CN110683606A - 锂吸附解吸装置及利用其的锂吸附解吸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂吸附解吸装置及利用其的锂吸附解吸方法。本发明具体涉及锂吸附解吸装置，上述锂吸附解吸装置包括：多个反应槽，以一列配置；导轨，配置于上述反应槽的上部；驱动部，能够与沿着上述导轨移动的移动单元相结合来移动；以及反应壳体，安装于上述驱动部，能够以固定有锂吸附剂的状态进行垂直移动或旋转，在浸渍于上述反应槽之后加速锂的吸附或解吸，在被提升之后通过旋转运动来排出残留于上述锂吸附剂的溶液。因此，锂吸附解吸装置可固定大量的锂吸附剂并将其浸渍于含锂溶液中来有效吸附锂之后快速从解吸液中解吸锂，并且可在清洗液中快速且有效地清洗锂被解吸的锂吸附剂。

Description

锂吸附解吸装置及利用其的锂吸附解吸方法
技术领域
本发明涉及锂吸附解吸装置及利用其的锂吸附解吸方法，更加详细地，涉及通过使用锂吸附剂来更加有效地吸附或解吸锂的锂吸附解吸装置及利用其的锂吸附解吸方法。
背景技术
锂是广泛用于二次电池、特种玻璃、氧化物单晶、航空、弹簧材料等的稀有的有色金属。尤其，近年来，随着移动电话、笔记本电脑及电动汽车产业的发展，需要大量的二次电池，因而锂消费量呈持续增加的趋势。
锂在天然状态下以盐的形式存在，其总储量的70％以上主要分布在盐湖、岩盐等，并且通常以碳酸锂形式回收。
但是，由于锂生产国不均衡而导致产量不恒定，因而很难确保稳定的锂，确保稳定的锂正成为产业发展的必要条件。
海水作为可大量确保锂的资源而受到青睐，据报道，约有2千3百亿吨的锂溶解在海水中。
但是，由于海水中含有的锂的浓度非常低，为每升海水中含有0.17mg，因此难以提高锂离子回收的经济性。
为了从海水中回收锂离子，研究出离子交换吸附法、溶剂萃取法、共沉淀法等方法，在这些尝试中，利用具有极高选择度的离子交换特性的锰氧化物类无机吸附剂的锂离子回收方法为最为优选的方法之一。
为此，正开发多种锰氧化物类无机吸附剂。
锰氧化物类无机吸附剂通过离子筛(ion-sieve)形式制备，其中，在制备锂锰氧化物之后通过酸处理过程相位提取(topotactic extraction)锂而形成锂离子-洞(lithiumion-hole)，从而具有高选择性的优点。
为了将上述锰氧化物类无机吸附剂适用于实际海域或含有锂离子的溶液，则需要成形过程，为此，公开了如下的锂吸附剂，即，在将锂锰氧化物粉末与粘结剂混合之后，使聚氨酯发泡剂浸入其中并成形，从而可以有效地吸附锂(专利文献1)。
但是，在以规定的形态成形的锂吸附剂的情况下，需要大量浸渍于含锂溶液来吸附锂，并且迫切需要在吸附锂之后，为了锂的回收而使用解吸液来解吸锂，并在解吸过程中，通过有效地去除大量残留于吸附剂内部的解吸液来提高锂回收工序的效率。
现有技术文献
专利文献
韩国授权专利第10-0557824号。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供如下的锂吸附解吸装置及利用其的锂吸附解吸方法，即，在利用以规定形态成形的多孔性锂吸附剂来吸附锂之后，将其有效地清洗来从锂吸附剂中去除锂之外的污染物质并浸渍于解吸液中，并且快速解吸锂，通过浓缩解吸液来提高锂回收效率。
本发明所要解决的问题不限于以上所提及的(多个)问题，本发明所属技术领域的普通技术人员可通过以下记载来明确理解未提及的其他(多个)问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一实施例，提供锂吸附解吸装置，上述锂吸附解吸装置包括：
多个反应槽，以一列配置；
导轨，配置于上述反应槽的上部；
驱动部，能够与沿着上述导轨移动的移动单元相结合来移动；以及
反应壳体，安装于上述驱动部，能够以固定有锂吸附剂的状态进行垂直移动或旋转，在浸渍于上述反应槽之后加速锂的吸附或解吸，在被提升之后通过旋转运动来排出残留于上述锂吸附剂的溶液。
并且，上述驱动部可包括：
链条，与上述移动单元相结合；
底板，能够与上述链条相连接来进行垂直移动，具有马达；
驱动器，设置于上述底板的一侧，用于使上述马达垂直移动；以及
驱动轴，与上述马达相结合来使上述反应壳体旋转。
根据本发明的再一实施例，本发明提供锂吸附解吸装置，上述吸附解吸装置包括：
锂供应部，具有填充有含锂溶液的锂液槽；
反应部，配置于上述锂供应部的一侧，在内侧设置有多个清洗槽及解吸槽；
导轨，放置于从上述锂供应部和反应部的边缘延伸的多个框架；
驱动部，与能够沿着上述导轨移动的移动单元相结合：
反应壳体，安装于上述驱动部，能够以固定有锂吸附剂的状态进行垂直移动或旋转，通过浸渍于上述锂液槽来吸附锂，或者在浸渍于上述清洗槽或解吸槽之后经过搅拌而清洗锂吸附剂或锂被解吸，被垂直提升并借助因旋转而产生的离心力来排出残留于上述锂吸附剂的溶液；以及
控制部，配置于上述反应部的一侧，用于控制上述移动单元和驱动部的移动。
并且，上述含锂溶液可以是选自由海水、盐水、地热水及锂废液组成的组中的一种。
