CN110624521A - 锂吸附用多孔体制作装置及利用其的锂吸附用多孔体制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了锂吸附用多孔体制作装置及利用其的锂吸附用多孔体制作方法。本发明涉及锂吸附用多孔体制作装置，上述锂吸附用多孔体制作装置包括：外罩；反应外壳，设置于上述外罩的内部，用于支撑锂吸附用多孔体；以及驱动部，安装于上述外罩的上部，使上述反应外壳旋转或进行垂直运动来在锂吸附用多孔体附着锂吸附用前体物质。因此，锂吸附用多孔体呈块形态，促进与含有锂及锰的前体溶液之间的反应来维持多孔性，使锂吸附用前体物质极为有效地附着来稳定地制作锂吸附用多孔体。

Description

锂吸附用多孔体制作装置及利用其的锂吸附用多孔体制作 方法

技术领域

本发明涉及锂吸附用多孔体制作装置及利用其的锂吸附用多孔体制作方法，更详细地，涉及可在多孔性支撑体涂敷含有锂及锰的前体溶液来制作锂吸附用多孔体的制作装置及制作方法。

背景技术

锂为广泛应用于二次电池、特殊玻璃、氧化物单晶、航空、弹簧材料等的稀有非金属。尤其，最近，随着手机、笔记本及电动汽车产业的发展，需要大量的二次电池，从而锂的消耗量持续增加。

锂在自然状态下以盐的形态存在，整体埋藏量的70％以上主要分布在盐湖、岩盐等，大概以碳酸锂形态回收。

只是，因锂生产国的不均衡，其生产量也并不均衡，从而很难稳定地确保锂，稳定地确保锂的成为产业发展的必要条件。

海水作为可以确保大量锂的资源而受人瞩目，海水中溶解有约2千3百亿吨的锂。

但是，海水中所包含的锂的浓度极低，为0.17mg/1L，从而很难提高锂离子的回收。

为了从海水中回收锂离子而研究了离子交换吸附、溶剂萃取、共沉淀等方法，在这种尝试中，利用有着具有极高的选择度的离子交换特性的锰氧化物类无机物吸附剂的锂离子回收方法为最优选的方法之一。

对此，开发了多种锰氧化物类无机物吸附剂。

锰氧化物类无机物吸附剂在制备锂锰氧化物之后通过氧化处理过程将锂扩散溶出(topotactic extraction)，由此制备成形成有锂离子孔(lithium ion-hole)的离子筛(ion-sieve)形态，从而具有高选择性的优点。

为了将上述锰氧化物类无机物吸附剂适用于海域或包含锂离子的溶液，需要成型过程，为此，公开了在将锂锰氧化物粉末与粘结剂混合之后沉淀出氨基甲酸酯发泡剂来进行成型的方法(专利文献1)，但是，在制作工序上，很难使锂锰氧化物前体在氨基甲酸酯发泡剂等的多孔性支撑体均匀且坚固地成型。

因此，迫切需要开发用于锂吸附剂的有效成型制作的新装置及方法。

现有技术文献

专利文件

韩国授权专利第10-0557824号

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供可在用于制作锂吸附剂的预处理过程中使前体物质有效地成型在多孔性支撑体的锂吸附用多孔体的制作装置及利用其的锂吸附用多孔体的制作方法。

本发明所要解决的技术问题并不局限于以上提及的问题，本发明所属技术领域的普通技术人员可从以下的记载明确理解未提及的其他问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一实施方式，本发明提供锂吸附用多孔体制作装置，上述锂吸附用多孔体制作装置包括：外罩；锂吸附用多孔体，配置于上述外罩的内部；反应外壳，设置于上述外罩的内侧，用于支撑上述锂吸附用多孔体；以及驱动部，安装于上述外罩的上部，使上述反应外壳旋转或进行垂直运动来在锂吸附用多孔体附着锂吸附用前体物质。

并且，上述驱动部可包括：驱动轴，紧固在上述反应外壳来传递旋转力；马达，与上述驱动轴的一端相连接来使驱动轴进行旋转；以及齿轮箱，设置于上述马达的下部，用于使上述驱动轴进行垂直运动。

