質量％以上３０質量％以下又は１０質量％以上３０質量％以下が更に好ましい。成分Ａが２種類以上の組合せである場合、成分Ａの配合量はそれらの合計配合量をいう。
【0040】
本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、成分Ａ及び成分Ｂを含む組成物である。
【0041】
＜チオシアン酸塩（成分Ｂ）＞
本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、分離したい金属の分離性の観点から、成分Ａとチオシアン酸塩（以下、「成分Ｂ」ともいう）とを配合してなる又は含有する。すなわち、本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、成分Ａとチオシアン酸塩（成分Ｂ）とを配合してなる。
本開示の金属分離剤中では、一又は複数の実施形態において、成分Ａと成分Ｂとは、混和する状態で存在する。
本開示において、「配合してなる」とは、成分Ａとチオシアン酸塩（成分Ｂ）だけでなく、必要に応じて任意成分をさらに配合できることを意味する。
本開示において、金属分離剤中の各成分の配合量は、金属分離剤中の各成分の含有量として読み替えることができる。
本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、分離したい金属の分離性の観点から、成分Ａとチオシアン酸塩（以下、「成分Ｂ」ともいう）とを配合してなる又は含有する。すなわち、本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、成分Ａとチオシアン酸塩（成分Ｂ）とを配合してなる。
本開示の金属分離剤中では、一又は複数の実施形態において、成分Ａと成分Ｂとは、混和する状態で存在する。
本開示において、「配合してなる」とは、成分Ａとチオシアン酸塩（成分Ｂ）だけでなく、必要に応じて任意成分をさらに配合できることを意味する。
本開示において、金属分離剤中の各成分の配合量は、金属分離剤中の各成分の含有量として読み替えることができる。
【0042】
成分Ｂとしては、分離したい金属の分離性の観点から、チオシアン酸アンモニウム、チオシアン酸ナトリウム等が挙げられる。成分Ｂは、１種でもよいし、２種以上の組合せもよい。
【0043】
本開示の金属分離剤中の成分Ｂの配合量（質量％）は、分離したい金属の分離性の観点から、０．１質量％以上が好ましく、０．５質量％以上がより好ましく、１．０質量％以上が更に好ましく、そして、４０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましく、１０質量％以下が更に好ましい。より具体的には、本開示の金属分離剤中の成分Ｂの配合量（質量％）は、０．１質量％以上４０質量％以下が好ましく、０．５質量％以上２０質量％以下がより好ましく、０．５質量％以上１０質量％以下又は１．０質量％以上１０質量％以下が更に好ましい。成分Ｂが２種類以上の組合せである場合、成分Ｂの配合量はそれらの合計配合量をいう。
【0044】
本開示の金属分離剤における成分Ａと成分Ｂとの質量比Ａ／Ｂ（成分Ａの配合量／成分Ｂの配合量）は、分離したい金属の分離性の観点から、０．０１以上が好ましく、０．１以上がより好ましく、１．０以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、５０以下、４０以下又は２０以下が好ましく、１０以下がより好ましく、５．０以下が更に好ましい。より具体的には、質量比Ａ／Ｂ（成分Ａの配合量／成分Ｂの配合量）は、０．０１以上５０以下、０．０１以上３０以下又は０．０１以上２０以下が好ましく、０．１以上１０以下がより好ましく、１．０以上５．０以下が更に好ましい。
【0045】
＜水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）＞
本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、成分Ａとチオシアン酸塩（成分Ｂ）と水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）とを配合してなる又は含有するものである。
本開示の金属分離剤は、一又は複数の実施形態において、成分Ａとチオシアン酸塩（成分Ｂ）と水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）とを配合してなる又は含有するものである。
【0046】
本開示において、「水不溶性の有機溶媒」とは、２５℃の水１００ｇに対する溶解量が０．０１ｇ以下であるものをいう。