并且，在上述多个清洗槽及解吸槽中，填充有清洗液的清洗槽和填充有酸性水溶液的解吸槽能够以一列交替配置。
并且，在上述解吸槽的一侧可设置有锂浓缩罐，上述锂浓缩罐用于接收并储存锂被解吸并浓缩的解吸液。
并且，上述导轨可隔开设置于上述锂供应部及上述反应部的上部，使得与上述移动单元相结合的驱动部位于锂液槽、清洗槽或解吸槽的上部。
并且，上述驱动部可包括：底板，安装于上述清洗槽或解吸槽的上部，用于防止填充于内部的清洗液或解吸液向上述清洗槽或解吸槽的外部流出；马达，设置于上述底板的一侧；驱动轴，贯通上述底板，一端与上述马达相结合，另一端与上述反应壳体相结合，用于使反应壳体旋转；多个线性致动器，设置于上述底板的一侧，用于使上述马达垂直移动；以及外部框架，从上述底板的一侧延伸，能够与上述移动单元的链条相结合。
并且，上述驱动部可使上述反应壳体向下部垂直移动来浸渍于上述锂液槽或解吸槽并向一个方向或另一个方向旋转来加速固定于反应壳体的锂吸附剂对锂的吸附或解吸，上述驱动部可使上述反应壳体向上部垂直移动并向一个方向或另一个方向以规定速度旋转来向锂吸附剂的外部排出残留于上述锂吸附剂内部的多孔的所有含锂溶液或解吸液。
并且，上述反应壳体可包括：壳体框架，在一侧与驱动轴相连接；支撑架，与上述壳体框架相结合，用于支撑并固定上述锂吸附剂；以及壳体网，包围上述框架的外周面，由使含锂溶液、清洗液或解吸液经过的耐腐蚀性材质形成。
并且，可在上述壳体框架的一侧设置有滑动门或通过铰链固定的门，使得一面开放且能够将上述锂吸附剂装入于上述支撑架。
并且，在上述锂吸附剂中，脱锂的锰氧化物附着于多孔性载体来在含锂溶液中吸附锂并在酸性水溶液中解吸锂，上述锂吸附剂呈块状，以能够固定于上述反应壳体。
并且，在沿着上述锂供应部和上述反应部的外周的一面配置有边缘部，在上述边缘部的上部设置有安全轨。
并且，可在上述反应部配置有工作台，上述工作台安装于设置在上述反应部的边缘的轨道来能够在上述反应部的内侧移动。
根据本发明的另一实施方式，本发明提供利用锂吸附解吸装置的锂吸附解吸方法，上述利用锂吸附解吸装置的锂吸附解吸方法包括：
步骤(a)，准备锂吸附剂并将其安装于反应壳体；
步骤(b)，使上述反应壳体浸渍于锂液槽并旋转来加速锂的吸附；
步骤(c)，将吸附有锂的上述锂吸附剂与上述反应壳体一同提升来浸渍于填充有清洗液的清洗槽并使上述反应壳体旋转来清洗锂吸附剂；
步骤(d)，将经过清洗的锂吸附剂浸渍于填充有解吸液的解吸槽并使反应壳体旋转来解吸锂：
步骤(e)，提升脱锂的上述锂吸附剂并使其旋转来通过离心力除去残留于内部的解吸液：以及
步骤(f)，通过回收含锂的解吸液来分离储存。
并且，在上述步骤(e)之后还可包括：确认上述锂吸附剂是否受损或受污染，在受损或受污染的情况下，更换上述反应壳体内的锂吸附剂的步骤；或者，返回上述步骤(b)来重新吸附锂的步骤。
本发明的锂吸附解吸装置固定大量的锂吸附剂并将其浸渍于含锂溶液来有效吸收锂之后除去含锂溶液，在从清洗槽中有效去除污染物质及其他金属之后，接着浸渍于解吸液中来通过快速有效的工序解吸锂并分离回收解吸液，并且储存高浓度的含锂解吸液，从而可显著提高锂回收效率。
并且，在锂吸附剂吸附锂的过程、清洗锂吸附剂的过程以及将锂吸附剂浸渍于解吸液中来解吸锂的过程之后，快速且有效地去除残留于锂吸附剂的溶液，从而可提高工序的效率。
并且，为了更加有效地在由多孔性载体形成的锂吸附剂吸附解吸锂，在锂吸附解吸装置中，以相邻的方式配置被含锂溶液或解吸液填充的反应器来在锂吸附工序后连续执行锂解吸工序，从而显著提高锂回收效率。
并且，由于锂吸附剂使用多孔性载体，因而无法仅通过浸渍于含锂溶液或解吸液中进行反应来将锂吸附至内部多孔深处或从中解吸锂，但可通过在将锂吸附剂浸渍的状态下使锂吸附剂旋转来形成涡流及掺气的过程，使含锂溶液或解吸液渗透至多孔深处，从而可提高锂吸附解吸效率。
并且，通过交替配置清洗槽及解吸槽来连续执行清洗过程和解吸过程，通过配置多个解吸槽来分离储存经过浓缩的解吸液，从而可有效捕集锂。
并且，将以规定形状制备的锂吸附剂填充于规格化的壳体中，可使用其来连续执行锂的大量吸附、锂的大量解吸及锂吸附剂的清洗过程，从而不仅提高锂吸附解吸工序的整体效率，还显著提高锂产量，由于工作人员无需直接安装或分离移送锂吸附剂，因而可大幅减少工作人员的工作量。
应当理解，本发明的效果不限于上述效果，而是包括可以从本发明的详细说明或发明要求保护范围中记载的本发明的结构推导出的所有效果。
附图说明
图1为本发明一实施例的锂吸附解吸装置的立体图。
图2为本发明再一实施例的锂吸附解吸装置的立体图。
图3为图2的锂吸附解吸装置的驱动部的侧视图。
图4为图2的锂吸附解吸装置的反应壳体的立体图。
图5为本发明另一实施方式的利用锂吸附解吸装置的锂吸附解吸方法的工序流程图。
附图标记的说明
100：锂供应部 110：锂液槽
200：反应部
210：反应槽 211：含锂槽
212：清洗槽 213：解吸槽
214、216：流入口 215、217：流出口
220：锂浓缩罐 230：轨道
