具体实施方式

接下来，使用附图对本发明的精制锂化合物的制备方法进行详细说明。需要说明的是，图1是精制锂化合物的制备方法的流程图。图2是示出从粗制锂化合物去除磁性物质的磁选处理工序的概要的说明图。

如图1所示，本发明的精制锂化合物的制备方法包含：粉碎工序，用于粉碎含有磁性物质的粗制锂化合物聚集体；和磁选处理工序，使用磁选机对粉碎后的粗制锂化合物实施干式磁选，从所述粉碎后的粗制锂化合物去除所述磁性物质。作为粗制锂化合物所包含的磁性物质，可以举出铁粉、不锈钢粉等金属粉。锂化合物所包含的磁性物质为杂质。

作为精制对象的粗制锂化合物的磁性物质的含量例如为1.0ppm(质量基准、以下相同)以上7.0ppm以下。另外，在制备精制锂化合物时，粗制锂化合物所包含的磁性物质的去除率越高越优选，例如为80质量％以上。粗制锂化合物的磁性物质的含量为1.0ppm以上7.0ppm以下的情况下，精制锂化合物的磁性物质的含量例如降低至小于1.0ppm。

(粉碎工序)

首先，对含有磁性物质的粗制锂化合物进行粉碎，将粗制锂化合物聚集体松散开，从而提高分散性。作为粉碎工序，例如如图1所示，可以举出使含有磁性物质的粗制锂化合物通过筛的筛处理。通过筛之前的聚集的粗制锂化合物的平均粒径例如为1mm～5mm的程度。锂化合物和磁性物质均为粉体，锂化合物具有容易聚集的性质。对粉体的粗制锂化合物进行筛处理，由此降低粗制锂化合物的聚集程度，赋予粗制锂化合物高的分散状态和流动性。另外，通过筛处理而降低粗制锂化合物的聚集程度，由此使进入至聚集的粗制锂化合物内部的磁性物质位于粗制锂化合物的表面附近。

对于筛处理，例如将粉体状的粗制锂化合物载置于具有所期望的网孔的筛上，根据需要使筛适当振动而使粗制锂化合物通过筛，由此能够对粗制锂化合物进行筛处理。需要说明的是，在对粗制锂化合物进行筛处理时，从筛处理工序的顺利化和防止粗制锂化合物的聚集的方面出发，优选不添加水等液体而使粗制锂化合物在干燥状态下通过筛。

作为筛的网孔，没有特别限定，从通过筛的作用而可靠地降低粗制锂化合物的聚集的方面出发，优选网孔700μm以下，更优选网孔400μm以下，特别优选网孔350μm以下。另外，对于筛的网孔，从顺利地使粗制锂化合物通过筛而提高筛处理工序的效率，并且降低粗制锂化合物的聚集的方面出发，优选网孔40μm以上，更优选网孔75μm以上，特别优选网孔150μm以上。需要说明的是，上述的上限值、下限值可以任意组合。使粗制锂化合物通过筛而将粗制锂化合物聚集体破碎，由此粗制锂化合物的平均粒径例如成为5μm～700μm的程度。

(磁选处理工序)

如图1所示，使用磁选机对经粉碎(例如筛处理)而将聚集体破碎的粉体状的粗制锂化合物实施干式磁选，进而从筛处理后的粗制锂化合物去除磁性物质。通过从粗制锂化合物去除磁性物质，能够对粗制锂化合物进行精制。

如图2所示，对于磁选处理，例如将筛处理后的粉体状的粗制锂化合物12投入至设置于磁选机1的上方的投入口11，在粗制锂化合物12从设置于磁选机1内部的磁选部13中从上方向下方落下的期间，通过磁选部13的磁力使粗制锂化合物12所包含的磁性物质磁吸附于磁选部13，由此能够进行磁选。另一方面，锂化合物不是磁性物质，因此未被磁选机1磁吸附，粉体状的锂化合物14从设置于磁选机1的下方的排出口15排出。因此，通过磁选处理，能够分选锂化合物和磁性物质。需要说明的是，在本发明中，使用磁选机1进行干式磁选，因此可以不包含向作为精制对象的粗制锂化合物12中另外投入水的工序。

作为磁选对象的粗制锂化合物12经过筛处理而成为聚集体被破碎的状态，因此在使粗制锂化合物12通入到磁选机1的例如形成为格子状或缝隙结构的磁选部13时，防止由于锂化合物所导致的磁选部13的堵塞。因此，能够增加锂化合物向磁选机1的投入量，提高磁选机1的磁选处理能力，进而提高精制锂化合物的制备效率。另外，通过将粗制锂化合物12预先粉碎，从而，进入至聚集的粗制锂化合物12内部的磁性物质位于粗制锂化合物12的表面附近，因此磁性物质容易直接接触磁选机1的磁选部13。因此，磁性物质容易磁吸附于磁选部13，结果，精制锂化合物的制备效率提高。