水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）としては、ケロシン等の石油系溶媒； ヘキサン、イソオクタン、ドデカン等の脂肪族炭化水素系溶媒； ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒； クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒； ドデシルアルコール、オクタノール等の高級アルコール系溶媒；オレイン酸等の高級脂肪酸系溶媒；等の有機溶媒を挙げることができる。これらの中でも、回収したい金属の回収効率の観点から、ケロシン等の石油系溶媒が好ましい。成分Ｃは、１種でもよいし、２種以上の組合せ（混合溶媒）でもよい。
本開示において、本開示の金属分離剤が水溶液と混合された場合の成分Ｃに由来する相を「有機相」と呼ぶことがある。
水不溶性の有機溶媒（成分Ｃ）としては、ケロシン等の石油系溶媒； ヘキサン、イソオクタン、ドデカン等の脂肪族炭化水素系溶媒； ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒； クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒； ドデシルアルコール、オクタノール等の高級アルコール系溶媒；オレイン酸等の高級脂肪酸系溶媒；等の有機溶媒を挙げることができる。これらの中でも、回収したい金属の回収効率の観点から、ケロシン等の石油系溶媒が好ましい。成分Ｃは、１種でもよいし、２種以上の組合せ（混合溶媒）でもよい。
本開示において、本開示の金属分離剤が水溶液と混合された場合の成分Ｃに由来する相を「有機相」と呼ぶことがある。
【0047】
本開示の金属分離剤が成分Ｃを含む場合、本開示の金属分離剤中の成分Ｃの配合量（質量％）は、回収したい金属の回収効率の観点から、５０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、７０質量％以上が更に好ましく、そして、９９.９質量％以下が好ましく、９９質量％以下がより好ましく、９５質量％以下が更に好ましい。より具体的には、本開示の金属分離剤中の成分Ｃの配合量（質量％）は、５０質量％以上９９.９質量％以下が好ましく、６０質量％以上９９質量％以下がより好ましく、７０質量％以上９５質量％以下が更に好ましい。成分Ｃが２種類以上の組合せである場合、成分Ｃの配合量はそれらの合計配合量をいう。
【0048】
本開示の金属分離剤が成分Ｃを含む場合、本開示の金属分離剤における成分Ａと成分Ｃとの質量比Ａ／Ｃ（成分Ａの配合量／成分Ｃの配合量）は、回収したい金属の回収効率の観点から、０．０１以上が好ましく、０．０５以上がより好ましく、０．１以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、１０以下が好ましく、５．０以下又は５以下がより好ましく、１．０以下又は１以下が更に好ましい。より具体的には、質量比Ａ／Ｃ（成分Ａの配合量／成分Ｃの配合量）は、０．０１以上１０以下が好ましく、０．０５以上５．０以下又は０．０５以上５以下がより好ましく、０．１以上１．０以下又は０．１以上１以下が更に好ましい。
【0049】
本開示の金属分離剤が成分Ｃを含む場合、本開示の金属分離剤における成分Ｂと成分Ｃとの質量比Ｂ／Ｃ（成分Ｂの配合量／成分Ｃの配合量）は、回収したい金属の回収効率の観点から、０．００１以上が好ましく、０．０１以上がより好ましく、０．０５以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、１０以下が好ましく、５以下がより好ましく、１以下が更に好ましい。より具体的には、質量比Ｂ／Ｃ（成分Ｂの配合量／成分Ｃの配合量）は、０．００１以上１０以下が好ましく、０．０１以上５以下がより好ましく、０．０１以上１以下が更に好ましい。
【0050】
＜その他の成分＞
本開示の金属分離剤は、本開示の効果を損なわない範囲で、必要に応じてその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば、消泡剤、解乳化剤が挙げられる。
本開示の金属分離剤は、本開示の効果を損なわない範囲で、必要に応じてその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば、消泡剤、解乳化剤が挙げられる。
【0051】
［金属分離剤キット］
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤キットであって、成分Ａを含む第１剤と、成分Ｂを含む第２剤と、を含む金属分離剤キット（以下、「本開示の金属分離剤キット」ともいう）に関する。
第１剤と第２剤とは、一又は複数の実施形態において、使用時に混合される。
第１剤及び第２剤はそれぞれ必要に応じて上述した任意成分（成分Ｃ、その他の成分）を含有してもよい。