240：工作台 241：安全轨
242：梯子
300：导轨
310：框架 311：链条
320：移动单元
400：驱动部
410：轴承 420：底板
430：马达 440：驱动器
441：线性致动器 450：驱动轴
451：轴结合装置 460：外部框架
461：固定环
500：反应壳体
510：壳体框架 511：铰链
520：支撑架 530：壳体网
540：锂吸附剂
600：控制部
700：边缘部 710：安全轨
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的优选实施例。
可参照附图以及后述的实施例来明确理解本发明的优点、特征以及实现这些的方法。
但是，本发明并不局限于以下所公开的实施例，而是能够以互不相同的多种形式实现，本实施例仅使本发明的公开变得完整，且为了向本发明所属技术领域的普通技术人员完整地公开发明范畴而提供，本发明仅通过发明要求保护范围的范畴来定义。
并且，在说明本发明的过程中，当判断对相关的公知功能或结构的具体说明有可能不必要地混淆本发明主旨的情况下，将省略对其的详细说明。
本发明人发现，当以规定形状制备具有多孔的锂吸附剂时，因表面积的增加而增加锂吸附量，但是，在将这些大量浸渍于含锂溶液中时，由于未渗透至多孔深处，因而存在锂吸附率低的问题，还存在难以有效处理残留于多孔内的溶液及异物，从而在将锂吸附剂以块状成形来固定于反应壳体，并将上述反应壳体以浸渍于含锂溶液、清洗液或解吸液的状态且以规定以上的速度使其旋转的情况下，由于掺气(aeration)效果，确认到溶液向多孔内的渗透显著增加，在通过重新提升来以规定以上的速度使其旋转的情况下，可通过离心力排出所有的残留溶液，进而完成了本发明。
图1为本发明一实施例的锂吸附解吸装置的立体图。
参照图1，锂吸附解吸装置包括反应槽210、导轨300、驱动部400及反应壳体500。
上述反应槽210以一列配置，使得上述驱动部400可沿着导轨300在反应槽210的上侧移动来准确地位于反应槽210的上部。
在上述反应槽210中，填充有含锂溶液的含锂槽211、填充有清洗液的清洗槽212以及锂填充有解吸液的解吸槽213可交替配置。
在上述含锂槽211的一侧可以设置有用于使含锂溶液流入的流入口214和使含锂溶液在锂吸附反应后流出的流出口215。
上述解吸槽213可以具有用于使解吸液流入的流入口216和使锂被解吸并浓缩的解吸液流出的流出口217。
与含锂槽及解吸槽相同地，上述清洗槽212在一侧设置有流入口且在另一侧设置有流出口，从而可连续接收清洗液来循环，除了吸附于锂吸附剂540的锂之外，可将其他金属和污染物质分离排出。
当上述含锂槽211、清洗槽212及解吸槽213以一列相互交替配置时，上述驱动部400可沿着各个含锂槽211、解吸槽212或清洗槽213移动，当反应壳体500准确位于含锂槽211、解吸槽212或清洗槽213的上侧时，可快速且有效地执行使反应壳体500下降并沉淀来吸附或解吸锂或者有效清洗锂吸附剂540的工序。
上述导轨300隔开配置于上述反应槽210的上部。
可通过配置上述导轨300来使上述驱动部400移动。
上述驱动部400可与沿着上述导轨300移动的移动单元320相结合来移动。
优选地，上述移动单元320具体为卷扬机。
上述驱动部400与移动单元320相结合来移动，从而可在上述反应槽210的上部沿着反应槽210的准确位置进行移动。
上述驱动部400包括链条311、底板420、驱动器440及驱动轴450。
上述链条311的一端与驱动部400相结合，另一端与上述移动单元320的滑轮相结合，用于使上述驱动部400垂直运动。
由于上述底板420通过上述链条311与上述移动单元320相结合，因而可使整个上述驱动部400朝向垂直方向移动，并且可沿着导轨300直线移动。
上述底板420可与上述链条311相连接来垂直移动，可具有马达430。
上述驱动部400可通过垂直下降来使上述反应壳体500在反应槽210的内部浸渍于含锂溶液、解吸液或清洗液中。
上述马达430可使上述反应壳体500朝向一个方向或另一个方向旋转。
因此，上述驱动部400以安装着固定有锂吸附剂540的上述反应壳体500的状态垂直移动或旋转，可使含锂溶液、解吸液或清洗液更加有效地渗透到上述锂吸附剂540的内部。
上述驱动部400可在反应槽210中提升上述反应壳体500并使其旋转来排出所有残留于多孔深处的含锂溶液、清洗液或解吸液。
上述驱动器440设置于上述底板420的一侧，用于使上述马达430垂直移动。
上述驱动器440在驱动部400放置于上述反应槽210的状态下使反应壳体500朝向垂直方向移动，从而可进一步提高基于上述反应壳体500的旋转的掺气及搅拌效果。
上述驱动轴450可与上述马达430相结合来使上述反应壳体500旋转。
上述驱动轴450通过向上述反应壳体500传递上述马达430的旋转力来使反应壳体500朝向一个方向或另一个方向旋转，从而可以加速锂的吸附以及锂的解吸。