根据本发明的再一实施方式，本发明提供锂吸附用多孔体制作装置，上述锂吸附用多孔体制作装置包括：外罩，在外周面的一部分设置多个内部窗，在内部形成含有锂及锰的前体溶液与锂吸附用多孔体之间的反应空间；反应外壳，配置于上述外罩的内部，一侧与驱动轴相连接，随着驱动轴的旋转来进行旋转，在内部设置能够支撑固定上述锂吸附用多孔体的固定装置，外部面由金属网格构成；以及驱动部，安装于上述外罩的上部，使上述反应外壳垂直移动或旋转来使固定于上述反应外壳的锂吸附用多孔体浸渍在含有锂及锰的前体溶液并加速接触，在锂吸附用多孔体的多孔有效涂敷含有锂及锰的前体溶液或者在锂吸附用多孔体顺畅地排出上述含有锂及锰的前体溶液。

并且，上述外罩可包括：投入口，能够向一侧投入上述含有锂及锰的前体溶液；以及排出口，能够向另一侧排出反应之后的上述含有锂及锰的前体溶液。

并且，上述外罩可在内周面形成有不与上述含有锂及锰的前体溶液反应的涂层。

并且，上述外罩可在外周面设置加热装置，从而能够对向外罩的内部投入的上述含有锂及锰的前体溶液进行加热。

并且，上述外罩的一端可呈半球形。

并且，上述外罩可在呈半球形的一端设置用于支撑上述外罩的多个支撑片。

并且，上述反应外壳可包括：框架，一侧与上述驱动轴相连接；支架，紧固在上述框架来支撑并固定上述锂吸附用多孔体；以及金属网格，包围上述框架的外周面，并使上述含有锂及锰的前体溶液透过。

并且，上述框架可在一侧设置滑门或通过铰链固定的门，一面开放，能够将上述锂吸附用多孔体装入上述支架。

并且，上述驱动部可包括：盖，放置于上述外罩的上部，用于密封外罩；驱动轴，贯通上述盖，一端紧固在上述反应外壳来传递旋转力；马达，紧固在上述驱动轴来使驱动轴进行旋转；轴承，设置于上述马达的下部，用于支撑上述驱动轴的负荷；多个线性执行器，配置于上述盖的上部，在一侧紧固上述马达，来使马达进行垂直运动；控制装置，设置于上述马达的一侧，用于控制上述马达的旋转和上述线性执行器的驱动；以及外部框架，配置于上述盖的上部，能够牵引上述驱动部。

并且，上述反应外壳可在紧固在上述驱动轴的位置设置温度传感器来确认上述外罩内部的温度，通过上述加热装置调节上述外罩的内部温度来控制上述锂吸附用多孔体浸渍在上述含有锂及锰的前体溶液或者相接触的期间内的温度。

并且，上述反应外壳还可包括在下侧延伸并旋转来对向上述外罩内投入的上述含有锂及锰的前体溶液进行搅拌的叶轮。

根据本发明的另一实施方式，本发明提供锂吸附用多孔体制作方法，上述锂吸附用多孔体制作方法包括：步骤(a)，通过使锂吸附用多孔体成型来进行准备；步骤(b)，将上述锂吸附用多孔体固定在反应外壳内；步骤(c)，将上述反应外壳装入外罩并向外罩一侧投入含有锂及锰的前体溶液来使锂吸附用多孔体与上述含有锂及锰的前体溶液产生反应；步骤(d)，在上述反应外壳浸渍在上述含有锂及锰的前体溶液的状态下向一方向旋转或者向另一方向反转来将含有锂及锰的前体溶液加速涂敷在多孔体的表面；以及步骤(e)，在上述含有锂及锰的前体溶液提起上述反应外壳并使其向一方向或另一方向反转来利用离心力排出在锂吸附用多孔体内的多孔残留的含有锂及锰的前体溶液并回收锂吸附用前体物质附着至多孔体内部的锂吸附用多孔体。

并且，在上述步骤(e)之后，还可包括对上述锂吸附用多孔体进行干燥及烧成来使锂锰氧化物在锂吸附用多孔体的表面成型的步骤。

本发明的锂吸附用多孔体制作装置可以在锂吸附用多孔体极为有效地涂敷并附着含有锂及锰的前体溶液。

锂吸附剂将多孔性支撑体浸渍在锂吸附用前体溶液赖在表面附着前体物质，但无法将前体溶液涂敷至多孔体内部多孔深处，从而导致锂吸附用多孔体的制作效率降低，或者向可以与前体溶液产生反应的反应器的一侧投入前体溶液，支撑锂吸附用多孔体来以浸渍在前体溶液的状态使其向一方向或另一方向进行旋转运动，以此将前体溶液有效附着在多孔内部的深处。