本開示の金属分離剤キットを配合してなる剤、すなわち、第１剤と第２剤とを混合して得られる剤は、一又は複数の実施形態において、本開示の金属分離剤である。
本開示の金属分離剤キットは、一又は複数の実施形態において、本開示の金属分離剤を製造するためのキットである。
本開示の金属分離剤キットは、一又は複数の実施形態において、コバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離剤キットである。
本開示の金属分離剤キットは、一又は複数の実施形態において、コバルト及びニッケルを含む水溶液からコバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離剤キットである。
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離する、又は分離及び回収するための金属分離剤キットであって、成分Ａを含む第１剤と、成分Ｂを含む第２剤と、を含む金属分離剤キット（以下、「本開示の金属分離剤キット」ともいう）に関する。
第１剤と第２剤とは、一又は複数の実施形態において、使用時に混合される。
第１剤及び第２剤はそれぞれ必要に応じて上述した任意成分（成分Ｃ、その他の成分）を含有してもよい。
本開示の金属分離剤キットを配合してなる剤、すなわち、第１剤と第２剤とを混合して得られる剤は、一又は複数の実施形態において、本開示の金属分離剤である。
本開示の金属分離剤キットは、一又は複数の実施形態において、本開示の金属分離剤を製造するためのキットである。
本開示の金属分離剤キットは、一又は複数の実施形態において、コバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離剤キットである。
本開示の金属分離剤キットは、一又は複数の実施形態において、コバルト及びニッケルを含む水溶液からコバルトを分離する又は分離及び回収するための金属分離剤キットである。
【0052】
[金属回収方法]
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離及び回収する金属回収方法であって、金属を含む水溶液と本開示の金属分離剤又は本開示の金属分離剤キットを配合してなる剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程（以下、「接触工程」ともいう）と、有機相から金属を回収する工程（以下、「回収工程」ともいう）とを含む金属回収方法（以下、「本開示の金属回収方法」ともいう）に関する。本開示の金属回収方法によれば、金属を含む水溶液（水相）から分離及び回収したい金属を効率よく分離及び回収できる。
また、本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、コバルトの回収効率に優れる。さらにまた、本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、Ｃｏ－Ｎｉ分離能に優れる。すなわち、本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、コバルトを含む水溶液からコバルトを分離及び回収するための金属回収方法である。本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、コバルト及びニッケルを含む水溶液からコバルトを分離及び回収するための金属回収方法である。
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液から金属を分離及び回収する金属回収方法であって、金属を含む水溶液と本開示の金属分離剤又は本開示の金属分離剤キットを配合してなる剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程（以下、「接触工程」ともいう）と、有機相から金属を回収する工程（以下、「回収工程」ともいう）とを含む金属回収方法（以下、「本開示の金属回収方法」ともいう）に関する。本開示の金属回収方法によれば、金属を含む水溶液（水相）から分離及び回収したい金属を効率よく分離及び回収できる。
また、本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、コバルトの回収効率に優れる。さらにまた、本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、Ｃｏ－Ｎｉ分離能に優れる。すなわち、本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、コバルトを含む水溶液からコバルトを分離及び回収するための金属回収方法である。本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、コバルト及びニッケルを含む水溶液からコバルトを分離及び回収するための金属回収方法である。