并且，上述反应壳体500通过接收上述马达430的旋转力来以规定以上的速度旋转，并可排出残留在固定于上述反应壳体500内的锂吸附剂540的所有含锂溶液、清洗液或解吸液。
图2为本发明再一实施例的锂吸附解吸装置的立体图，图3为图2的锂吸附解吸装置的驱动部的侧视图，图4为图2的锂吸附解吸装置的反应壳体的立体图。
参照图2，本发明再一实施例的锂吸附解吸装置包括锂供应部100、反应部200、导轨300、驱动部400、反应壳体500及控制部600。
在上述锂供应部100的内侧配置填充有含锂溶的锂液槽110。
上述锂供应部100提供用于配置填充有含锂溶液的锂液槽110的空间。
上述锂供应部100与上述反应部200分离，可大量供应含锂溶液。
在上述锂供应部100的一侧可设置有用于使含锂溶液流入的多个流入管(未图示)以及使含锂溶液流出的多个流出管(未图示)。
在设置有上述流入管及流出管的情况下，可以持续供应含锂溶液并回收锂。
上述含锂溶液可以是选自由海水、盐水、地热水及锂废液等组成的组中的一种。
优选地，上述锂供应部100由填充有含锂溶液的锂液槽110形成，但是也可以配置于海边、湖边、地热发电厂周边以及锂离子电池处理厂等，用于向上述反应部200直接供应所生产的含锂溶液。
当上述含锂溶液为海水或盐水时，优选地，锂液槽110从反应部200分离，并具有大型尺寸。
可根据上述含锂溶液的种类来设置上述锂液槽110，在一实施例中，当根据锂废液来设置时，在内部面形成环氧或聚氯乙烯(PVC)，从而具有耐酸性及耐蚀性。
上述锂液槽110能够以分离的方式在锂供应部100内设置有多个，在此情况下，具有可从多种锂供应源回收锂的优点。
上述反应部200配置于上述锂供应部100的一侧，在内侧设置有多个清洗槽212及解吸槽213。
上述反应部200配置于上述锂供应部100的一侧，从而可在锂吸附工序之后连续执行锂解吸工序。
在上述清洗槽212及解吸槽213中分别填充有清洗液和解吸液，上述清洗槽212及解吸槽213能够以一列交替配置。
在上述清洗槽212填充可以清洗(rinsing)锂吸附剂540的清洗液，在上述解吸槽213填充酸性水溶液等可从锂吸附剂540解吸锂的解吸液。
上述清洗槽212和解吸槽213以一列配置，从而可以最小化上述驱动部400的移动距离来使其有效地移动，上述驱动部400沿着隔开配置于上述清洗槽212及解吸槽213的上部的导轨300移动最短距离，从而可使上述反应壳体500沿着垂直方向下降来浸渍锂吸附剂540。
在上述清洗槽212中，在吸附锂的锂吸附剂540中填充有淡水等清洗液，通过清洗并排出锂吸附剂540的污染物质以及除锂之外的其他金属，从而可显著提高被回收的锂的纯度。
上述清洗槽212在一侧还可包括用于回收清洗液并使其循环来进行过滤的过滤装置(未图示)，在此情况下，可减少对环境的危害因素。
在上述解吸槽213的一侧设置有锂浓缩罐220，上述锂浓缩罐220用于接收并储存锂被解吸并浓缩的解吸液。
在上述解吸槽213中，通过锂吸附剂540与解吸液之间的反应从锂吸附剂540中解吸的锂浓缩于解吸液中，当反复解吸锂吸附剂540时，解吸液中的锂浓度逐渐增加。
当上述解吸液中的锂浓度浓缩至规定以上时，可将上述解吸液移送到上述锂浓缩罐220中进行储存。
保管于上述锂浓缩罐220中的解吸液以高浓度含有锂，从而可在解吸液中更加有效地回收锂。
上述导轨300放置于从上述锂供应部100和反应部200的边缘延伸的多个框架310。
上述多个框架310从上述锂供应部100和反应部200的边缘延伸。
上述导轨300可使上述驱动部400沿着水平方向移动。
上述框架310从锂供应部100和反应部200的边缘延伸，且在上述框架310固定有上述导轨300，因而，上述导轨300可隔开配置于上述锂供应部100和反应部200的上部。
上述导轨300隔开设置于上述锂供应部100和反应部200的上部，从而可使与上述移动单元320相结合的驱动部400准确地位于锂液槽110、清洗槽212或解吸槽213的上部。
当沿着上述导轨300移动的驱动部400准确地位于锂液槽110、清洗槽212或解吸槽213的上部时，可通过上述移动单元320使上述驱动部400朝向上述锂液槽110、清洗槽212或解吸槽213下降。
图3为图2的锂吸附解吸装置的驱动部的侧视图。
参照图3，上述驱动部400与可沿着上述导轨300移动的移动单元320相结合。
上述驱动部400与沿着导轨300移动的移动单元320相结合，从而可使驱动部400朝向锂液槽110、清洗槽212或解吸槽213的上部移动并通过上述移动单元320的工作朝向锂液槽110或清洗槽212或解吸槽213下降。
上述移动单元320为可沿着导轨300移动的部件，上述移动单元320只要是可沿着导轨300移动并使上述驱动部400沿着垂直方向运动，就不限于此。
通过上述移动单元320的滑轮的旋转，上述驱动部400可通过下降与锂液槽110、清洗槽212或解吸槽213的上部相结合。
上述驱动部400包括底板420、马达430、驱动轴450、线性致动器441及外部框架460。
上述底板420可安装于上述清洗槽212及解吸槽213的上部。