并且，在含有锂及锰的前体溶液浸渍多孔体来进行反应之后，很难去除在多孔体内部的多孔残留的含有锂及锰的前体溶液，直接提起锂吸附用多孔体来使其进行旋转，利用离心力迅速地去除含有残留在内部的锂及锰的所有前体溶液。

并且，锂吸附用多孔体制作装置在一侧设置加热装置，在内部设置测定外罩的内部温度的温度传感器和调节上述温度传感器的控制装置，以此提供可以在含有锂及锰的前体溶液内浸渍的锂吸附用多孔体表面有效附着锂吸附用前体物质的反应温度，从而很大程度地增加锂吸附用多孔体制作效率。

并且，在锂吸附用多孔体制作装置流入酸水溶液并浸渍成型有锂锰氧化物的吸附用多孔体来进行反应的情况下，可以极为有效地制备锂吸附剂，在吸附锂的锂吸附剂的情况下，流入解吸液并加速解吸反应的情况下，可生产锂以高浓度浓缩的解吸液。

本发明的效果并不局限于上述效果，而是包括可从本发明的详细说明或发明要求保护范围中所记载的发明的结构推论的所有效果。

附图说明

图1为本发明一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置的立体图。

图2为本发明另一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置的立体图。

图3为本发明另一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置的侧面剖视图。

图4为本发明另一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置的平面剖视图。

图5为本发明另一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置中的反应外壳的立体图。

图6为本发明又一实施方式的锂吸附用多孔体制作方法的工序流程图。

附图标记的说明

50：锂吸附用多孔体制作装置

10：外罩 20：锂吸附用多孔体

30：反应外壳 40：驱动部

1000：锂吸附用多孔体制作装置

100：外罩 110：内部窗

120：涂层 130：加热装置

140：半球 150：支撑片

160：投入口 170：排出口

200：反应外壳 210：驱动轴

211：轴紧固装置 220：锂吸附用多孔体

230：框架 231：铰链

232：门 240：支架

250：金属网格 260：辅助马达

270：叶轮 280：温度传感器

300：驱动部 310：盖

320：马达 330：轴承

340：线性执行器

350：控制装置

360：外部框架 361：紧固环

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的优选实施例。

参照与附图一同详细后述的实施例，本发明的优点及特征及实现这些的方法将变得更加明确。

但是，本发明并不局限于以下揭示的实施例，而是可以体现为多种不同形态，只是，本实施例使本发明的揭示完整，并为了向本发明所属技术领域的普通技术人员完全提供本发明的范畴而提供，本发明通过发明要求保护范围的范畴定义。

并且，在说明本发明的过程中，在判断为相关的公知技术等使本发明的主旨不清楚的情况下，将省略对其的详细说明。

本发明实施例的锂吸附用多孔体制作装置在具有多孔或细孔的多孔体涂敷含有锂和锰的锂吸附用前体溶液来形成，前体溶液在锂吸附用多孔体上经过干燥、烧成过程后被制备成锂锰氧化物前体。

另一方面，在制作锂吸附用多孔体的过程中，首先，经过如下步骤，即，在多孔性支撑体涂敷溶解含有锂和锰的化合物的前体溶液来附着在多孔体的表面，对其进行干燥和烧成来形成锂锰氧化物之后，将其浸渍在酸水溶液并与其进行反应来溶出锂离子，由此获取形成有锂离子孔的锂吸附用多孔体。

在此情况下，被用为支撑体的多孔体微细且并不相同，因此，很难将前体溶液投入到多孔深处来附着，在附着之后，在多孔体的多孔内残留大量的前体溶液，从而，很难对其进行干燥及烧成来形成稳定的锂锰氧化物。

因此，本发明人员完成了如下发明，即，在具有前体溶液与锂吸附用多孔体可以进行反应的反应空间的反应器内，将锂吸附用多孔体浸渍在含有锂及锰的前体溶液并通过更加有效地进行搅拌的方法将锂吸附用多孔体固定于反应外壳，由此，通过控制反应来增加溶液上的前体物质的附着效率，在反应之后，可利用离心力迅速地排出在锂吸附用多孔体内残留的溶液的锂吸附用多孔体制作装置。

