CN115916380A - 锂同位素浓缩装置和多级式锂同位素浓缩装置、及锂同位素浓缩方法 - Google Patents

锂同位素浓缩装置和多级式锂同位素浓缩装置、及锂同位素浓缩方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115916380A
CN115916380A CN202180048647.XA CN202180048647A CN115916380A CN 115916380 A CN115916380 A CN 115916380A CN 202180048647 A CN202180048647 A CN 202180048647A CN 115916380 A CN115916380 A CN 115916380A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
tank
electrolyte membrane
aqueous solution
isotope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180048647.XA
Other languages
English (en)
Inventor
佐佐木一哉
新村洁人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirosaki University NUC
Original Assignee
Hirosaki University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hirosaki University NUC filed Critical Hirosaki University NUC
Publication of CN115916380A publication Critical patent/CN115916380A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
    • B01D59/38—Separation by electrochemical methods
    • B01D59/40—Separation by electrochemical methods by electrolysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
    • B01D59/38—Separation by electrochemical methods
    • B01D59/42—Separation by electrochemical methods by electromigration; by electrophoresis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
    • B01D59/10—Separation by diffusion
    • B01D59/12—Separation by diffusion by diffusion through barriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
    • B01D61/52—Accessories; Auxiliary operation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60—Constructional parts of cells
    • C25B9/67—Heating or cooling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/22—Cooling or heating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
    • B01D59/10—Separation by diffusion
    • B01D59/12—Separation by diffusion by diffusion through barriers
    • B01D59/14—Construction of the barrier
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
    • C22B26/10—Obtaining alkali metals
    • C22B26/12—Obtaining lithium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C25B9/23—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms comprising ion-exchange membranes in or on which electrode material is embedded
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

锂同位素浓缩装置(10)具有由具有锂离子传导性的电解质膜(2)分隔为供给槽(11)和回收槽(12)的处理槽(1)，利用冷却装置(6)通过供给槽(11)内的含Li水溶液(ASi)对电解质膜(2)进行冷却，据此成为6Li同位素分离系数大的低温，通过与电解质膜(2)的两面所设置的电极(31)、(32)间连接的电源(5)对供给槽(11)侧的电极(31)施加正的电压。

Description

锂同位素浓缩装置和多级式锂同位素浓缩装置、及锂同位素浓缩方法
技术领域
本发明涉及一种用于分离锂同位素的锂同位素浓缩装置和多级式锂同位素浓缩装置、及锂同位素浓缩方法。