上述底板420的形态与清洗槽212及解吸槽213的外周的形态相对应，通过上述移动单元320的工作下降并与上述清洗槽212及解吸槽213的上部相结合来封闭清洗槽212及解吸槽213，即使在上述反应壳体500随着上述驱动部400的工作强力旋转的情况下，也防止填充于内部的清洗液或解吸液向上述清洗槽212及解吸槽213的外部流出。
可在上述底板420配置并固定马达430、驱动轴450、线性致动器441及外部框架460。
上述马达430设置于上述底板420的一侧。
上述马达430提供用于使上述反应壳体500旋转的驱动力。
在上述马达430的下侧设置有以可使与马达430相结合的驱动轴450旋转的方式支撑的轴承410。
上述驱动轴450贯通上述底板420，一端与上述马达430相结合，另一端与上述反应壳体500相结合来通过从上述马达430传递的旋转力使上述反应壳体500旋转。
上述驱动轴450可以具有可使轴与上述马达430分离或重新结合的轴结合装置451。
优选地，上述轴结合装置451通过接头(nipple)连接或通过双头螺栓(Stud bolt)结合。
在具有上述轴结合装置451的情况下，易于从上述反应壳体500外圈分离上述驱动部400来引出锂吸附剂540或清洗反应壳体500。
上述线性致动器441设置于上述底板420的一侧，用于使上述马达430沿着垂直方向移动。
通过上述线性致动器441的工作，上述反应壳体500可在上述反应槽210的内部完全浸渍于清洗液或解吸液中或从解吸液或清洗液中提升。
在此情况下，上述清洗槽212及解吸槽213的内部被解吸液或清洗液填充至规定水位，在内部的一部分形成空心空间，当上述反应壳体500被提升时，可以与解吸液或清洗液完全分离。
当上述线性致动器441使马达430沿着垂直方向下降来移动时，上述反应壳体500浸渍于解吸液或清洗液中，随着上述马达430的旋转运动，解吸液或清洗液流入反应壳体500的内部。
在此情况下，当上述反应壳体500通过加速旋转来以规定以上的速度旋转时，上述反应壳体500和清洗液或解吸液通过相互摩擦来产生掺气效果，在清洗槽212及解吸槽213的内部形成涡流(vortex)，从而可将清洗液或解吸液涂敷至锂吸附剂540内部的多孔深处，进而可以加速锂的解吸或有效地清洗锂吸附剂540内部的多孔。
在使上述马达430的旋转反转的情况下，上述反应壳体500从一个方向朝向另一个方向反转来旋转，在此情况下，可增加掺气效果。
上述反应壳体500的旋转速度通过实验确定。
因此，上述驱动部400使上述反应壳体500向下部垂直移动来浸渍于上述锂液槽110或反应槽210中，并朝向一个方向或另一个方向旋转来加速固定于反应壳体500的锂吸附剂540对锂的吸附或解吸。
另一方面，当上述线性致动器441使马达430沿着垂直方向上升来移动时，上述反应壳体500从解吸液或清洗液中上浮并被提升。
在上述反应壳体500被提升的情况下，在固定于反应壳体500内的锂吸附剂540内部的多孔中，清洗液或解吸液可能因重力而被排出，但在微细的多孔中会残留解吸液或清洗液。
随着上述马达430的旋转运动，上述反应壳体500一同旋转，固定于内部的锂吸附剂540可通过离心力将参照于内部多孔中的清洗液或解吸液全部去除。
在上述锂吸附剂540将解吸液全部去除的情况下，可增加锂吸附效率，在将清洗液全部去除的情况下，防止锂吸附剂540受到污染，防止锂之外的其他金属残留于锂吸附剂540，从而当回收锂时，可显著增加锂的纯度。
因此，上述驱动部400使上述反应壳体500从上述清洗槽212或解吸槽213的内部向上部垂直移动，并朝向一个方向或另一个方向以规定速度旋转来可将残留于上述锂吸附剂540的内部多孔中的所有清洗液或解吸液锂吸附剂540排出到外部。
在上述反应部200的内侧以一列配置有多个清洗槽212及解吸槽213，因而可使上述驱动部400的移动最小化，这非常有效，可利用一个驱动部400在多个清洗槽212及解吸槽213中进行清洗及解吸，这非常有效。
另一方面，上述驱动部400可沿着上述导轨300隔开设置于上述锂供应部100的上侧。
当上述驱动部400沿着上述导轨300移动来准确地位于锂供应部100的锂液槽110的上部时，同样，使上述底板420下降来浸渍于锂液槽110中，上述反应壳体500浸渍于锂液槽110内部的含锂溶液中并以规定以上的速度旋转，从而可以加速锂的吸附。
当锂被吸附到上述锂吸附剂540时，可提升上述锂吸附剂540，沿着上述导轨300使上述驱动部400位于上述清洗槽212的上部，并使上述反应壳体500下降来清洗锂。
上述外部框架460可以在上述底板420的一侧延伸来与上述移动单元320的链条311相结合。
上述外部框架460在一端具有固定环461，在上述固定环461通过链条311与上述移动单元320相连接。
上述底板420与上述移动单元320相结合，因而即使在使上述移动单元320移动的情况下，也可以稳定地移动上述底板420。
图4为图2的锂吸附解吸装置的反应壳体500的立体图。
参照图4，上述反应壳体500包括壳体框架510、支撑架520以及由耐腐蚀性材质形成的壳体网530。