【0053】
＜接触工程＞
本開示の金属回収方法の接触工程における接触方法や接触条件は、上述した本開示の金属分離方法の接触方法や接触条件と同様とすることができる。
本開示の金属回収方法の接触工程における接触方法や接触条件は、上述した本開示の金属分離方法の接触方法や接触条件と同様とすることができる。
【0054】
＜回収工程＞
前記回収工程において、有機相に分離（分配、抽出）された金属を回収する方法としては、例えば、晶析、電気分解等が挙げられる。
前記回収工程において、有機相に分離（分配、抽出）された金属を回収する方法としては、例えば、晶析、電気分解等が挙げられる。
【0055】
＜分液工程及び逆抽出工程＞
本開示の金属分離方法及び本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、に下記の分液工程（１）及び逆抽出工程（２）をさらに含んでもよい。
（１）接触工程で接触させた水相と有機相とを分液する分液工程
（２）分液工程で分液した有機相に、分液工程で分液した水相とは別の水相を接触させて逆抽出する逆抽出工程
前記分液工程（１）で分液した水溶液とは別の水溶液は、逆抽出に利用できるものであれば特に限定されないが、酸性水溶液、又はエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）若しくはチオ尿素等の錯化剤を含む水溶液が好ましい。なお、酸性水溶液の場合、そのｐＨは、接触工程で用いた水溶液のｐＨよりも低く調整されていることが好ましい。なお、使用する酸としては、特に限定されないが、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸等の無機酸が挙げられる。
本開示の金属分離方法及び本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、に下記の分液工程（１）及び逆抽出工程（２）をさらに含んでもよい。
（１）接触工程で接触させた水相と有機相とを分液する分液工程
（２）分液工程で分液した有機相に、分液工程で分液した水相とは別の水相を接触させて逆抽出する逆抽出工程
前記分液工程（１）で分液した水溶液とは別の水溶液は、逆抽出に利用できるものであれば特に限定されないが、酸性水溶液、又はエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）若しくはチオ尿素等の錯化剤を含む水溶液が好ましい。なお、酸性水溶液の場合、そのｐＨは、接触工程で用いた水溶液のｐＨよりも低く調整されていることが好ましい。なお、使用する酸としては、特に限定されないが、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸等の無機酸が挙げられる。
【0056】
＜準備工程＞
本開示の金属分離方法及び本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、金属を含む水溶液を準備する工程（以下、「準備工程」ともいう）をさらに含んでもよい。準備方法は特に限定されず、金属を含む水溶液を入手してもよいし、金属を含む水溶液を自ら調製してもよい。
金属を含む水溶液は、分離及び／又は回収したい金属を含むものであれば特に限定されなくてもよく、通常、水溶液は分離及び／又は回収の対象となる金属が分離（抽出）できる条件（分離及び／又は回収の対象となる金属以外の金属も含む場合には、分離及び／又は回収の対象となる金属の抽出率と分離及び／又は回収の対象となる金属以外の金属の抽出率に差が生じる条件）に調製されるものであり、水溶液は酸性水溶液に調製されることが好ましい。
金属を含む水溶液としては、例えば、上述した電子廃棄物を処理して得られたものが挙げられる。
分離及び／又は回収の対象となる金属を含む酸性水溶液を自ら調製する場合、その調製方法は特に限定されなくてもよく、分離及び／又は回収の対象となる金属を含む水溶液に酸を添加して（ｐＨを調製して）もよいし、分離及び／又は回収の対象となる金属を溶解させるために酸性水溶液としてもよい。なお、酸性水溶液の調製に使用する酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸等の無機酸が挙げられる。
本開示の金属分離方法及び本開示の金属回収方法は、一又は複数の実施形態において、金属を含む水溶液を準備する工程（以下、「準備工程」ともいう）をさらに含んでもよい。準備方法は特に限定されず、金属を含む水溶液を入手してもよいし、金属を含む水溶液を自ら調製してもよい。