图1为本发明一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置的立体图。

参照图1，锂吸附用多孔体制作装置100包括外罩10、锂吸附用多孔体20、反应外壳20及驱动部30。

上述外罩10在内部配置上述锂吸附用多孔体20。

上述外罩10在制作锂吸附用多孔体的过程中，提供可执行锂吸附用多孔体20浸渍在含有锂及锰的前体溶液来有效附着溶液上的锂吸附用前体物质的反应的空间。

上述锂吸附用前体物质为含有锂及锰的化合物。

上述反应外壳30设置于上述外罩10的内侧来支撑上述锂吸附用多孔体20。

上述反应外壳30可以支撑锂吸附用多孔体20，在固定锂吸附用多孔体20的状态下，在向上述外罩10的内部引入来与含有锂及锰的前体溶液产生反应的期间，以防止锂吸附用多孔体20解吸的方式对其进行支撑。

上述驱动部40可以使上述反应外壳30旋转或者使其向垂直方向运动。

随着上述驱动部40的垂直运动，上述反应外壳30浸渍在含有锂及锰的前体溶液，随着上述驱动部40的旋转运动，反应外壳30内的锂吸附用多孔体20与含有锂及锰的前体溶液相接触，从而加速溶液上的锂吸附用前体物质附着在多孔体表面的反应。

随着上述驱动部40的垂直运动，在含有锂及锰的前体溶液中被提起，再次随着上述驱动部40的旋转运动，利用离心力均解吸含有在锂吸附用多孔体20残留的锂及锰的前体溶液来制作锂吸附用多孔体20。

图2为本发明另一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置的立体图。图3为本发明另一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置的侧面剖视图。图4为本发明另一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置的平面剖视图。

参照图2至图4，本发明的另一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置1000包括外罩100、反应外壳200及驱动部300。

上述外罩100在外周面的一部分设置多个内部窗110，在内部形成含有锂及锰的前体溶液与锂吸附用多孔体220反应的反应空间。

通过上述内部窗110，可通过眼睛确认上述外罩100的内部，从而，可以确认锂吸附用多孔体220的制作过程。

上述外罩100在内部形成反应空间，多孔性支撑体与含有锂及锰的前体溶液产生反应来形成为锂吸附用多孔体。

上述外罩100包括：投入口160，可向一侧投入上述含有锂及锰的前体溶液；以及排出口170，可向另一侧反排出应之后的上述含有锂及锰的前体溶液。

上述投入口160和排出口170的高度不同，在上部投入含有锂及锰的前体溶液，在形成锂吸附用多孔体之后，在下部通过排出口170轻松向上述外罩100的外部排出。

向上述外罩100投入含有锂及锰的前体溶液并进行规定时间以上的反应，因含有锂及锰的前体溶液的搅拌而受到强力冲击，因此，优选地，形成高强度且具有耐腐蚀性及耐酸性的涂层120。

上述涂层120可呈现出高强度、耐腐蚀性及耐酸性，可以在由铝合金或铁合金形成的外罩100形成涂层120，优选地，涂敷特富龙(Teflon)。

上述外罩100在外周面可设置加热装置130，可以使含有向外罩100的内部投入的锂及锰的前体溶液变成热水。

优选地，上述加热装置130为紧贴在上述外罩100的外周面来附着的热套(heatjacket)，在通过上述热套对上述外罩100的外周面进行加热的情况下，与在外罩100的下部加热的情况相比，均匀地对含有内部的锂及锰的前体溶液进行加热来极为有效地调节对于溶液状的锂吸附用前体物质的附着反应。

上述外罩100的一端可呈半球140形状。

上述外罩100执行投入含有锂及锰的前体溶液来在锂吸附用多孔体附着锂吸附用前体物质的反应器作用。

在此情况下，在上述外罩100的一端呈半球140形状的情况下，在搅拌含有锂及锰的前体溶液的期间，在半球140内容易形成旋涡(vortex)，从而进一步增加搅拌的效果。

上述外罩100可以在呈半球140形状的一端设置支撑上述外罩100的多个支撑片150。

因上述外罩100的一端呈半球140形状，上述支撑片150无法放置于地面，因此，在以此支撑外罩100来将其稳定地固定于地面。

图5为本发明另一实施方式的锂吸附用多孔体制作装置中的反应外壳的立体图。

参照图5，上述反应外壳200以固定锂锰氧化物以固定块形状制作的锂吸附用多孔体220的状态向上述外罩100的内部引入，与含有锂及锰的前体溶液进行反应的期间固定锂吸附用多孔体220。