背景技术
锂(Li)存在7Li和6Li这两种稳定同位素，其天然丰度比为92.41mol％和7.59mol％。质量数为7的7Li和质量数为6的6Li的性质具有较大差异，例如7Li被用于核反应堆的冷却液的pH(氢离子浓度)调节。另一方面，6Li被用于核聚变反应堆的燃料的超重氢(氚)的生产。因此，开发出一种技术，将7Li和6Li浓缩、分离为另一方的同位素更少的状态，已知有汞齐法、熔盐法、蒸馏法、及还作为从海水等选择性地回收锂离子Li+的方法的吸附法和电渗析法(例如，专利文献1)。
从环境负荷等观点出发，相对于大量使用汞的汞齐法、在高温下加热锂化合物等的熔盐法或蒸馏法，吸附法或电渗析法较为优异。另一方面，这些方法利用的是大量回收移动速度因质量小而高速的6Li+的原理，但同位素分离系数小，作为浓缩方法其生产率低。因此，本发明人等发现在利用电渗析法进行的锂同位素的浓缩中，仅在运行刚开始之后的短时间内同位素分离系数大，从而发明了通过间歇性地施加电压来提高效率的方法(专利文献2、非专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本发明专利授权公报特许第5429658号
专利文献2:日本发明专利公开公报特开2019-141808号
[非专利文献]
非专利文献1:Shunsuke Honda,Kiyoto Shin-mura,Kazuya Sasaki,“Lithiumisotope enrichment by electrochemical pumping using solid lithiumelectrolytes”,Journal of the Ceramic Society of Japan,Volume 126,Issue 5,pp331-335,May 2018
发明内容
[发明所要解决的技术问题]
专利文献2等记载的方法存在进一步改良的余地，以便增大同位素分离系数。
本发明是鉴于所述问题点而作出的，其要解决的技术问题在于，提供一种安全且更高效的锂同位素浓缩装置和多级式锂同位素浓缩装置、及锂同位素浓缩方法。
[用于解决技术问题的技术方案]
本发明人等对利用电渗析法进行的锂同位素的浓缩进行了深刻的研究，结果发现7Li+和6Li+的迁移率的温度依赖性、电压依赖性的程度不同，从而想到将温度、施加电压设为适当的范围。
即，本发明所涉及的锂同位素浓缩装置构成为：具有被分隔为第1槽和第2槽的处理槽，使用所述第2槽从所述第1槽所收容的、以锂离子的状态含有6Li和7Li的水溶液中回收含有6Li的同位素比高于所述水溶液的锂离子的水溶液，具有锂离子传导性电解质膜、多孔结构的电极、电源装置和冷却装置，其中，所述锂离子传导性电解质膜用于分隔所述处理槽；所述多孔结构的电极以与所述锂离子传导性电解质膜的两面分别接触的方式设置；所述电源装置在所述电极间施加电压；所述冷却装置对所述锂离子传导性电解质膜进行冷却。另外，本发明所涉及的多级式锂同位素浓缩装置构成为：通过将2台以上所述锂同位素浓缩装置以所述处理槽一体化的方式进行连接而构成，所述锂同位素浓缩装置的各个锂离子传导性电解质膜以将一体化的所述处理槽分隔为3个槽以上的方式相互分离配置，相邻的2台所述锂同位素浓缩装置中的一方的所述第2槽兼作另一方的所述第1槽，所述冷却装置对分隔后的所述处理槽中的至少1个槽所收容的水溶液进行冷却。
根据所述结构，锂离子在6Li+与7Li+的迁移率之差较大的低温下在锂离子传导性电解质膜中移动，6Li更多地移动而被回收。
本发明所涉及的锂同位素浓缩方法是在由锂离子传导性电解质膜分隔为第1槽和第2槽的处理槽中，使用所述第2槽从所述第1槽所收容的、以锂离子的状态含有6Li和7Li的水溶液中回收含有6Li的同位素比高于所述水溶液的锂离子的水溶液的方法。而且，在本发明所涉及的锂同位素浓缩方法中，将所述锂离子传导性电解质膜冷却为20℃以下，同时在以与所述锂离子传导性电解质膜的两面分别接触的方式设置的多孔结构的电极彼此之间以所述第1槽侧为正来施加电压。或者，在本发明所涉及的锂同位素浓缩方法中，在以与所述锂离子传导性电解质膜的两面分别接触的方式设置的多孔结构的电极彼此之间，以所述第1槽侧为正来施加1.5V以下的电压。
根据所述方法，使锂离子在6Li+与7Li+的迁移率之差较大的条件下在锂离子传导性电解质膜中移动，从而能够使6Li+更多地移动对其进行回收。
[发明效果]
根据本发明所涉及的锂同位素浓缩装置和锂同位素浓缩方法，能够高效且安全地回收6Li的同位素比更高的水溶液。而且，根据本发明所涉及的多级式锂同位素浓缩装置，能够进一步提高6Li的同位素比。
附图说明
图1是说明本发明的实施方式所涉及的锂同位素浓缩装置的结构的概略图。
图2是说明锂离子的电渗析的图1所示的锂同位素浓缩装置的概略图。
图3A是说明图1所示的锂同位素浓缩装置进行的锂离子的电渗析中初始状态下的锂离子的行动的主要部分放大图。
图3B是说明图1所示的锂同位素浓缩装置进行的锂离子的电渗析中移动刚开始之后的锂离子的行动的主要部分放大图。
图3C是说明图1所示的锂同位素浓缩装置进行的锂离子的电渗析中移动过程中的锂离子的行动的主要部分放大图。
图4是说明电解质中的离子传导的模型。
图5是说明通过模拟获得的锂离子的电渗析中每单位时间的移动量和同位素比的施加电压依赖性的曲线图。
图6A是说明通过模拟获得的锂离子的电渗析中每单位时间的移动量和同位素比的温度依赖性的曲线图。
图6B是图6A的局部放大图。
图7是说明本发明的实施方式所涉及的多级式锂同位素浓缩装置的结构的概略图。
图8是表示实施例和比较例所涉及的锂的移动量和锂的同位素分离系数的温度依赖性的曲线图。
图9是表示实施例和比较例所涉及的锂的移动量和锂的同位素分离系数的施加电压依赖性的曲线图。
具体实施方式
参照附图，对用于实施本发明所涉及的锂同位素浓缩装置和锂同位素浓缩方法的方式进行说明。在附图中，为了明确说明，有时对特定的要素的大小等进行了夸张，或者有时对形状进行了简化。
〔锂同位素浓缩装置〕