金属を含む水溶液は、分離及び／又は回収したい金属を含むものであれば特に限定されなくてもよく、通常、水溶液は分離及び／又は回収の対象となる金属が分離（抽出）できる条件（分離及び／又は回収の対象となる金属以外の金属も含む場合には、分離及び／又は回収の対象となる金属の抽出率と分離及び／又は回収の対象となる金属以外の金属の抽出率に差が生じる条件）に調製されるものであり、水溶液は酸性水溶液に調製されることが好ましい。
金属を含む水溶液としては、例えば、上述した電子廃棄物を処理して得られたものが挙げられる。
分離及び／又は回収の対象となる金属を含む酸性水溶液を自ら調製する場合、その調製方法は特に限定されなくてもよく、分離及び／又は回収の対象となる金属を含む水溶液に酸を添加して（ｐＨを調製して）もよいし、分離及び／又は回収の対象となる金属を溶解させるために酸性水溶液としてもよい。なお、酸性水溶液の調製に使用する酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸等の無機酸が挙げられる。
【0057】
［リチウムイオン電池の製造方法］
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液と、本開示の金属分離剤キットを配合してなる剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程（以下、「接触工程」ともいう）と、前記有機相から金属を回収する工程（以下、「回収工程」ともいう）と、前記工程で回収した金属を用いて電池を製造する工程と、を含む、リチウムイオン電池の製造方法（以下、「本開示のリチウムイオン電池製造方法」ともいう）に関する。
本開示のリチウムイオン電池製造方法の接触工程における接触方法や接触条件は、上述した本開示の金属分離方法の接触方法や接触条件と同様とすることができる。
本開示のリチウムイオン電池製造方法の回収工程における回収方法は、上述した本開示の金属回収方法の回収方法と同様とすることができる。
本開示のリチウムイオン電池製造方法は、一又は複数の実施形態において、上述した分液工程（１）及び逆抽出工程（２）をさらに含んでもよい。
本開示のリチウムイオン電池製造方法は、一又は複数の実施形態において、上述した準備工程をさらに含んでもよい。
本開示は、一態様において、金属を含む水溶液と、本開示の金属分離剤キットを配合してなる剤とを接触させ、金属を水相から有機相に分離する工程（以下、「接触工程」ともいう）と、前記有機相から金属を回収する工程（以下、「回収工程」ともいう）と、前記工程で回収した金属を用いて電池を製造する工程と、を含む、リチウムイオン電池の製造方法（以下、「本開示のリチウムイオン電池製造方法」ともいう）に関する。
本開示のリチウムイオン電池製造方法の接触工程における接触方法や接触条件は、上述した本開示の金属分離方法の接触方法や接触条件と同様とすることができる。
本開示のリチウムイオン電池製造方法の回収工程における回収方法は、上述した本開示の金属回収方法の回収方法と同様とすることができる。
本開示のリチウムイオン電池製造方法は、一又は複数の実施形態において、上述した分液工程（１）及び逆抽出工程（２）をさらに含んでもよい。
本開示のリチウムイオン電池製造方法は、一又は複数の実施形態において、上述した準備工程をさらに含んでもよい。
【実施例0058】
以下に、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【0059】
１．金属分離剤Ｉ（有機相）の調製
第４級アンモニウム塩（表１に示す成分Ａ）と有機溶媒（表１に示す成分Ｃ）とを混和比０～３０ｖｏｌ％で混和させた。さらに、チオシアン酸アンモニウム（表１に示す成分Ｂ）を前述の混和物に０．５ｍｏｌ／Ｌの割合で添加し、金属分離剤Ｉ（実施例１～９、比較例１～２）を調製した。本開示の金属分離剤中の各成分の配合量（質量％）を表１に示した。
第４級アンモニウム塩（表１に示す成分Ａ）と有機溶媒（表１に示す成分Ｃ）とを混和比０～３０ｖｏｌ％で混和させた。さらに、チオシアン酸アンモニウム（表１に示す成分Ｂ）を前述の混和物に０．５ｍｏｌ／Ｌの割合で添加し、金属分離剤Ｉ（実施例１～９、比較例１～２）を調製した。本開示の金属分離剤中の各成分の配合量（質量％）を表１に示した。
【0060】
金属分離剤の成分として下記のものを使用した。
（成分Ａ）
＜トリエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩の製造例＞
トリエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩（化合物名：メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩）［式（Ｉ）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3が２－エチルへキシル酸エチルであり、Ｒ4がメチルであり、Ｘがメチル硫酸である化合物］は下記のようにして得た。