上述锂吸附用多孔体220为具有形成多孔的表面的支撑体，上述支撑体可由高氧化铝或抗氧化陶瓷材料形成。

当成型上述锂吸附用多孔体220时被规格化来以呈块形状制作。

在上述锂吸附用多孔体220以块形状制作的情况下，极为轻松地固定于反应外壳200内。

上述锂吸附用多孔体220在内部多孔附着溶液状态的锂吸附用前体物质，若对其进行干燥并烧成，则可形成锂锰氧化物。

因此，若在上述锂吸附用多孔体220的多孔均匀地附着溶液状态的锂吸附用前体物质，则锂吸附剂制备工序的效率将很大程度增加。

上述反应外壳200包括框架230、支架240及金属网格250(metal mesh)。

上述框架230在一侧紧固在上述驱动轴210。

上述框架230紧固在上述驱动轴210并根据驱动轴210的旋转一同旋转，上述反应外壳200也将旋转。

上述支架240紧固在上述框架230来支撑并固定锂吸附用多孔体220。

本发明设置上述框架230来提供安装支架240的结构，含有锂及锰的前体溶液的流入和流出将自由地执行。

上述支架240在锂吸附用多孔体220与含有锂及锰的前体溶液产生反应的期间强力地固定锂吸附用多孔体220。

上述支架240为了固定锂吸附用多孔体220而设置引导片(未图示)，或者呈可插入固定锂吸附用多孔体220的结构，在锂吸附用多孔体220旋转或者含有锂及锰的前体溶液极为强力地渗透的情况下，可防止锂吸附用多孔体220从支架240分离或脱离。

上述框架230在一侧设置滑门(未图示)或通过铰链231固定的门，从而一侧处于开放状态，因此，可以将上述锂吸附用多孔体220轻松装入上述支架240。

在因设置上述门而可以开放反应外壳200的情况下，在锂吸附用多孔体220与含有锂及锰的前体溶液产生反应而破损的情况下，轻松交替一部分来引入或引出。

另一方面，上述驱动轴210包括可将将轴与上述驱动部300分离或再次紧固的轴紧固装置211。

优选地，上述轴紧固装置211通过喷嘴(nipple)或螺栓(stud bolt)紧固。

在具有上述轴紧固装置211的情况下，上述反应外壳200从上述驱动轴210完全分离来引出锂吸附用多孔体220或者对反应外壳200进行洗涤。

上述金属网格250包围框架230的外周面来防止上述锂吸附用多孔体向反应外壳200的外部排出，含有锂及锰的前体溶液可以自由地通过，从而可以促进锂吸附用多孔体220的反应。

上述反应外壳200在紧固在上述驱动轴210的位置设置温度传感器280来确认上述外罩100内部的温度，通过上述加热装置130调节上述外罩100的内部温度来控制上述锂吸附用多孔体浸渍在含有锂及锰的前体溶液并进行反应期间的温度。

上述反应外壳200的旋转增加，含有锂及锰的前体溶液与锂吸附用多孔体的反应加速，在需要控制温度的情况下，通过设置于上述反应外壳200的温度传感器280确认外罩100内部的温度，终止附着于外部的加热装置130的工作来控制反应温度。

上述驱动部300包括盖310、驱动轴210、马达320、轴承330、线性执行器340、控制装置350及外部框架360。

上述驱动部300安装于上述外罩100的上部，使上述反应外壳200垂直移动或使其进行旋转，固定于上述反应外壳200的锂吸附用多孔体220浸渍在含有锂及锰的前体溶液并增加接触，从而，在锂吸附用多孔体内部的多孔表面有效地附着锂吸附用前体物质。

上述驱动部300可以使上述反应外壳200旋转或者使其进行垂直方向的运动。

上述盖310安装于上述外罩100的上部。

上述盖310提供安装上述马达320的空间，可在外罩100内制作锂吸附用多孔体的期间内，以防止含有锂及锰的前体溶液向外部排出的方式密封外罩100。

在上述盖310的一侧设置外部框架360，在上述外部框架360设置紧固环361，上述驱动部300可以在上述外罩100完全脱离。

上述盖310可以从上述外罩100分离，因此，上述外罩100的管理简单，在仅移送上述驱动部300来安装于额外的外罩100的情况下，相互交替或反复执行锂吸附用多孔体制作工序和向锂吸附用多孔体投入酸水溶液来制备锂吸附剂的工序。

