本发明涉及一种金属的回收装置及金属的回收方法。
背景技术：
1、为了进行资源的有效利用，要求用于金属的精炼或再利用的金属的回收装置。例如近年来，通过锂离子电池(lib)的普及，对用于阳极材料(阳极活性物质)的作为稀有金属的钴或镍的需要也正在增加。这些金属由于生产地的不均匀或资源的枯竭问题等，要求来自废弃lib的稀有金属再利用技术。
2、以往，进行了基于干式精炼法的再利用，但由于能耗或纯度不足等问题正在进行湿式精炼法的开发。湿式精炼法是使阳极材料通过酸等浸出于溶液中之后，通过溶剂提取或沉淀法分别单独回收目标金属的工艺。作为代表性阳极材料的licoo2的co的氧化数为+3价，由于氧化物稳定，因此在水溶液中难以洗提。因此，已知有通过与无机酸一起并用还原剂来制成co(ii)，并使其有效地向水相浸出的浸出法，但在该方法中担忧由多量的酸废水造成的环境污染。
3、相对于此，作为环境调和型的浸出介质，深共晶溶剂(des)或离子液体受到关注(例如，参考专利文献1及2)。
4、在专利文献1中，记载有通过使由特定结构表示的至少一种胺盐与具有与特定的阴离子一起形成氢键的能力的至少一种有机化合物(ii)反应而形成的、凝固点达到100℃的离子性化合物。在专利文献1的[0055]中，记载为这种离子性液体中2:1尿素-氯化胆碱的离子性液体能够在从矿石提取金属氧化物时使用，这种金属能够通过使用电解提取法从离子性液体提取。并且，在专利文献1的[0058]～[0060]中，记载为这种羧酸(草酸)-氯化胆碱的离子性液体能够从将贵金属尤其铂及钯作为氧化物含有的材料/物质回收，能够从担载在氧化铝载体的含有pdo的汽车催化剂的资料回收pd。
5、在专利文献2中，记载有含有二酮及中性提取剂的稀土提取剂，并且，记载为该稀土提取剂即使在低ph区域也能够选择性地提取稀土。在专利文献2中，具体而言记载有含有二酮(2-噻吩甲酰三氟丙酮；熔点40～44℃)及中性提取剂(三辛基氧化膦；topo)的稀土提取剂，在[0030]中启示有在常温下成为液体。
6、以往技术文献
7、专利文献
8、专利文献1：日本特表2004-509945号公报
9、专利文献2：日本特开2015-057505号公报
技术实现思路
1、发明要解决的技术课题
2、然而，专利文献1中记载的方法是使用了作为亲水性的尿素或草酸的亲水性离子液体或深共晶溶剂，需要将金属成分浸出于离子液体相或深共晶溶剂相之后，使其与有机溶剂接触一次，在有机相中提取金属成分之后，进一步与回收用亲水性溶剂接触。在利用有机溶剂进行提取的观点上，作为环境调和型的金属的回收方法要求进一步的改进。
3、专利文献2中记载的方法中，从含金属元素组合物通过酸使金属成分浸出之后，对浸出金属成分的酸性溶液应用稀土提取剂。因此，并不使固体的含金属元素组合物的金属成分直接浸出于不包含无机酸的疏水性深共晶溶剂中，在产生酸废液的观点上，设为环境调和型的金属的回收方法时，要求进一步的改进。并且，作为稀土提取剂，使用使二酮和中性提取剂溶解于作为有机溶剂的稀释剂(甲苯)而成的物质，实质上在使用一定程度量的有机溶剂而提取的观点上，设为环境调和型的金属的回收方法时，也要求进一步的改进。
4、本发明要解决的课题在于提供一种不进行基于高浓度的无机酸的浸出或基于有机溶剂的提取的环境调和型的金属的回收装置。
5、用于解决技术课题的手段
6、本发明人进行了深入研究的结果发现，通过使深共晶溶剂与固体的含金属元素组合物直接接触来代替以往使用无机酸的浸出法中所使用的酸，从而解决酸废液的问题，并且，通过作为深共晶溶剂使用疏水性的溶剂，从而能够不进行基于有机溶剂的提取而直接与亲水性溶剂接触来回收金属，从而解决了上述课题。
7、以下记载作为用于解决上述课题的具体方案的本发明的结构及本发明的优选结构。
8、[1]一种金属的回收装置，其包括：
9、浸出部，使含金属元素组合物中所包含的至少1种金属成分直接浸出于疏水性深共晶溶剂中；及
10、回收部，从深共晶溶剂分离并回收金属成分，
11、含金属元素组合物在25℃下为固体，并且不包含无机酸，
12、金属成分为金属、金属化合物或金属离子，
13、深共晶溶剂不包含无机酸。
14、[2]根据[1]所述的金属的回收装置，其中，
15、深共晶溶剂的疏水性作为相对于25℃的水的溶解度为1g/100ml以下。
16、[3]根据[1]或[2]所述的金属的回收装置，其中，
17、深共晶溶剂不包含单独沸点150℃以下的有机溶剂。
18、[4]根据[1]至[3]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
19、在浸出部与回收部之间，不进行使金属成分从深共晶溶剂移动到其他有机溶剂的提取工序。
20、[5]根据[1]至[4]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
21、在25℃下，深共晶溶剂为液体。
22、[6]根据[1]至[5]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
23、含金属元素组合物含有2种以上的金属成分，
24、深共晶溶剂使2种以上的金属成分中特定种类的金属成分以高于其他种类的金属成分的浓度选择性地浸出。
25、[7]根据[1]至[6]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
26、深共晶溶剂为氢键供体及氢键受体的混合物，
27、在25℃下，混合前的氢键供体及氢键受体为固体的颗粒状，
28、通过使作为固体的颗粒状的氢键供体及氢键受体与含金属组合物直接接触，从而使金属成分与深共晶溶剂接触。
29、[8]根据[1]至[7]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