冷却管を接続した４つ口フラスコに２－エチルへキシル酸、トリエタノールアミン、触媒として次亜リン酸、抗酸化剤としてブチルヒドロキシトルエンを仕込み、窒素置換後１７０℃まで１．５時間かけて昇温後、２時間攪拌した。その後、１．５時間かけて１３．３ｋＰａまで減圧し、７時間熟成を行った後、冷却してエステルアミンを得た。２Ｌのセパラブルフラスコに得られたエステルアミンを仕込み、窒素置換後、６５℃まで昇温させながら、硫酸ジメチルを１時間かけて滴下し、６５℃にて４時間熟成を行った。その後、室温まで冷却しトリエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩を得た。
＜ジエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩の製造例＞
ジエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩（化合物名：(２－ヒドロキシエチル)－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩）［式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2がオレイン酸エチルであり、Ｒ3がヒドロキシエチルであり、Ｒ4がメチルであり、Ｘがメチル硫酸である化合物］は下記のようにして得た。
冷却管を接続した４つ口フラスコにオレイン酸、トリエタノールアミン、触媒として次亜リン酸、抗酸化剤としてブチルヒドロキシトルエンを仕込み、窒素置換後１７０℃まで１．５時間かけて昇温後、２時間攪拌した。その後、１．５時間かけて１３．３ｋＰａまで減圧し、７時間熟成を行った後、冷却してエステルアミンを得た。セパラブルフラスコに得られたエステルアミンを仕込み、窒素置換後、６５℃まで昇温させながら、硫酸ジメチルを１時間かけて滴下し、６５℃にて４時間熟成を行った。その後、室温まで冷却しジエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩を得た。
＜トリエーテルへキシルアンモニウム塩酸塩の製造例＞
トリエーテルへキシルアンモニウム塩酸塩（化合物名：トリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩酸塩）［式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ3がヘキソキシエチルであり、Ｒ4がヘキシルであり、Ｘがクロリドである化合物］は下記のようにして得た。
４つ口フラスコにトリエタノールアミンとヘキサノールと水酸化ナトリウムを仕込み、窒素置換後に１６０℃まで昇温する。昇温後は１．３ｋＰａ以下に減圧し２４時間攪拌を行う。その後室温まで冷却し、水を添加して反応を終了させてトリエーテルアミンを得た。セパラブルフラスコに得られたトリエーテルアミンを仕込み、窒素置換後、６５℃まで昇温させながら、ヘキシルクロリドを１時間かけて滴下し、６５℃にて４時間熟成を行った。その後、室温まで冷却しトリエーテルへキシルアンモニウム塩酸塩を得た。
上記成分Ａの製造に用いた合成原料を下記に示す。
＜合成原料＞
トリエタノールアミン［東京化成工業株式会社製］
２―エチルへキシル酸［東京化成工業株式会社製］
オレイン酸［東京化成工業株式会社製］
次亜リン酸［シグマアルドリッチ製］
ＢＨＴ［東京化成工業株式会社製］
硫酸ジメチル［東京化成工業株式会社製］
ヘキサノール［東京化成工業株式会社製］
水酸化ナトリウム［東京化成工業株式会社製］
ヘキシルクロリド［東京化成工業株式会社製］
＜トリオクチルメチルアンモニウムメチル硫酸塩＞
トリオクチルメチルアンモニウム塩酸塩をメチル硫酸水溶液で洗浄し、メチル硫酸塩に置換した化合物
（成分Ｂ）
チオシアン酸アンモニウム［東京化成工業株式会社製］
（成分Ｃ）
ケロシン［東京化成工業株式会社製］
（成分Ａ）
＜トリエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩の製造例＞
トリエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩（化合物名：メチルトリス－［２－エチルへキシル酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩）［式（Ｉ）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3が２－エチルへキシル酸エチルであり、Ｒ4がメチルであり、Ｘがメチル硫酸である化合物］は下記のようにして得た。