并且，上述盖310可以从上述外罩100分离，因此，在提起上述驱动部300并浸渍在装有含锂水的反应槽(未图示)来吸附锂的情况下，可以很大程度增加锂提取工序的效率。

上述驱动轴210贯通上述盖310且一端紧固在上述反应外壳200来传递旋转力。

上述马达320紧固在上述驱动轴210来使驱动轴210旋转。

上述驱动轴210的一端紧固在上述反应外壳200，因此，上述马达320进行旋转来使反应外壳200向一方向或另一方向旋转。

在上述反应外壳200向一方向或另一方向旋转的情况下，在装有含有锂及锰的前体溶液的上述外罩100的内部，锂吸附用多孔体220将一同旋转并将含有锂及锰的前体溶液流入到内部多孔深处，从而，可以有效地在锂吸附用多孔体的多孔表面附着锂吸附用前体物质。

尤其，在上述反应外壳200以规定以上的速度旋转的情况下，在反应外壳200内固定的锂吸附用多孔体220与含有产生旋涡的锂及锰的前体溶液之间的摩擦增加并会通风(aeration)，从而，在锂吸附用多孔体220的多孔表面的锂吸附用前体物质附着反应将加速进行。

上述反应外壳200的转速可根据固定于上述反应外壳200的锂吸附用多孔体220的数量确定。

另一方面，锂吸附用多孔体制作装置1000烧成锂吸附用多孔体220来变为锂锰氧化物之后向上述外罩100投入，在投入酸水溶液来进行反应的情况下，可利用通气效果来制备锂吸附剂，在向外罩100投入吸附锂的锂吸附剂的情况下，可用成向外罩投入解吸液并通过相同过程解吸锂来回收锂浓缩液的状态。

上述轴承330设置于上述马达320的下部来支撑上述驱动轴210的负荷。

设置上述轴承330来支撑驱动轴210的负荷并加速驱动轴210的旋转。

上述线性执行器340配置于上述盖310的上部并向一侧紧固上述马达320来使马达320垂直运动。

在上述线性执行器340使马达320向垂直方向下降来使其进行移动的情况下，上述反应外壳200浸渍在含有锂及锰的前体溶液，根据上述驱动部300的旋转运动，向反应外壳200的内部流入含有锂及锰的前体溶液，从而开始进行锂吸附用前体物质的附着反应。

在上述线性执行器340使马达320向垂直方向上升来使其移动的情况下，上述反应外壳200在含有锂及锰的前体溶液提取，再次根据上述驱动部300的旋转运动，利用离心力均去除含有在锂吸附用多孔体220内部多孔残留的锂及锰的前体溶液，以此可以大幅度增加之后锂吸附用多孔体220的干燥及烧成步骤的效率。

上述控制装置350设置于上述马达320的一侧来用于控制上述马达320的旋转和上述线性执行器340的驱动。

上述控制装置350确定配置于驱动轴210的上述温度传感器280的温度来反馈控制安装于外罩100的加热装置130的加热温度、上述马达320的旋转速度、线性执行器340的垂直运动，由此增加反应速度来提高效率，并可防止因强力旋转所引起的温度增加及因含有锂及锰的前体溶液的强力摩擦所引起的锂吸附用多孔体220的多孔的破损。

另一方面，上述反应外壳200还可包括在下侧延伸并旋转，含有搅拌向上述外罩100内投入的锂及锰的前体溶液的叶轮270。

上述叶轮270设置有辅助马达320，从而，可由向与上述反应外壳200的旋转方向相同或不相同的方向旋转，在上述叶轮270于反应外壳200的旋转方向不同的情况下，通风效果将增加，从而，含有锂及锰的前体溶液可以更加有效地向锂吸附用多孔体220的多孔内渗透。

图6为本发明又一实施方式的锂吸附用多孔体制作方法的工序流程图。

参照图6，根据本发明的另一实施方式，本发明提供锂吸附用多孔体制作方法，上述锂吸附用多孔体制作方法包括：步骤(a)，通过使锂吸附用多孔体成型来进行准备；步骤(b)，将上述锂吸附用多孔体固定在反应外壳内；步骤(c)，将上述反应外壳装入外罩并向外罩一侧投入含有锂及锰的前体溶液来使锂吸附用多孔体与上述含有锂及锰的前体溶液产生反应；步骤(d)，在上述反应外壳浸渍在上述含有锂及锰的前体溶液的状态下向一方向旋转或者向另一方向反转来将含有锂及锰的前体溶液加速涂敷在多孔体的表面；以及步骤(e)，在上述含有锂及锰的前体溶液提起上述反应外壳并使其向一方向或另一方向反转来利用离心力排出在锂吸附用多孔体内的多孔残留的含有锂及锰的前体溶液并回收锂吸附用前体物质附着至多孔体内部的锂吸附用多孔体。