30、深共晶溶剂为氢键供体及氢键受体的混合物，
31、氢键供体为苯甲酰三氟丙酮或癸酸，
32、氢键受体为三正辛基氧化膦。
33、[9]根据[1]至[8]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
34、深共晶溶剂为氢键供体及氢键受体的混合物，
35、相对于氢键受体的浓度，将氢键供体的浓度控制在1.2～5倍。
36、[10]根据[1]至[9]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
37、含金属元素组合物含有金属氧化物，
38、在深共晶溶剂中进一步添加还原剂。
39、[11]根据[10]所述的金属的回收装置，其中，
40、还原剂为l-抗坏血酸、柠檬酸或苹果酸。
41、[12]根据[10]或[11]所述的金属的回收装置，其中，
42、相对于深共晶溶剂，将还原剂的浓度控制在0.03～0.30mol/l。
43、[13]根据[10]至[12]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
44、含金属元素组合物含有licoo2或lini1/3mn1/3co1/3o2。
45、[14]根据[1]至[9]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
46、含金属元素组合物含有铂族金属或铂族金属化合物，
47、在深共晶溶剂中进一步添加氧化剂。
48、[15]根据[1]至[14]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
49、将深共晶溶剂的含水率控制在0.3～2.8质量％。
50、[16]根据[1]至[15]中任一项所述的金属的回收装置，其中，
51、回收部使亲水性溶剂与深共晶溶剂接触，将金属成分分离并回收到亲水性溶剂中。
52、[17]根据[16]所述的金属的回收装置，其中，
53、在亲水性溶剂中添加螯合剂，使金属成分作为盐析出而分离并回收到亲水性溶剂中。
54、[18]根据[1]至[17]中任一项所述的金属的回收装置，其包括：
55、再利用部，将在回收部中分离了金属成分的深共晶溶剂返送到浸出部而进行再利用。
56、[19]根据[18]所述的金属的回收装置，其中，
57、再利用部使用能够去除螯合剂的清洗液来清洗深共晶溶剂。
58、[20]根据[18]或[19]所述的金属的回收装置，其中，
59、在浸出部仅使用通过再利用部返送的深共晶溶剂，将浸出部、回收部及再利用部的循环重复3次的情况下，金属成分的由下述式1表示的浸出率为80％以上，金属成分的由下述式2表示的回收率为95％以上。
60、式1
61、[数式1]
62、
63、式1中，％l表示浸出率，cm,des表示深共晶溶剂中的金属成分的浓度，vdes表示深共晶溶剂的体积，minit表示含金属元素组合物的质量，m表示含金属元素组合物的分子量。
64、式2
65、[数式2]
66、
67、式2中，％s表示回收率，cm,s,des表示回收工序中的深共晶溶剂中的金属成分的浓度，vs,des表示回收工序中的深共晶溶剂的体积，cm,l,des表示浸出工序中的深共晶溶剂中的金属成分的浓度，vl,des表示浸出工序中的深共晶溶剂的体积。
68、[21]一种金属的回收方法，其包括：
69、浸出工序，使含金属元素组合物中所包含的至少1种金属成分直接浸出于疏水性深共晶溶剂中；及
70、回收工序，从深共晶溶剂分离并回收金属成分，
71、含金属元素组合物在25℃下为固体，并且不包含无机酸，
72、金属成分为金属、金属化合物或金属离子，
73、深共晶溶剂不包含无机酸。
74、发明效果
75、根据本发明，能够提供一种不进行基于高浓度的无机酸的浸出或基于有机溶剂的提取的环境调和型的金属的回收装置。
1.一种金属的回收装置，其包括：
2.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
3.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
4.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
5.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
6.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
7.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
8.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
9.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
10.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
11.根据权利要求10所述的金属的回收装置，其中，
12.根据权利要求10所述的金属的回收装置，其中，
13.根据权利要求10所述的金属的回收装置，其中，
14.根据权利要求1所述的金属的回收装置，其中，
15.根据权利要求1至14中任一项所述的金属的回收装置，其中，
16.根据权利要求1至14中任一项所述的金属的回收装置，其中，
17.根据权利要求16所述的金属的回收装置，其中，
18.根据权利要求1至14中任一项所述的金属的回收装置，其包括：
19.根据权利要求18所述的金属的回收装置，其中，
20.根据权利要求18所述的金属的回收装置，其中，
21.一种金属的回收方法，其包括：