冷却管を接続した４つ口フラスコに２－エチルへキシル酸、トリエタノールアミン、触媒として次亜リン酸、抗酸化剤としてブチルヒドロキシトルエンを仕込み、窒素置換後１７０℃まで１．５時間かけて昇温後、２時間攪拌した。その後、１．５時間かけて１３．３ｋＰａまで減圧し、７時間熟成を行った後、冷却してエステルアミンを得た。２Ｌのセパラブルフラスコに得られたエステルアミンを仕込み、窒素置換後、６５℃まで昇温させながら、硫酸ジメチルを１時間かけて滴下し、６５℃にて４時間熟成を行った。その後、室温まで冷却しトリエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩を得た。
＜ジエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩の製造例＞
ジエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩（化合物名：(２－ヒドロキシエチル)－メチルビス－［２－オレイン酸エチル］－アンモニウムメチル硫酸塩）［式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2がオレイン酸エチルであり、Ｒ3がヒドロキシエチルであり、Ｒ4がメチルであり、Ｘがメチル硫酸である化合物］は下記のようにして得た。
冷却管を接続した４つ口フラスコにオレイン酸、トリエタノールアミン、触媒として次亜リン酸、抗酸化剤としてブチルヒドロキシトルエンを仕込み、窒素置換後１７０℃まで１．５時間かけて昇温後、２時間攪拌した。その後、１．５時間かけて１３．３ｋＰａまで減圧し、７時間熟成を行った後、冷却してエステルアミンを得た。セパラブルフラスコに得られたエステルアミンを仕込み、窒素置換後、６５℃まで昇温させながら、硫酸ジメチルを１時間かけて滴下し、６５℃にて４時間熟成を行った。その後、室温まで冷却しジエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩を得た。
＜トリエーテルへキシルアンモニウム塩酸塩の製造例＞
トリエーテルへキシルアンモニウム塩酸塩（化合物名：トリス[２－ヘキソキシエチル]－へキシル－アンモニウム塩酸塩）［式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2、Ｒ3がヘキソキシエチルであり、Ｒ4がヘキシルであり、Ｘがクロリドである化合物］は下記のようにして得た。
４つ口フラスコにトリエタノールアミンとヘキサノールと水酸化ナトリウムを仕込み、窒素置換後に１６０℃まで昇温する。昇温後は１．３ｋＰａ以下に減圧し２４時間攪拌を行う。その後室温まで冷却し、水を添加して反応を終了させてトリエーテルアミンを得た。セパラブルフラスコに得られたトリエーテルアミンを仕込み、窒素置換後、６５℃まで昇温させながら、ヘキシルクロリドを１時間かけて滴下し、６５℃にて４時間熟成を行った。その後、室温まで冷却しトリエーテルへキシルアンモニウム塩酸塩を得た。
上記成分Ａの製造に用いた合成原料を下記に示す。
＜合成原料＞
トリエタノールアミン［東京化成工業株式会社製］
２―エチルへキシル酸［東京化成工業株式会社製］
オレイン酸［東京化成工業株式会社製］
次亜リン酸［シグマアルドリッチ製］
ＢＨＴ［東京化成工業株式会社製］
硫酸ジメチル［東京化成工業株式会社製］
ヘキサノール［東京化成工業株式会社製］
水酸化ナトリウム［東京化成工業株式会社製］
ヘキシルクロリド［東京化成工業株式会社製］
＜トリオクチルメチルアンモニウムメチル硫酸塩＞
トリオクチルメチルアンモニウム塩酸塩をメチル硫酸水溶液で洗浄し、メチル硫酸塩に置換した化合物
（成分Ｂ）
チオシアン酸アンモニウム［東京化成工業株式会社製］
（成分Ｃ）
ケロシン［東京化成工業株式会社製］
【0061】
２．水溶液ＩＩ（水相、金属を含む水溶液）の調製
１ｍｏｌ／Ｌの硫酸に硫酸Ｃｏ及び硫酸Ｎｉを溶解し、Ｃｏ及びＮｉを含む水溶液ＩＩ（Ｃｏ濃度：３．０ｇ／Ｌ、Ｎｉ濃度：３．０ｇ／Ｌ）を作製した。水溶液ＩＩのｐＨは表１に示すとおりである。水溶液ＩＩ中の各金属の含有量は、Ｃｏが０．３質量％、Ｎｉが０．３質量％である。
１ｍｏｌ／Ｌの硫酸に硫酸Ｃｏ及び硫酸Ｎｉを溶解し、Ｃｏ及びＮｉを含む水溶液ＩＩ（Ｃｏ濃度：３．０ｇ／Ｌ、Ｎｉ濃度：３．０ｇ／Ｌ）を作製した。水溶液ＩＩのｐＨは表１に示すとおりである。水溶液ＩＩ中の各金属の含有量は、Ｃｏが０．３質量％、Ｎｉが０．３質量％である。
【0062】
[ｐＨ測定方法]
水溶液ＩＩのｐＨは、２５℃におけるｐＨ値であり、ｐＨメータ（東亜電波工業株式会社、ＨＭ－３０Ｇ）を用いて測定した値であり、電極の研磨液組成物への浸漬後１分後の数値である。結果を表１に示した。