如图1所示，本发明的实施方式所涉及的锂同位素浓缩装置10具有处理槽1、电解质膜(锂离子传导性电解质膜)2、覆盖于电解质膜2的各面的第1电极31和第2电极32(电极)、电源装置5、冷却装置6。处理槽1由电解质膜2分隔为收容含Li水溶液ASi的供给槽(第1槽)11和收容6Li回收用水溶液ASo的回收槽(第2槽)12这2个槽。电源装置5具有直流电源，电源的正(+)极与设置于供给槽11侧的第1电极31连接，负(-)极与设置于回收槽12侧的第2电极32连接。冷却装置6通过供给槽11内的含Li水溶液ASi来冷却电解质膜2。以下，对构成本发明的实施方式所涉及的锂同位素浓缩装置的各要素进行说明。
处理槽1由即使与含Li水溶液ASi和6Li回收用水溶液ASo接触也不会发生腐蚀等变质的材料构成。而且，处理槽1只要具有与所需的处理能力对应的容积即可，形状等没有特别限定。
电解质膜2为具有锂离子传导性的电解质，优选不传导电子e-。而且，在含Li水溶液ASi含有Li+以外的金属离子的情况下，优选电解质膜2不传导该金属离子。进一步优选为具有这些性质的陶瓷制的电解质。具体而言，可列举出锂镧钛氧化物(La2/3-xLi3xTiO3、也称为LLTO)等。这样的电解质膜2以一定的比率具有晶格缺陷，由于该晶格缺陷位的尺寸较小，因此不传导直径比Li+大的金属离子。例如，在LLTO这样的具有钙钛矿(ABO3)结构(A＝Li、La或者空位、B＝Ti)的固体电解质中，在A位的一部分具有空位(A位缺陷)。而且，如后述的锂同位素浓缩方法中说明的那样，Li+潜入A位缺陷，Li+在附近的A位缺陷彼此之间进行移动。以下，将A位那样的可能存在Li的位称为Li位，将具有空位的Li位称为Li位缺陷。
第1电极31和第2电极32是为了以与电解质膜2的各面接触的方式从两面施加电压而设置的一对电极。第1电极31和第2电极32在电解质膜2的较大范围内施加电压，另一方面，具有网状等多孔结构，以使水溶液ASi、ASo与电解质膜2的各面的面积充分接触。第1电极31被设置于电解质膜2的供给槽11侧的面(以下，适当称为表面)，对于下式(1)的反应具有催化活性和电子传导性，由在含Li水溶液ASi中施加电压时也稳定的电极材料形成，例如由铂(Pt)形成。第2电极32被设置于电解质膜2的回收槽12侧的面(以下，适当称为背面)，对于下式(2)的反应具有催化活性和电子传导性，由在反应进行而变得含有Li+的6Li回收用水溶液ASo中施加电压时也稳定的电极材料形成，例如由Pt形成。
[化学式1]
Figure BDA0004041509150000061
2Li+(electrolyte)+2H2O+2e-→2OH-+H2↑+2Li+(ASo)…(2)
电源装置5是直流电源装置，正极与第1电极31连接，负极与第2电极32连接，并施加规定的电压V。
冷却装置6为了使电解质膜2为规定温度而设置，通过含Li水溶液ASi或者6Li回收用水溶液ASo来冷却电解质膜2。冷却装置6可以应用对液体进行冷却的公知的装置，优选具有温度调节功能。在本实施方式中，冷却装置6为投入式(浸渍式)，以流通制冷剂的管(制冷剂管)浸渍于供给槽11内的含Li水溶液ASi的方式设置。冷却装置6只要能够使电解质膜2为规定的温度即可，可以不使含Li水溶液ASi、6Li回收用水溶液ASo为均匀的液温。但是，也可以根据处理槽1的容积等而具有搅拌装置。关于电解质膜2的温度，使其为30℃以下，且水溶液ASi、ASo不会冻结的温度，例如当6Li回收用水溶液ASo在锂同位素浓缩装置10的运行开始(电渗析开始)时为纯水的情况下使其为0℃以上，在后面对此进行详细说明。可以对含Li水溶液ASi或者6Li回收用水溶液ASo的液温进行测定来代替电解质膜2的温度。与处理槽1同样，冷却装置6的制冷剂管由即使与含Li水溶液ASi、6Li回收用水溶液ASo接触也不会发生腐蚀等变质的材料构成，形状没有特别规定。例如为了高效地冷却电解质膜2，制冷剂管以与板状的电解质膜2的尺寸对应的方式呈面状弯曲，在电解质膜2的较大面积处位于电解质膜2的附近且以相向的方式设置。另外，也可以根据电解质膜2的厚度等而在供给槽11和回收槽12这两方投入制冷剂管。另外，冷却装置6也可以构成为使处理槽1为双层结构(套箱)而在其内部(套部)流通制冷剂。或者，也可以构成为利用泵使含Li水溶液ASi或者6Li回收用水溶液Aso向处理槽1的外部循环而通过热交换器进行冷却。
含Li水溶液ASi为Li源，是含有7Li和6Li的阳离子7Li+、6Li+的水溶液，例如是氢氧化锂(LiOH)水溶液，在锂同位素浓缩装置10的运行开始时，以天然丰度比含有7Li+、6Li+。6Li回收用水溶液ASo是用于大量收容从含Li水溶液ASi回收到的锂离子Li+，尤其6Li+的水溶液，在锂同位素浓缩装置10的运行开始时，例如为纯水。此外，在本说明书中，在7Li和6Li(7Li+和6Li+)没有相互区分的情况下，将其统称为Li(Li+)。
〔锂同位素浓缩方法〕
对本发明的实施方式所涉及的锂同位素浓缩方法进行说明。首先，参照图2，对实施方式所涉及的锂同位素浓缩装置进行的锂离子的电渗析进行说明。此外，在图2所示的锂同位素浓缩装置10中，省略了冷却装置6。
在锂同位素浓缩装置10中，当电源装置5对第1电极31施加相对于第2电极32为正的电压+V时，在第1电极31的附近，含Li水溶液ASi中的氢氧化物离子(OH-)发生下式(3)的反应，使电子e-向第1电极31发射，从而产生水(H2O)和氧(O2)。在含Li水溶液ASi中，随着OH-减少，为了保持电荷的平衡，在电解质膜2的附近发生含Li水溶液ASi中的Li+向电解质膜2中移动的下式(4)的反应。综合下式(3)和下式(4)的反应，在第1电极31的附近发生了下式(1)的反应。另一方面，在第2电极32的附近，通过6Li回收用水溶液ASo的H2O被供给电子e-而发生下式(5)的反应，从而产生氢(H2)和OH-。在6Li回收用水溶液ASo中，随着OH-增加，为了保持电荷的平衡，在电解质膜2的附近发生电解质膜2中的Li+移动过来的下式(6)的反应。若综合下式(5)和下式(6)的反应，则在第2电极32的附近发生了下式(2)的反应。