另外，未将含有磁性物质的粗制锂化合物12制成水溶液，而是在粉体(固体)的状态下进行精制，因此，能够防止粗制锂化合物12的化学变化，能够应用于广泛种类的锂化合物。而且，将含有磁性物质的粗制锂化合物12在粉体的状态下进行精制，因此不经加热或干燥工序就能够得到粉体的精制锂化合物。因此，能够降低得到粉体的精制锂化合物时的能量消耗，进而能够防止对环境的负荷。另外，能够不经加热或干燥工序即可得到粉体的精制锂化合物，因此能够缩短精制锂化合物的制备时间，并且能够简化精制锂化合物的制备工序。

作为磁选机1，例如可以举出电磁分离机。通过使用电磁分离机作为磁选机1，即使是干式磁选，也能够可靠地将磁性物质从粗制锂化合物12去除。电磁分离机具备格子状的筛网，该筛网通过设置于电磁分离机的电磁铁而磁化，由此作为磁选部13发挥功能。另外，如图2所示，可以沿上下方向设置多层筛网而形成磁选部13。该情况下，可以根据通过筛网的锂化合物的精制的程度、磁性物质的含量而选择筛网数。

对于磁选机1的磁选处理的次数没有特别限定，但如图1所示，优选实施多次磁选处理。即，优选将从磁选机1的排出口15排出的锂化合物14再次投入至磁选机1的投入口11而再次进行磁选处理。通过实施多次磁选处理，不使磁选机1大型化就能更可靠地去除磁性物质，从而进一步提高锂化合物的精制度。实施多次磁选处理的情况下，例如优选该次数为5次以上。需要说明的是，在进行第2次及第2次之后的磁选处理时，无需重新进行粉碎。

对于磁选部13的磁通密度没有特别限定，从即使是干式磁选，也能可靠地将磁性物质从粗制锂化合物12去除的方面出发，其下限值优选为3000高斯，从进一步提高锂化合物的精制度的方面出发，更优选为6000高斯，进一步优选为8000高斯，特别优选为12000高斯。另一方面，磁选部13的磁通密度的上限值越高越优选，例如为30000高斯。

对于作为精制对象的锂化合物，例如可以举出碳酸锂、氢氧化锂等。

通过本发明的制备方法得到的精制锂化合物例如能够用作锂过渡金属复合氧化物的原料。锂过渡金属复合氧化物用作锂二次电池的正极活性物质。

接下来，对使用通过本发明的制备方法得到的精制锂化合物的锂过渡金属复合氧化物的制备方法进行说明。

首先，制作锂过渡金属复合氧化物的前体即过渡金属复合氢氧化物。过渡金属复合氢氧化物的制作方法如下：首先通过共沉法，适当添加过渡金属的盐溶液(例如镍的盐溶液(例如硫酸盐溶液)、钴的盐溶液(例如硫酸盐溶液)、锰的盐溶液(例如硫酸盐溶液)等)、络合剂和pH调整剂，由此使它们在反应槽内反应而制作过渡金属复合氢氧化物颗粒，并得到包含过渡金属复合氢氧化物颗粒的浆料状的悬浊物。作为悬浊物的溶剂，例如可以举出水。

作为络合剂，只要能够在水溶液中与过渡金属(例如镍、钴、锰等)的离子形成络合物，则对其没有特别限定，例如可以举出铵离子供给体(硫酸铵、氯化铵、碳酸铵、氟化铵等)、肼、乙二胺四乙酸、次氨基三乙酸、尿嘧啶二乙酸和甘氨酸。需要说明的是，在沉淀时，为了对水溶液的pH值进行调整，可以根据需要添加碱金属氢氧化物(例如氢氧化钠、氢氧化钾)。

除了过渡金属的盐溶液以外，将pH调整剂和络合剂适当连续地供给至反应槽时，过渡金属(例如镍、钴、锰等)发生共沉反应，制作过渡金属复合氢氧化物颗粒。在共沉反应时，控制反应槽的温度例如在10℃～80℃、优选20～70℃的范围内，以液温40℃为基准，控制反应槽内的pH值例如在pH9～pH13、优选pH11～13的范围内，并且适当地搅拌反应槽内的物质。作为反应槽，例如可以举出为了将所形成的过渡金属复合氢氧化物颗粒分离而使其溢出的连续式、至反应结束为止不向体系外排出的分批式。