水溶液ＩＩのｐＨは、２５℃におけるｐＨ値であり、ｐＨメータ（東亜電波工業株式会社、ＨＭ－３０Ｇ）を用いて測定した値であり、電極の研磨液組成物への浸漬後１分後の数値である。結果を表１に示した。
【0063】
３．金属分離剤の評価（実施例１～９、比較例１～２）
金属分離剤Ｉ（有機相）と、水溶液ＩＩ（水相）とを接触させ、Ｃｏの抽出能とＣｏ－Ｎｉ分離能を評価した。具体的な手順は以下の通りである。
［金属抽出方法］
金属分離剤Ｉ（有機相）と水溶液ＩＩ（水相）とを分液ロートに入れ、２０℃で１０分間振盪することにより接触させ、金属を金属分離剤Ｉ（有機相）に移行（分配）させて金属の抽出（分離）を行った。なお、接触させる水溶液ＩＩ（水相）と金属分離剤Ｉ（有機相）との体積比（水相の体積／有機相の体積）は、１．０であった。水溶液ＩＩと接触させる金属分離剤Ｉ中の各成分の配合量は、水溶液ＩＩ中のＣｏ濃度に対して、成分Ａが１５００ｍｏｌ％、成分Ｂが２５００ｍｏｌ％、成分Ｃが２５０００ｍｏｌ％であった。
抽出後の金属分離剤Ｉ（有機相）及び水溶液ＩＩ（水相）中のＣｏ濃度とＮｉ濃度をＩＣＰ－ＯＥＳにて定量分析を行い、Ｃｏ抽出率とＣｏ－Ｎｉ間の分離能を算出した。結果を表１に示した。Ｃｏ抽出率とＣｏ－Ｎｉ分離能を以下のように定義する。
［Ｃｏ抽出率］
Ｃｏ抽出率は、抽出後の金属分離剤Ｉ中のＣｏ濃度（ｇ／Ｌ）を初期（抽出前）の水溶液Ｉ中のＣｏ濃度（ｇ／Ｌ）で除したものである。
Ｃｏ抽出率＝（抽出後の金属分離剤Ｉ中のＣｏ濃度）／（抽出前の水溶液Ｉ中のＣｏ濃度）
なお、ＩＣＰ－ＯＥＳにて検出限界以下の場合は表１において「検出限界以下」と示す。
［Ｃｏ－Ｎｉ分離能］
Ｃｏ―Ｎｉ分離能は、抽出後の金属分離剤Ｉ中のＣｏ濃度（ｇ／Ｌ）とＮｉ濃度（ｇ／Ｌ）との比Ｃｏ／Ｎｉを、抽出後の水溶液ＩＩ中のＣｏ濃度（ｇ／Ｌ）とＮｉ濃度（ｇ／Ｌ）との比Ｃｏ／Ｎｉで除したものである。
Ｃｏ－Ｎｉ分離能＝（抽出後の金属分離剤Ｉ中のＣｏ／Ｎｉ濃度比）／（抽出後の水溶液ＩＩ中のＣｏ／Ｎｉ濃度比）
なお、実施例２、５についてはＣｏ―Ｎｉ分離能を算出していないため、表１において「－」と示す。
金属分離剤Ｉ（有機相）と、水溶液ＩＩ（水相）とを接触させ、Ｃｏの抽出能とＣｏ－Ｎｉ分離能を評価した。具体的な手順は以下の通りである。
［金属抽出方法］
金属分離剤Ｉ（有機相）と水溶液ＩＩ（水相）とを分液ロートに入れ、２０℃で１０分間振盪することにより接触させ、金属を金属分離剤Ｉ（有機相）に移行（分配）させて金属の抽出（分離）を行った。なお、接触させる水溶液ＩＩ（水相）と金属分離剤Ｉ（有機相）との体積比（水相の体積／有機相の体積）は、１．０であった。水溶液ＩＩと接触させる金属分離剤Ｉ中の各成分の配合量は、水溶液ＩＩ中のＣｏ濃度に対して、成分Ａが１５００ｍｏｌ％、成分Ｂが２５００ｍｏｌ％、成分Ｃが２５０００ｍｏｌ％であった。
抽出後の金属分離剤Ｉ（有機相）及び水溶液ＩＩ（水相）中のＣｏ濃度とＮｉ濃度をＩＣＰ－ＯＥＳにて定量分析を行い、Ｃｏ抽出率とＣｏ－Ｎｉ間の分離能を算出した。結果を表１に示した。Ｃｏ抽出率とＣｏ－Ｎｉ分離能を以下のように定義する。
［Ｃｏ抽出率］
Ｃｏ抽出率は、抽出後の金属分離剤Ｉ中のＣｏ濃度（ｇ／Ｌ）を初期（抽出前）の水溶液Ｉ中のＣｏ濃度（ｇ／Ｌ）で除したものである。
Ｃｏ抽出率＝（抽出後の金属分離剤Ｉ中のＣｏ濃度）／（抽出前の水溶液Ｉ中のＣｏ濃度）
なお、ＩＣＰ－ＯＥＳにて検出限界以下の場合は表１において「検出限界以下」と示す。
［Ｃｏ－Ｎｉ分離能］
Ｃｏ―Ｎｉ分離能は、抽出後の金属分離剤Ｉ中のＣｏ濃度（ｇ／Ｌ）とＮｉ濃度（ｇ／Ｌ）との比Ｃｏ／Ｎｉを、抽出後の水溶液ＩＩ中のＣｏ濃度（ｇ／Ｌ）とＮｉ濃度（ｇ／Ｌ）との比Ｃｏ／Ｎｉで除したものである。
Ｃｏ－Ｎｉ分離能＝（抽出後の金属分離剤Ｉ中のＣｏ／Ｎｉ濃度比）／（抽出後の水溶液ＩＩ中のＣｏ／Ｎｉ濃度比）
なお、実施例２、５についてはＣｏ―Ｎｉ分離能を算出していないため、表１において「－」と示す。
【0064】
【表1】
【0065】
表１に示す通り、式（Ｉ）で表される第４級アンモニウム塩（成分Ａ）及びチオシアン酸アンモニウム（成分Ｂ）を用いた実施例１～９は、いずれもＣｏ抽出率が９４％以上であった。また、実施例１～３～４、６～９は、成分Ｂを用いない比較例１～２よりも、Ｃｏ－Ｎｉ分離能に優れていた。また、実施例１、３、４のＣｏ－Ｎｉ分離能は、実施例９よりも優れていた。このように、実施例１～９の金属分離剤は、高い分離回収性能を有することが確認された。 特に、成分Ａとしてトリエステルメチルアンモニウムメチル硫酸塩を用いた実施例１のＣｏ抽出率は９９％以上、分離能は１３００以上であり、より高い分離回収性能を有することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【0066】
本開示の金属分離剤は、レアメタルや貴金属の回収剤として利用できる。