[化学式2]
Figure BDA0004041509150000081
Li+(ASi)→Li+(electrolyte)…(4)
Figure BDA0004041509150000082
2H2O+2e-→2OH-+H2↑…(5)
Li+(electrolyte)→Li+(ASo)…(6)
2Li+(electrolyte)+2H2O+2e-→2OH-+H2↑+2Li+(ASo)…(2)
当发生这些反应时，利用含Li水溶液ASi、电解质膜2(electrolyte)和6Li回收用水溶液ASo分别所含的Li+(Li+(ASi)、Li+(electrolyte)、Li+(ASo))的电化学势差，使Li+从含Li水溶液ASi中透过电解质膜2而向6Li回收用水溶液ASo移动。随着从含Li水溶液ASi到第1电极31的电子e-的每单位时间的移动量、从第2电极32到6Li回收用水溶液ASo的电子e-的每单位时间的移动量越多，这些反应越高速。因此，电压+V越大，则在电解质膜2中从第1电极31侧向第2电极32侧移动的Li+的每单位时间的量(迁移率)越多。但是，实际上，当电压+V增大到一定程度以上时，由于电解质膜2也会传导电子e-，因此虽然Li+的迁移率继续增加，但是电压依赖性降低。在此，参照图3A～3C，详细地说明Li+透过电解质膜2时的行动。图3A～3C是锂同位素浓缩装置10的电解质膜2的附近的放大剖视图，电极31、32与电解质膜2的两面局部接触。另外，在水溶液ASi、ASo中，仅针对含有的7Li+、6Li+分别用○圈出表示。
在未施加电压时，如图3A所示，7Li+、6Li+在含Li水溶液ASi中浮置，交替反复进行吸附在于电解质膜2的表面和脱离电解质膜2的表面。从该状态开始，如图3B所示，对第1电极31施加+的电压，对第2电极32施加-的电压。此外，在图中，正的电荷在○中用+表示，负的电荷在○中用-表示。于是，含Li水溶液ASi中的Li+(7Li+、6Li+)作为所述式(4)的反应而想要溶解于电解质膜2。此时，电解质膜2的表面中的Li位缺陷的附近所吸附的Li+潜入该Li位缺陷。然后，电解质膜2由于电极31、32而具有背面的电位比表面低的电位梯度，潜入了表面的Li位缺陷的Li+向电解质膜2的深部侧的附近的Li位缺陷跳转(跳跃)。这样，Li+反复地从电解质膜2的Li位缺陷向其附近的Li位缺陷移动，最终作为所述式(6)的反应，如图3C所示，从背面的Li位缺陷移动至6Li回收用水溶液ASo中。
另外，在电解质膜2的表面，Li位缺陷的附近所吸附的Li+向电解质膜2的深部移动，据此，再在其附近所吸附的另一Li+移动过来并潜入空出的Li位缺陷，或从含Li水溶液ASi中吸附新的Li+，并且这些Li+同样地在电解质膜2中移动。而且，通过Li+在电解质膜2中移动，Li位缺陷被Li+填埋或再次空出，因此通过在电解质膜2的表面新产生的Li位缺陷，能够使表面所吸附的Li+开始向背面侧移动。
参照图4，进一步详细地说明Li+在电解质膜2中的位间移动(跳跃)。图4是说明电解质中的离子传导的模型，x表示电解质膜2的厚度方向上的位置，Ep表示势能。在电解质膜2中，Li+(7Li+、6Li+)稳定地存在于势能极小的Li位，但附近的Li位为空位(用虚线的○表示)，当受到活化能Ea以上的能量时，能够越过(跳跃)位间的能量势垒Em而移动至该位缺陷(Ea＝ED/2+Em、ED：缺陷生成能量)。另外，能够假设离子在势能极小的位置上以频率Γ0进行热振动，从而能够以与该频率(频率因子)Γ0对应的频率(跳跃率Γ)跳跃。频率Γ0与离子的质量的平方根成反比。6Li的质量较小，是7Li的6/7倍，因此频率Γ0为7Li的(√(7/6))倍，详细情况如后所述，电解质膜2中的平均移动速度为7Li的(√(7/6))倍高速。另外，例如，在相对于电解质膜2的某一Li位缺陷，在附近的等距离的2个部位分别存在7Li+和6Li+的情况下，推测为6Li+优先跳转过来。
另外，电解质膜2的Li位中的、即基态中的7Li+、6Li+的势能升高零点振动hωI的量。零点振动hωI依赖于同位素，6Li+比7Li+大。同样，在激发态中，6Li+的零点振动hωS也更大。因此，质量比7Li+小的6Li+在基态、激发态中，考虑到零点振动hωI、hωS的势能都高。但是，6Li+的作为激发态和基态下的势能差的能量势垒Em更小(Em(7Li+)＞Em(6Li+))，即活化能Ea更小。其结果，6Li+即使受到的能量比7Li+小，也能够跳跃。Li+受到的能量中的活化能Ea的剩余越多，则每单位时间的移动量，即迁移率μ越增加。因此，施加电压+V越大，则Li+的迁移率越增加。另外，6Li+以比7Li+小的电压+V达到同等的活化能Ea的剩余能量，并且，此时，6Li+的迁移率μ高出频率Γ0比的量。在图5中示出模拟的每单位时间的6Li+、7Li+移动量和移动Li+的同位素比的施加电压依赖性。在模拟中，用正态分布对按照麦克斯韦-玻尔兹曼分布的活化能Ea的分布进行了近似。详细而言，分别针对6Li+、7Li+，根据使活化能Ea为平均值的正态分布的概率密度按每次受到的能量计算出超过活化能Ea(设6Li+＜7Li+)的Li+的比率，并且将其累积值乘以频率Γ0比而设为迁移率μ的相对值。同位素比是将移动前的7Li+与6Li+的丰度比设为1:1而计算出的，以便简化模拟。