参照图4，上述反应壳体500以固定以固定块状制成的锂吸附剂540的状态被引入到上述锂液槽110或清洗槽212或解吸槽213的内部，从而在与含锂溶液、清洗液或解吸液相接触并反应的期间内固定锂吸附剂540。
上述锂吸附剂540可在成形时被规格化并制备成块状。
上述锂吸附剂540可以是在由高氧化铝或抗氧化陶瓷材质形成的多孔性载体涂敷锂锰氧化物，并对其进行酸处理来相位提取(topotactic extraction)锂离子而成的离子筛型锰氧化物。
优选地，上述锰氧化物为尖晶石结构的离子筛型锰氧化物，尤其是具有三维(1×3)隧道结构的尖晶石结构的锰氧化物，优选为由化学式HnMn2-xO4(其中，1≤n≤1.33，0≤x≤0.33，n≤1+x)表示的锰氧化物，优选为H1.33Mn1.67O4，但不限于此。
进一步改性的H1.6Mn1.6O4及H1.6(Mnx－My，x+y＝1)1.6O4(M；过渡金属或可取代锰的其他元素)等改性锰氧化物也可用于本发明的实施例。
优选地，上述锂吸附剂540呈块状，但只要是固定于反应壳体500的形状，就不限于此。
在以块状制备上述锂吸附剂540的情况下，可非常易于固定在反应壳体500内。
在上述锂吸附剂540的多孔性载体均匀地涂敷有锰氧化物并附着至多孔深处，可通过使含锂溶液与多孔相接触来吸附锂，并再次使用解吸液来回收锂，当解吸出锂时，锂重新再生为锂吸附剂540。
因此，难以使含锂溶液、解吸液或清洗液渗透至上述锂吸附剂540的多孔的内部深处，但在使这些渗透至多孔的内部的情况下，可以显著增加锂回收工序的效率。
上述反应壳体500包括壳体框架510、支撑架520及壳体网530。
优选地，上述反应壳体500通过环氧树脂等耐腐蚀性物质来处理，以最大限度地防止被海水或酸性水溶液腐蚀。
上述壳体框架510的一侧与上述驱动轴450相结合。
上述壳体框架510与上述驱动轴450相结合来随驱动轴450的旋转而一同旋转，上述反应壳体500也进行旋转。
上述支撑架520与上述壳体框架510相结合来支撑并固定锂吸附剂540。
可通过设置上述壳体框架510来提供用于放置支撑架520的结构。
在锂吸附剂540与含锂溶液、解吸液或清洗液相接触来分别进行锂吸附解吸及清洗的期间内，上述支撑架520强力固定锂吸附剂540。
为了固定锂吸附剂540，上述支撑架520具有引导片(未图示)，或呈可使锂吸附剂540插入并固定的结构，从而即使在锂吸附剂540旋转或含锂溶液、解吸液或清洗液非常严重地渗透的情况下，也可防止锂吸附剂540从支撑架520分离或脱离。
上述壳体框架510的一侧设置有由滑动门(未图示)或铰链511固定的门，由于一面开放，因而可易于将上述锂吸附剂540装入于上述支撑架520。
在由于设置有上述门而可以开放上述反应壳体500的情况下，即使锂吸附剂540受到污染或被破损，也可以仅更换一部分。
上述壳体网530包围壳体框架510的外周面，从而可防止上述锂吸附剂540向反应壳体500的外部排出，由于含锂溶液、清洗液及解吸液的流入和流出自由，因而可促进锂吸附剂540的吸附及解吸。
上述控制部600配置于上述反应部200的一侧来控制上述移动单元320和驱动部400的移动。
上述控制部600控制上述驱动部400通过上述移动单元320移动，并且控制上述驱动部400通过下降放置于反应槽210之后的上述反应壳体500的旋转，从而可以对锂吸附解吸过程以及锂吸附剂540清洗过程均进行控制。
在沿着上述锂供应部100和上述反应部200的外周的一面配置有边缘部700，在上述边缘部700的上部设置有安全轨710。
由于在上述锂供应部100填充大量的含锂溶液，且在上述解吸槽212填充由酸性水溶液组成的解吸液，因而对工作人员的安全造成危害，上述安全轨710防止无意地接近锂供应部100和反应部200，从而可确保工作人员的安全。
在上述边缘部700的一侧设置有轨道230，因而可使上述框架310通过移动重新被固定，从而使放置于上述框架310的导轨300一同移动，并且即使反应槽210的数量增加，也可使上述驱动部400位于反应槽210的上部。
在上述反应部200的内侧设置有多个反应槽210，配置有安装于设在上述反应部200的边缘的轨道来可在上述反应部200的内侧移动的工作台240。
在上述反应部200的内侧以一列设置有多个反应槽210，上述反应槽210可通过追加热量的方式增加反应槽210的数量。
随着反应槽210的增加，上述工作台240提供可使工作人员确认并检验反应槽210的空间，工作台240可与上述轨道相结合来移动，从而随着反应槽210的数量的增加，可变更工作台240的位置。
与上述边缘部700相同地，在上述工作台240的上部设置有安全轨241，从而可确保工作人员的安全，在一侧设置有升降用梯子242，从而可增加工作便利性。
根据本发明的另一实施方式，本发明提供利用锂吸附解吸装置的锂吸附解吸方法，上述利用锂吸附解吸装置的锂吸附解吸方法包括：
步骤(a)，准备锂吸附剂并将其安装于反应壳体；