首先，在使上述锂吸附用多孔体成型来进行准备的步骤中，使高氧化铝或抗氧化陶瓷材料等的物质发泡来将多孔性支撑体以块形状成型来进行准备(步骤S100)。

上述锂吸附用多孔体为附着溶液状的前体物质的支撑体，在之后工序中进行干燥并邵晨来在表面形成锂锰氧化物。

在通过酸水溶液处理上述锂锰氧化物来溶出锂离子的情况下，可制备多孔性锂吸附剂。

上述锂吸附用多孔体固定于锂吸附用多孔体制作装置的反应外壳(步骤S200)。

上述反应外壳的一面开放，在内部设置安装锂吸附用多孔体的多个支架，从而可以轻松固定锂吸附用多孔体。

将上述反应外壳装入外罩并向外罩一侧投入含有锂及锰的前体溶液来使锂吸附用多孔体与含有锂及锰的前体溶液产生反应(步骤S300)。

在上述反应外壳内固定的锂吸附用多孔体可以与含有锂及锰的前体溶液相接触来反应。

在此情况下，上述反应外壳在浸渍在含有锂及锰的前体溶液的状态下向一方向旋转或者向另一方向反转来使溶液状的锂吸附用前体物质加速附着在多孔体的表面(步骤S400)。

上述反应外壳向一方向或另一方向旋转来使溶液状的锂吸附用前体物质可流入到锂吸附用多孔体的多孔深处，锂吸附用多孔体制作工序的效率将大幅度增加。

在上述含有锂及锰的前体溶液提起上述反应外壳并使其向一方向或另一方向反转来利用离心力排出在锂吸附用多孔体内的多孔残留的含有锂及锰的前体溶液并回收锂吸附用前体物质附着至多孔体内部的锂吸附用多孔体(步骤S500)。

在含有锂及锰的前体溶液提起上述反应外壳的状态下使其进行旋转的情况下，可大幅度减少含有锂及锰的前体溶液的排出时间，均可排出含有在多孔内残留的锂及锰的前体溶液。

另一方面，在上述步骤S500之后，还可包括对上述锂吸附用多孔体进行干燥并烧成来在锂吸附用多孔体的表面成型锂锰氧化物的步骤。

上述锂锰氧化物可被用为锂吸附剂的前体，通过酸水溶液进行处理来制备成多孔性锂吸附剂。

因此，本发明的锂吸附用多孔体制作装置在用于制备锂吸附剂的前步骤中可以极为有效地制作锂吸附用多孔体。

锂吸附用多孔体维持多孔性并将溶液状的锂吸附用前体物质附着至多孔深处，在对其进行干燥并烧成的情况下，在多孔体的表面极为有效地形成锂锰氧化物。

通过酸水溶液对上述锂锰氧化物进行处理来制备多孔性锂吸附剂。

至今，说明了本发明的锂吸附用多孔体制作装置及利用其的锂吸附用多孔体制作方法，在不超出本发明的范围的情况下，本发明所属技术领域的普通技术人员可进行多种实施变形。

因此，本发明的范围并不局限于以上说明的实施例，而是通过后述的发明要求保护范围和与上述发明要求保护范围的等同的内容定义。

即，上述实施例在所有方面均是例示性实施例，而并非用于限定本发明，本发明的范围通过发明要求保护范围定义，而并非通过详细说明定义，从上述发明要求保护范围的含义及范围及其等价概念导出的所有变更或变形的形态均属于本发明的范围。

Claims (15)