如图5所示，6Li+、7Li+的迁移率随着施加电压+V变大而分别从0以S字曲线状增加，相对于7Li+活化能Ea小的6Li+向电压+V小的一侧偏移变化，另外，高出频率Γ0比的量。此外，图5的limμ表示每单位时间的6Li+移动量的极限。因此，施加电压+V在使6Li+在电解质膜2中移动的范围内越小，则6Li+相对于7Li+移动得更多。而且，当施加电压+V变大而6Li+、7Li+的迁移率分别收敛时，则相互的差变小，同位素比收敛于(√(7/6))/(1+√(7/6))。但是，实际上认为，当使电压+V增加时，6Li+、7Li+的迁移率在达到图5所示那样的极限之前，电压依赖性会显著降低。详细而言，如上所述，当施加于电解质膜2的两面间的电压增大到一定值以上时，构成电解质膜2的过渡金属离子的一部分还原(例如，若电解质膜2为LLTO，则Ti4++e-→Ti3+)，电解质膜2从回收槽12侧向供给槽11侧传导电子e-。其结果，所提供的电能的大部分被电子e-的传导消耗，因此Li+的迁移率的电压依赖性降低，Li+的移动中的能量效率降低。而且，由于构成电解质膜2的过渡金属离子的一部分还原，从而使该还原后的离子的离子半径变大(例如，若电解质膜2为LLTO，则Ti4+＜Ti3+)，用于Li+的移动的瓶颈扩大，因此使移动的Li+的6Li同位素比急剧降低。另外，由于在电解质膜2中传导的电子e-所产生的焦耳热使电解质膜2的温度上升，因此，如后所述，移动的Li+的6Li同位素比降低。具体而言，虽然也取决于电解质膜2的电子传导性等，但当施加超过2.0V的电压时，在电解质膜2中能够表现出电子传导性。因此，优选电压+V为2.0V以下，而且，由于施加电压越小则同位素分离系数越大，因此更优选电压+V为1.5V以下，进一步优选为1.0V以下。另一方面，电压+V的下限没有特别规定，只要能够使Li+在电解质膜2中移动即可，例如，虽然也取决于电解质膜2的电子传导性或水溶液ASi、ASo的氢离子浓度等，但优选设定在0.5V以上的范围内。但是，由于施加电压+V越小则Li+的迁移率μ越降低，因此优选为生产率不过度降低的程度。
另外，离子迁移率μ是离子的扩散系数D与下式(7)的关系(T：温度(K)、k：玻尔兹曼常数)。扩散系数D如下式(8)所示的那样，与跳跃率Γ成正比(a：位间的平均距离(跳跃长度)、nc：载体密度、f：由离子和其周围决定的相关效应系数、d：扩散场尺寸)。另外，式(8)的频率因子Γ0如下式(9)所示那样，与温度T成正比，另外，(Zs vib/ZI vib)与质量数m的平方根成反比，因此频率因子Γ0与质量数m的平方根成反比(h：普朗克常数、Zs vib：鞍点的声子分配函数、ZI vib：初始状态下的声子分配函数、C1：常数)。根据式(8)和式(9)，扩散系数D由下式(10)表示。而且，根据式(7)和式(10)，离子迁移率μ由下式(11)表示(C2：常数)。如式(11)所示，质量数m和活化能Ea较小的6Li+的离子迁移率μ比7Li+高。而且，离子迁移率μ依赖于温度T，其依赖性的程度受活化能Ea的影响。
[数学式1]
kTμ＝D…(7)
Figure BDA0004041509150000121
Figure BDA0004041509150000122
Figure BDA0004041509150000123
Figure BDA0004041509150000124
根据式(11)，针对温度依赖性，计算出每单位时间的相对的7Li+、6Li+移动量和移动Li+的同位素比，在图6A中示出。活化能Ea是设7Li+为0.30eV，6Li+为0.25eV而计算出的。与电压依赖性的模拟同样，同位素比是将移动前的7Li+与6Li+的丰度比设为1:1而计算出的。如图6A所示，7Li+、6Li+的迁移率随着温度变高而分别以指数函数的方式增加，活化能Ea大的7Li+的温度依赖性更大。因此，随着温度变高，迁移率低的7Li+与迁移率高的6Li+之比变小。详细而言，如图6A所示，6Li同位素比在迁移率极低的低温区域从1附近开始急剧降低，而且随着温度变高而平缓地减少，并收敛于(√(7/6))/(1+√(7/6))。这样，温度越低，则移动的Li+中的6Li+的比率越高。
在本实施方式中可适用的温度范围为水溶液ASi、ASo的凝固点以上且小于沸点，当6Li回收用水溶液ASo在电渗析开始时为纯水的情况下为0～100℃。在图6B中示出图6A的-50～50℃的放大图。如图6B所示，在本实施方式中可适用的温度范围内，6Li同位素比的温度依赖性为大致线形，温度越低则越高。据此，电解质膜2的温度优选为20℃以下，更优选为15℃以下，进一步优选为10℃以下，更进一步优选为5℃以下。
在本实施方式所涉及的锂同位素浓缩方法中，随着施加电压时间的经过，残存于含Li水溶液ASi的Li+的6Li同位素比(6Li/(7Li+6Li))降低，因此新移动的Li+的6Li同位素比减少。因此，为了更高效地浓缩6Li，例如，可以在6Li回收用水溶液ASo达到了规定的Li+浓度，或者经过了规定的施加电压时间后，对供给槽11的含Li水溶液ASi进行更换。另外，为了使同位素分离系数更大，也可以以反复电压施加(运行)刚开始之后的同位素分离系数大的状态的方式，间歇性地施加电压+V，或者交替施加反向的电压-V′(V＞V′)(参照专利文献2、非专利文献1)。针对电渗析结束后的6Li回收用水溶液ASo，例如，可以在根据需要使水分蒸发而将Li浓缩之后，利用二氧化碳(CO2)鼓泡等生成碳酸锂(Li2CO3)使其析出，从而对6Li进行回收。或者，也可以在生成碳酸锂之后，进一步通过冷却或使水分蒸发等而以过饱和状态生成氢氧化锂(LiOH)使其析出，从而对6Li进行回收。
(变形例)
在本实施方式所涉及的锂同位素浓缩方法中，电解质膜2的温度越低则越能够提高6Li同位素比而对其进行回收(参照图6A、图6B)，但需要以含Li水溶液ASi、6Li回收用水溶液ASo不会冻结的方式在其凝固点以上对其进行冷却。因此，水溶液ASi、ASo，尤其6Li回收用水溶液ASo也可以含有不透过电解质膜2的溶质，以便凝固点下降至低于0℃。这样的溶质是含有该溶质的水溶液ASi、ASo不会腐蚀电解质膜2或电极31、32等的溶质。具体而言，可列举出氯化钠(NaCl、盐)、氯化镁(MgCl2)、氯化钙(CaCl2)、氯化钾(KCl)等盐、或乙二醇等有机溶剂。如上所述，为了从电渗析结束后的6Li回收用水溶液ASo回收6Li而鼓泡二氧化碳，在该情况下，尤其优选不生成碳酸锂以外的析出物(碳酸盐)且凝固点下降显著的氯化钠。此外，6Li回收用水溶液ASo在鼓泡二氧化碳前使水分蒸发而浓缩Li的情况下，优选通过过滤等一般的方法去除因水分的减少而析出的盐后进行鼓泡。或者，针对回收的6Li回收用水溶液ASo，也可以在二氧化碳的鼓泡前，在0℃以上，例如室温以上的温度下进行通常的电渗析等(例如，参照日本发明专利公开公报特开2019-141807号)，在纯水等中选择性地回收Li。根据这样的方法，可以将电解质膜2冷却至0℃以下，更优选冷却至低于0℃，从而进一步提高6Li同位素比而高效地进行浓缩。