步骤(b)，使上述反应壳体浸渍于锂液槽并旋转来加速锂的吸附；
步骤(c)，将吸附有锂的上述锂吸附剂与上述反应壳体一同提升来浸渍于填充有清洗液的清洗槽并使上述反应壳体旋转来清洗锂吸附剂；
步骤(d)，将经过清洗的锂吸附剂浸渍于填充有解吸液的解吸槽并使反应壳体旋转来解吸锂：
步骤(e)，提升脱锂的上述锂吸附剂并使其旋转来通过离心力除去残留于内部的解吸液：以及
步骤(f)，通过回收含锂解吸液来分离储存。
图5为本发明另一实施方式的利用锂吸附解吸装置的锂吸附解吸方法的工序流程图。
参照图5，首先将以固定块形态成形的多个锂吸附剂安装于设置于支撑架的反应壳体(步骤S100)。
上述反应壳体固定锂吸附剂来浸渍于含锂溶液、解吸液或清洗液，从而在强力搅拌的期间内，可以固定并支撑锂吸附剂。
使上述反应壳体浸渍于锂液槽并旋转来加速锂的吸附(步骤S200)。
在上述反应壳体固定有大量的锂吸附剂，在锂液槽填充有含锂溶液，因而上述锂吸附剂与含锂溶液相接触并进行反应来吸附锂。
在此情况下，通过使上述反应壳体旋转来在含锂槽内产生涡流并增加掺气效果来使含锂溶液渗透至锂吸附剂内部的多孔深处，从而可以有效地吸附锂。
提升吸附锂的锂吸附剂并重新以规定的速度旋转反应壳体来去除所有残留的含锂溶液。
将吸附有锂的上述锂吸附剂与上述反应壳体一同提升来浸渍于填充有清洗液的清洗槽，并使上述反应壳体旋转来清洗锂吸附剂(步骤S300)。
在吸附锂的期间内，在上述反应壳体旋转并与含锂溶液相摩擦的过程中，锂之外的污染物质以及其他金属也附着于锂吸附剂，因而可通过上述清洗过程去除所有污染物质和其他金属来增加所回收的锂的纯度。
与上述锂的吸附步骤相同地，上述锂吸附剂的清洗步骤也使锂吸附剂浸渍于清洗液并旋转来产生涡流和掺气效果，从而使清洗液渗透至锂吸附剂的多孔深处来增加清洗效果，提升上述锂吸附剂并以规定的速度旋转反应壳体来除去所有残留的清洗液。
将经过清洗的锂吸附剂浸渍于填充有解吸液的解吸槽并使反应壳体旋转来解吸锂(步骤S400)。
将经过清洗的锂吸附剂与反应壳体一同按原状浸渍于填充有解吸液的解吸槽，并使其朝向一个方向或另一个方向旋转来在解吸槽的内部同样产生涡流并增加掺气效果，由此加速锂的解吸。
提升脱锂的上述锂吸附剂并使其旋转来通过离心力除去残留于内部的解吸液(步骤S500)。
残留于锂吸附剂内部的多孔中的解吸液难以仅通过重力完全去除，但可以旋转锂吸附剂来通过离心力去除所有残留的解吸液。
然后回收含锂解吸液来分离储存(步骤S600)。
在上述步骤S400中锂被解吸，因而在解吸液中锂被浓缩，当锂被浓缩而达到规定以上的浓度时，可以将其回收来储存在锂浓缩罐中。
在上述锂浓缩罐中保管高浓度的含锂解吸液的情况下，可以显著增加锂回收效率。
另一方面，在上述步骤S500之后还可包括确认上述锂吸附剂是否受损或受到污染，在上述锂吸附剂受损或受到污染的情况下，更换上述反应壳体内的锂吸附剂或返回上述步骤S200来重新吸附锂的步骤。
锂吸附剂的清洗步骤和锂的解吸步骤连续进行，在解吸锂之后可以重新使锂吸附剂与锂进行反应，从而在锂吸附剂未受损或未受到污染的情况下，可将其回收并重新浸渍于含锂溶液中来连续吸附锂。
因此，本发明的利用锂吸附解吸装置的锂吸附解吸方法以规定形状制备锂吸附剂，设置用于固定上述锂吸附剂的反应壳体，通过将上述反应壳体依次浸渍于含锂溶液、清洗液或解吸液中来分别吸附或解吸锂，非常快速且有效地执行锂吸附剂的清洗工序，从而可显著增加锂回收效率。
以上，对本发明的锂吸附解吸装置及利用其的锂吸附解吸方法进行了说明，但可在不脱离本发明范围的限度内进行多种实施变形，这是显而易见的。
因此，本发明的范围不应局限于所说明的实施例，不仅由后述的发明要求保护范围所定义，而且还可以由发明要求保护范围的均等物所定义。
即，应当理解，以上所说明的实施例在所有方面均是例示性的，而不是限定性的。相对于详细说明，本发明的范围通过后述的发明要求保护范围来呈现，从发明要求保护范围的表示、范围以及其等同概念导出的所有变更或变形形态应当解释为包含于本发明的范围之内。

Claims (16)

1.一种锂吸附解吸装置，其特征在于，包括：
多个反应槽，以一列配置；
导轨，配置于上述反应槽的上部；
驱动部，能够与沿着上述导轨移动的移动单元相结合来移动；以及
反应壳体，安装于上述驱动部，能够以固定有锂吸附剂的状态进行垂直移动或旋转，在浸渍于上述反应槽之后加速锂的吸附或解吸，在被提升之后通过旋转运动来排出残留于上述锂吸附剂的溶液。
2.根据权利要求1所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，上述驱动部包括：
链条，与上述移动单元相结合；
底板，能够与上述链条相连接来进行垂直移动，具有马达；
驱动器，设置于上述底板的一侧，用于使上述马达垂直移动；以及
驱动轴，与上述马达相结合来使上述反应壳体旋转。
3.一种锂吸附解吸装置，其特征在于，包括：
锂供应部，具有填充有含锂溶液的锂液槽；
反应部，配置于上述锂供应部的一侧，在内侧设置有多个清洗槽及解吸槽；
导轨，放置于从上述锂供应部和反应部的边缘延伸的多个框架；