将如上述那样得到的过渡金属复合氧化物颗粒从悬浊物中过滤后，进行水洗并进行加热处理，由此能够得到作为锂过渡金属复合氧化物的前体的粉体状的过渡金属复合氢氧化物颗粒。另外，可以根据需要将对过渡金属复合氢氧化物颗粒进一步进行加热处理而得到的过渡金属复合氧化物颗粒用作锂过渡金属复合氧化物的前体。

接下来，将如上述那样得到的锂过渡金属复合氧化物的前体和对粗制锂化合物进行粉碎之后进行磁选处理而得到的精制锂化合物混合而得到混合物。接下来，通过对所得到的混合物进行烧制，能够制备锂过渡金属复合氧化物。烧制工序例如可以举出一次烧制和在一次烧制后进行的二次烧制。另外，在混合和/或烧制工序中，可以适当地加入添加过渡金属(例如Al、W、Zr等)。一次烧制的烧制温度例如可以举出700℃～1000℃，烧制时间例如可以举出5小时～20小时，升温速度例如可以举出50～550℃/h。对于一次烧制环境没有特别限定，例如可以举出大气、氧等。作为在一次烧制中使用的烧制炉，没有特别限定，例如可以举出静置式的箱式炉或辊底(Roller-Hearth)式连续炉等。另外，二次烧制的烧制温度例如可以举出600℃以上1000℃以下，烧制时间例如可以举出1～20小时，升温速度例如可以举出50～550℃/h。对于二次烧制环境，没有特别限定，例如可以举出大气、氧等。作为在二次烧制中使用的烧制炉，没有特别限定，例如可以举出静置式的箱式炉或辊底式连续炉等。

实施例

接下来，对本发明的精制锂化合物的制备方法的实施例进行说明，但本发明只要不超出其主旨，则并不限于这些例子。

实施例1

使含有3.0ppm粉体状磁性物质的粗制碳酸锂10kg通过网孔300μm的筛而进行筛处理。筛使用振动筛机(晃荣产业株式会社制的“佐藤式振动筛机”)。粗制碳酸锂中的磁性物质的含量利用湿式回收磁性粉而进行测定。

接下来，将经筛处理的粗制碳酸锂按照1.0kg/分钟的供给量供给至磁选机，从粗制碳酸锂去除磁性物质而进行磁选处理。进行5次磁选处理而得到精制碳酸锂。磁选机使用电磁分离机(日本Magnetics株式会社制的“电磁分离机CG-150HHH型”)。

电磁分离机的规格如下。

筛网的磁通密度：12000高斯

筛网形状：格子状、网孔5mm、

筛网张数：沿上下方向层积20张

实施例2

将经筛处理的粗制碳酸锂按照2.0kg/分钟的供给量供给至磁选机，除此以外，与实施例1同样地得到精制碳酸锂。

比较例1

未对粗制碳酸锂进行筛处理，按照0.3kg/分钟的供给量供给至磁选机，除此以外，与实施例1同样地得到碳酸锂。在比较例1中采用0.3kg/分钟的供给量是由于：在1.0kg/分钟的供给量时，在磁选路径中产生堵塞，无法向磁选机供给碳酸锂，而0.3kg/分钟的供给量是极限。

对于实施例1、2、比较例1的精制碳酸锂的制备条件和利用实施例1、2、比较例1的制备方法得到的碳酸锂，将磁性物质的质量基准的含量(ppm)和磁性物质的去除率(质量％)的结果列于下述表1。

[表1]

根据上述表1，在进行筛处理工序和磁选处理工序而得到的实施例1、2的碳酸锂中，在5次磁选处理后，磁性物质分别降低至0.6ppm(磁性物质的去除率80.0质量％)、0.4ppm(磁性物质的去除率86.7质量％)。因此，在实施例1、2中，磁性物质的含量为0.6ppm以下，能够得到锂的纯度高的精制碳酸锂。另外，在实施例1、2中，碳酸锂向磁选机的供给量分别为1.0kg/分钟、2.0kg/分钟，能够提高磁选处理速度。

另一方面，在未进行筛处理工序而进行磁选处理工序得到的比较例1的碳酸锂中，5次磁选处理后的磁性物质达到1.0ppm(磁性物质的去除率66.7质量％)。因此，在比较例1中无法得到充分精制的碳酸锂。另外，在比较例1中，如上所述，碳酸锂向磁选机的供给量达到0.3kg/分钟，无法提高磁选处理速度。

工业上的可利用性

本发明能够简单且有效地制备磁性物质的含量得以充分降低的精制锂化合物，因此在制备作为锂二次电池的正极活性物质使用的锂过渡金属复合氧化物的锂原料的领域，利用价值高。

符号说明

1磁选机；12粗制锂化合物。