〔多级式锂同位素浓缩装置〕
本发明所涉及的锂同位素浓缩装置10在回收槽12中获得含有6Li同位素比高于供给槽11内的含Li水溶液ASi的Li的水溶液(6Li回收用水溶液ASo)。因此，通过将该Li回收后的6Li回收用水溶液ASo投入到空的供给槽11，能够获得含有6Li同位素比进一步高的Li的水溶液。因此，如图7所示，通过形成使锂同位素浓缩装置10的回收槽12与另一锂同位素浓缩装置10的供给槽11以呈一体化的方式连接而成的级联结构，能够分级地浓缩6Li。这样的多级式锂同位素浓缩装置20具有处理槽1A、以将处理槽1A在一个方向上分隔为5个槽11、12、13、14、15的方式隔开间隔地平行配置的4张电解质膜(锂离子传导性电解质膜)2、分别覆盖于电解质膜2的各面的第1电极31和第2电极32(电极)、电源装置50、冷却装置6A。电源装置50具有针对每个电解质膜2连接其两面的电极31、32间的锂同位素浓缩装置10的电源装置5(参照图1)，且构成为将相邻的电源装置5串联连接。此外，在间歇性地施加电压的情况下，优选使所有的电源装置5同步。另外，在多级式锂同位素浓缩装置20中，在相邻的2张电解质膜2的相向一侧的各个面上所设置的第2电极32和第1电极31由导体连接而短路。冷却装置6A具有投入槽12和槽14的2个制冷剂管，以便对4张电解质膜2进行冷却。此外，制冷剂管的个数、冷却装置6A的结构没有限定，只要能够将所有的电解质膜2冷却至规定温度即可。其他各要素如在锂同位素浓缩装置10的结构中说明的那样。即，多级式锂同位素浓缩装置20是将4台锂同位素浓缩装置10以各个处理槽1一体化为处理槽1A的方式连接而成的结构，相邻的2台锂同位素浓缩装置10、10中的一方的回收槽12兼用作另一方的供给槽11。
由多级式锂同位素浓缩装置20实现的锂同位素浓缩方法与由锂同位素浓缩装置10实现的方法相同，在图中，在左端的供给槽11中投入以天然丰度比含有7Li、6Li的含Li水溶液ASi，在其他的各槽12、13、14、15中投入纯水。通过电源装置50的多个电源分别施加正的电压+V，在图中，Li+从左向右进行移动，槽12、13、14、15的各槽内的纯水成为以不同的浓度含有6Li同位素比不同的Li的水溶液AS1、AS2、AS3、ASo。6Li同位素比按照ASi＜AS1＜AS2＜AS3＜ASo的顺序变高。因此，即使Li+通过在1张电解质膜2中的移动而实现的同位素分离系数不大，也能够回收6Li同位素比高的Li，因此不需要通过低温、低电压而使Li+迁移率极度降低，从而能够提高生产率。
在多级式锂同位素浓缩装置20中，电解质膜2以及针对每个电解质膜2设置的第1电极31和第2电极32的数量没有特别规定，数量越多，即，将越多台的锂同位素浓缩装置10连接，越能够回收6Li同位素比高的Li。另外，在图7中，使锂同位素浓缩装置10在一个方向上连接而构成，且使所有相邻的电解质膜2、2相向配置，但例如也可以在1、2个部位上使其90°弯曲连接，且将相邻的电解质膜2、2相互垂直配置。
实施例
以上，针对本发明所涉及的锂同位素浓缩装置和锂同位素浓缩方法说明了用于实施本发明的方式，以下，针对确认了本发明的效果的实施例进行说明。此外，本发明并不受该实施例和所述方式的限定，根据这些记载进行的各种变更、改变等当然包括在本发明的主旨的范围内。
针对图1所示的本发明的实施方式所涉及的锂同位素浓缩装置，通过使施加电压条件发生变化而测定了锂的同位素比的变化量。
(锂同位素浓缩装置的制作)
锂同位素浓缩装置使用了50mm×50mm、厚度0.5mm的板状的La0.57Li0.29TiO3(锂离子传导性陶瓷LLTO、日本东邦钛(株)制造)作为电解质膜。在该电解质膜的两面的各自中央部的19.5mm×20.5mm的区域上形成厚度10μm、宽度0.5mm、间隔0.5mm的梳形的电极作为第1电极和第2电极，还形成有连接于该电极的、用于与电源连接的引线。第1电极、第2电极和引线通过将Pt膏剂在电解质膜的表面上丝网印刷，在大气中以900℃烧制1h而形成。将形成有电极等的电解质膜安装于亚克力板制的处理槽内，将其分隔成供给槽和回收槽，将处理槽收容于具有温度调节功能的恒温槽而制成锂同位素浓缩装置。
在锂同位素浓缩装置的供给槽中投入以7Li：92.23mol％、6Li：7.77mol％含有Li的1mol/l的氢氧化锂水溶液作为含Li水溶液，在回收槽中投入150ml纯水作为6Li回收用水溶液，且使第1电极和第2电极完全浸渍。然后，将处理槽内的氢氧化锂水溶液和纯水的液温调节为20℃。
将电源装置与第1电极和第2电极连接，调节为规定的液温且在经过12小时以上之后，将第1电极作为正极，施加3600秒钟2.0V。在施加电压的期间，利用与电源装置串联连接的电流计测量电流值，并且分别对供给槽和回收槽的水溶液进行搅拌。在施加电压后，对回收槽的水溶液进行回收，并通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)装置(Elan drc-e、(株)珀金埃尔默制造)测定水溶液中的7Li、6Li的量。重新更换供给槽和回收槽来改变液温，分别同样地施加3600秒钟2.0V。液温以5℃的增量调节为20～50℃，并且调节为0℃。而且，在液温20℃下，以0.25V的增量施加3600秒钟1.0～2.0V的电压，并且同样以0.5V施加3600秒钟电压。分别施加电压后，同样测定从回收槽回收到的水溶液中的7Li、6Li的量，并由7Li、6Li的量计算出6Li同位素分离系数。6Li同位素分离系数设为(施加电压后的回收槽的水溶液的(6Li/7Li)摩尔比)/(施加电压前的供给槽的氢氧化锂水溶液的(6Li/7Li)摩尔比)。在图8中示出施加时间3600秒钟的6Li+移动量(空心圆：○)和6Li同位素分离系数(实心圆：●)的温度依赖性的曲线图，在图9中示出其施加电压依赖性的曲线图。