驱动部，与能够沿着上述导轨移动的移动单元相结合：
反应壳体，安装于上述驱动部，能够以固定有锂吸附剂的状态进行垂直移动或旋转，通过浸渍于上述锂液槽来吸附锂，或者在浸渍于上述清洗槽或解吸槽之后经过搅拌而清洗锂吸附剂或锂被解吸，被垂直提升并借助因旋转而产生的离心力来排出残留于上述锂吸附剂的溶液；以及
控制部，配置于上述反应部的一侧，用于控制上述移动单元和驱动部的移动。
4.根据权利要求3所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，上述含锂溶液为选自由海水、盐水、地热水及锂废液组成的组中的一种。
5.根据权利要求3所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，在上述多个清洗槽及解吸槽中，填充有清洗液的清洗槽和填充有酸性水溶液的解吸槽以一列交替配置。
6.根据权利要求5所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，在上述解吸槽的一侧设置有锂浓缩罐，上述锂浓缩罐用于接收并储存锂被解吸并浓缩的解吸液。
7.根据权利要求3所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，上述导轨隔开设置于上述锂供应部及上述反应部的上部，使得与上述移动单元相结合的驱动部位于锂液槽、清洗槽或解吸槽的上部。
8.根据权利要求3所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，上述驱动部包括：
底板，安装于上述清洗槽或解吸槽的上部，用于防止填充于内部的清洗液或解吸液向上述清洗槽或解吸槽的外部流出；
马达，设置于上述底板的一侧；
驱动轴，贯通上述底板，一端与上述马达相结合，另一端与上述反应壳体相结合，用于使反应壳体旋转；
多个线性致动器，设置于上述底板的一侧，用于使上述马达垂直移动；以及
外部框架，从上述底板的一侧延伸，能够与上述移动单元的链条相结合。
9.根据权利要求3所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，
上述驱动部使上述反应壳体向下部垂直移动来浸渍于上述锂液槽或解吸槽并向一个方向或另一个方向旋转来加速固定于反应壳体的锂吸附剂对锂的吸附或解吸，
上述驱动部使上述反应壳体向上部垂直移动并向一个方向或另一个方向以规定速度旋转来向锂吸附剂的外部排出残留于上述锂吸附剂内部的多孔的所有含锂溶液或解吸液。
10.根据权利要求3所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，上述反应壳体包括：
壳体框架，在一侧与驱动轴相连接；
支撑架，与上述壳体框架相结合，用于支撑并固定上述锂吸附剂；以及
壳体网，包围上述框架的外周面，由使含锂溶液、清洗液或解吸液经过的耐腐蚀性材质形成。
11.根据权利要求10所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，在上述壳体框架的一侧设置有滑动门或通过铰链固定的门，使得一面开放且能够将上述锂吸附剂装入于上述支撑架。
12.根据权利要求3所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，在上述锂吸附剂中，脱锂的锰氧化物附着于多孔性载体来在含锂溶液中吸附锂并在酸性水溶液中解吸锂，
上述锂吸附剂呈块状，以能够固定于上述反应壳体。
13.根据权利要求3所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，在沿着上述锂供应部和上述反应部的外周的一面配置有边缘部，在上述边缘部的上部设置有安全轨。
14.根据权利要求3所述的锂吸附解吸装置，其特征在于，在上述反应部配置有工作台，上述工作台安装于设置在上述反应部的边缘的轨道来能够在上述反应部的内侧移动。
15.一种利用锂吸附解吸装置的锂吸附解吸方法，其特征在于，包括：
步骤(a)，准备锂吸附剂并将其安装于反应壳体；
步骤(b)，使上述反应壳体浸渍于锂液槽并旋转来加速锂的吸附；
步骤(c)，将吸附有锂的上述锂吸附剂与上述反应壳体一同提升来浸渍于填充有清洗液的清洗槽并使上述反应壳体旋转来清洗锂吸附剂；
步骤(d)，将经过清洗的锂吸附剂浸渍于填充有解吸液的解吸槽并使反应壳体旋转来解吸锂：
步骤(e)，提升脱锂的上述锂吸附剂并使其旋转来通过离心力除去残留于内部的解吸液：以及
步骤(f)，通过回收含锂的解吸液来分离储存。
16.根据权利要求15所述的利用锂吸附解吸装置的锂吸附解吸方法，其特征在于，在上述步骤(e)之后还包括：
确认上述锂吸附剂是否受损或受污染，在受损或受污染的情况下，更换上述反应壳体内的锂吸附剂的步骤；或者，
返回上述步骤(b)来重新吸附锂的步骤。
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