1.一种锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，包括：

外罩；

锂吸附用多孔体，配置于上述外罩的内部；

反应外壳，设置于上述外罩的内侧，用于支撑上述锂吸附用多孔体；以及

驱动部，安装于上述外罩的上部，使上述反应外壳旋转或进行垂直运动来在锂吸附用多孔体附着锂吸附用前体物质。

2.根据权利要求1所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述驱动部包括：

驱动轴，紧固在上述反应外壳来传递旋转力；

马达，与上述驱动轴的一端相连接来使驱动轴进行旋转；以及

齿轮箱，设置于上述马达的下部，用于使上述驱动轴进行垂直运动。

3.一种锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，包括：

外罩，在外周面的一部分设置多个内部窗，在内部形成含有锂及锰的前体溶液与锂吸附用多孔体之间的反应空间；

反应外壳，配置于上述外罩的内部，一侧与驱动轴相连接，随着驱动轴的旋转来进行旋转，在内部设置能够支撑固定上述锂吸附用多孔体的固定装置，外部面由金属网格构成；以及

驱动部，安装于上述外罩的上部，使上述反应外壳垂直移动或旋转来使固定于上述反应外壳的锂吸附用多孔体浸渍在含有锂及锰的前体溶液并加速接触，在锂吸附用多孔体的多孔有效涂敷含有锂及锰的前体溶液或者在锂吸附用多孔体顺畅地排出上述含有锂及锰的前体溶液。

4.根据权利要求3所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述外罩包括：

投入口，能够向一侧投入上述含有锂及锰的前体溶液；以及

排出口，能够向另一侧排出反应之后的上述含有锂及锰的前体溶液。

5.根据权利要求3所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述外罩在内周面形成有不与上述含有锂及锰的前体溶液反应的涂层。

6.根据权利要求3所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述外罩在外周面设置加热装置，从而能够对向外罩的内部投入的上述含有锂及锰的前体溶液进行加热。

7.根据权利要求3所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述外罩的一端呈半球形。

8.根据权利要求7所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述外罩在呈半球形的一端设置用于支撑上述外罩的多个支撑片。

9.根据权利要求3所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述反应外壳包括：

框架，一侧与上述驱动轴相连接；

支架，紧固在上述框架来支撑并固定上述锂吸附用多孔体；以及

金属网格，包围上述框架的外周面，并使上述含有锂及锰的前体溶液透过。

10.根据权利要求9所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述框架在一侧设置滑门或通过铰链固定的门，一面开放，能够将上述锂吸附用多孔体装入上述支架。

11.根据权利要求3所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述驱动部包括：

盖，放置于上述外罩的上部，用于密封外罩；

驱动轴，贯通上述盖，一端紧固在上述反应外壳来传递旋转力；

马达，紧固在上述驱动轴来使驱动轴进行旋转；

轴承，设置于上述马达的下部，用于支撑上述驱动轴的负荷；

多个线性执行器，配置于上述盖的上部，在一侧紧固上述马达，来使马达进行垂直运动；

控制装置，设置于上述马达的一侧，用于控制上述马达的旋转和上述线性执行器的驱动；以及

外部框架，配置于上述盖的上部，能够牵引上述驱动部。

12.根据权利要求6所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，

上述反应外壳在紧固在上述驱动轴的位置设置温度传感器来确认上述外罩内部的温度，

通过上述加热装置调节上述外罩的内部温度来控制上述锂吸附用多孔体浸渍在上述含有锂及锰的前体溶液或者相接触的期间内的温度。

13.根据权利要求3所述的锂吸附用多孔体制作装置，其特征在于，上述反应外壳还包括在下侧延伸并旋转来对向上述外罩内投入的上述含有锂及锰的前体溶液进行搅拌的叶轮。

14.一种锂吸附用多孔体制作方法，其特征在于，包括：

步骤(a)，通过使锂吸附用多孔体成型来进行准备；

步骤(b)，将上述锂吸附用多孔体固定在反应外壳内；

步骤(c)，将上述反应外壳装入外罩并向外罩一侧投入含有锂及锰的前体溶液来使锂吸附用多孔体与上述含有锂及锰的前体溶液产生反应；

步骤(d)，在上述反应外壳浸渍在上述含有锂及锰的前体溶液的状态下向一方向旋转或者向另一方向反转来将含有锂及锰的前体溶液加速涂敷在多孔体的表面；以及

步骤(e)，在上述含有锂及锰的前体溶液提起上述反应外壳并使其向一方向或另一方向反转来利用离心力排出在锂吸附用多孔体内的多孔残留的含有锂及锰的前体溶液并回收锂吸附用前体物质附着至多孔体内部的锂吸附用多孔体。

15.根据权利要求14所述的锂吸附用多孔体制作方法，其特征在于，在上述步骤(e)之后，还包括对上述锂吸附用多孔体进行干燥及烧成来使锂锰氧化物在锂吸附用多孔体的表面成型的步骤。