如图8所示，温度越低则6Li同位素分离系数越高，另一方面，6Li+的移动量减少，但在0℃下也停留在25℃下的约1/2，可以认为能够回收充分的量。另外，如图9所示，施加电压越低则6Li同位素分离系数越高，但6Li+的移动量减少，在0.5V下变得极少。在20℃、1.25V下，6Li同位素分离系数相当于0℃、2.0V，但6Li+的移动量为约1/2，与由冷却实现的6Li同位素浓缩相比效率低。据此，可以认为通过组合冷却和电压控制，能够提高6Li同位素分离系数且使效率提高。
[附图标记说明]
10：锂同位素浓缩装置；20：多级式锂同位素浓缩装置；1、1A：处理槽；11：供给槽(第1槽)；12：回收槽(第2槽)；2：电解质膜(锂离子传导性电解质膜)；31：第1电极(电极)；32：第2电极(电极)；5：电源装置；50：电源装置；6、6A：冷却装置；ASi：含Li水溶液；ASo：6Li回收用水溶液。

Claims (9)

1.一种锂同位素浓缩装置，具有被分隔为第1槽和第2槽的处理槽，使用所述第2槽从所述第1槽所收容的、以锂离子的状态含有6Li和7Li的水溶液中回收含有6Li的同位素比高于所述水溶液的锂离子的水溶液，其特征在于，
所述锂同位素浓缩装置具有锂离子传导性电解质膜、多孔结构的电极、电源装置和冷却装置，其中，
所述锂离子传导性电解质膜用于分隔所述处理槽；所述多孔结构的电极以与所述锂离子传导性电解质膜的两面分别接触的方式设置；所述电源装置在所述电极间施加电压；所述冷却装置对所述锂离子传导性电解质膜进行冷却。
2.根据权利要求1所述的锂同位素浓缩装置，其特征在于，
所述电源装置间歇性地施加电压。
3.根据权利要求1所述的锂同位素浓缩装置，其特征在于，
所述电源装置交替施加正负电压。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂同位素浓缩装置，其特征在于，
所述冷却装置使所述锂离子传导性电解质膜的温度为20℃以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的锂同位素浓缩装置，其特征在于，
所述冷却装置对所述第1槽和所述第2槽中的至少一方所收容的水溶液进行冷却。
6.一种多级式锂同位素浓缩装置，通过将2台以上权利要求1至5中任一项所述的锂同位素浓缩装置以所述处理槽一体化的方式连接而构成，其特征在于，
所述锂同位素浓缩装置的各个所述锂离子传导性电解质膜以将一体化的所述处理槽分隔为3个槽以上的方式相互分离配置，
相邻的2台所述锂同位素浓缩装置中的一方的所述第2槽兼作另一方的所述第1槽，
所述冷却装置对分隔后的所述处理槽中的至少1个槽所收容的水溶液进行冷却。
7.一种锂同位素浓缩方法，在由锂离子传导性电解质膜分隔为第1槽和第2槽的处理槽中，使用所述第2槽从所述第1槽所收容的、以锂离子的状态含有6Li和7Li的水溶液中回收含有6Li的同位素比高于所述水溶液的锂离子的水溶液，
其特征在于，
将所述锂离子传导性电解质膜冷却为20℃以下，同时在多孔结构的电极彼此之间以所述第1槽侧为正来施加电压，其中所述多孔结构的电极以与所述锂离子传导性电解质膜的两面分别接触的方式设置。
8.根据权利要求7所述的锂同位素浓缩方法，其特征在于，
所述第1槽和所述第2槽所收容的水溶液各自凝固点小于0℃，
将所述锂离子传导性电解质膜冷却至大于所述凝固点且小于0℃，同时施加所述电压。
9.一种锂同位素浓缩方法，在由锂离子传导性电解质膜分隔为第1槽和第2槽的处理槽中，使用所述第2槽从所述第1槽所收容的、以锂离子的状态含有6Li和7Li的水溶液中回收含有6Li的同位素比高于所述水溶液的锂离子的水溶液，其特征在于，
在以与所述锂离子传导性电解质膜的两面分别接触的方式设置的多孔结构的电极彼此之间，以所述第1槽侧为正施加1.5V以下的电压。
CN202180048647.XA 2020-07-07 2021-07-06 锂同位素浓缩装置和多级式锂同位素浓缩装置、及锂同位素浓缩方法 Pending CN115916380A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-117141 2020-07-07
JP2020117141 2020-07-07
PCT/JP2021/025527 WO2022009905A1 (ja) 2020-07-07 2021-07-06 リチウム同位体濃縮装置および多段式リチウム同位体濃縮装置、ならびにリチウム同位体濃縮方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115916380A true CN115916380A (zh) 2023-04-04

Family

ID=79553227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180048647.XA Pending CN115916380A (zh) 2020-07-07 2021-07-06 锂同位素浓缩装置和多级式锂同位素浓缩装置、及锂同位素浓缩方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230256390A1 (zh)
EP (1) EP4180115A4 (zh)
JP (1) JPWO2022009905A1 (zh)
CN (1) CN115916380A (zh)
WO (1) WO2022009905A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5324998A (en) * 1976-08-17 1978-03-08 Osaka Sanso Kougiyou Kk Method of enriching light isotope
JP4706564B2 (ja) * 2006-06-06 2011-06-22 東レ株式会社 浄水器
JP5429658B2 (ja) 2008-07-29 2014-02-26 独立行政法人日本原子力研究開発機構 リチウム同位体分離濃縮法および装置、並びに６Ｌｉ同位体または７Ｌｉ同位体高濃縮回収システムおよび回収方法
DE102013215004A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-05 Evonik Industries Ag Membrankaskade mit sinkender Trenntemperatur
JP7029798B2 (ja) 2018-02-22 2022-03-04 国立大学法人弘前大学 リチウム同位体濃縮装置および多段式リチウム同位体濃縮装置、ならびにリチウム同位体濃縮方法
JP7103626B2 (ja) 2018-02-22 2022-07-20 国立大学法人弘前大学 リチウム回収装置およびリチウム回収方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230256390A1 (en) 2023-08-17
WO2022009905A1 (ja) 2022-01-13
EP4180115A4 (en) 2024-08-28
EP4180115A1 (en) 2023-05-17
JPWO2022009905A1 (zh) 2022-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102064692B1 (ko) 리튬 선택 투과막, 리튬 회수 장치, 리튬 회수 방법, 수소 제조 방법
JP5897512B2 (ja) 重水の電解濃縮方法
US9932653B2 (en) Metal ion recovery device and metal ion recovery method
JP7029798B2 (ja) リチウム同位体濃縮装置および多段式リチウム同位体濃縮装置、ならびにリチウム同位体濃縮方法
Kim et al. Compartmentalized desalination and salination by high energy density desalination seawater battery
JP7103626B2 (ja) リチウム回収装置およびリチウム回収方法
US20150129433A1 (en) Method for recovering a metal from solution, system for recovering a metal from solution, and system for recovering lithium from salt water
CN104823306A (zh) 利用铟氧化物电极还原二氧化碳至产物
JP2002520785A (ja) 電解液からの硫酸イオンの除去方法
Yu et al. Thermally assisted efficient electrochemical lithium extraction from simulated seawater
CN115916380A (zh) 锂同位素浓缩装置和多级式锂同位素浓缩装置、及锂同位素浓缩方法
CN110741504B (zh) 二氧化碳电解-碳燃料电池一体型装置
JP2021115505A (ja) 水素回収装置、水素回収方法、及び二酸化炭素固定化システム
EP4374953A1 (en) Lithium isotope concentration device, multi-stage lithium isotope concentration device, and lithium isotope concentration method
JP6419470B2 (ja) 電解処理方法及び電解処理装置
WO2023190771A1 (ja) リチウム同位体濃縮装置、多段式リチウム同位体濃縮装置、およびリチウム同位体濃縮方法
WO2023027190A1 (ja) リチウム回収装置およびリチウム回収方法
WO2023190990A1 (ja) リチウム回収装置およびリチウム回収方法
US20130186775A1 (en) Separation and/or Sequestration Apparatus and Methods
JP2009535515A (ja) 酸化還元反応の利用による半導体材料の精製方法
US20240149219A1 (en) Lithium recovery device and lithium recovery method
Cuesta et al. Desalination of sea water to potable levels without external energy input by electrochemical acid-base neutralisation
Yuan Multifunctional membrane distillation for hypersaline brine treatment, low-grade heat harvesting and lithium recovery
Palagonia Lithium recovery from diluted brines by means of a flow-through electrodes electrochemical reactor
TW202428343A (zh) 在鹼性介質中生產氫氣與氫氧化鋰

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination