JP2000325779A - 複合型リチウム吸着剤及びその製造方法 - Google Patents
複合型リチウム吸着剤及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2000325779A JP2000325779A JP11142701A JP14270199A JP2000325779A JP 2000325779 A JP2000325779 A JP 2000325779A JP 11142701 A JP11142701 A JP 11142701A JP 14270199 A JP14270199 A JP 14270199A JP 2000325779 A JP2000325779 A JP 2000325779A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- pentavalent element
- manganese
- adsorbent
- adsorption
- 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
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 リチウムを含有する５価元素−マンガン複合
化合物を酸処理して得られるリチウム吸着性能に優れ水
溶液中で安定なリチウム吸着剤 【効果】 海水等のリチウム希薄溶液からリチウムを極
めて効率よく経済的に分離回収できる。リチウムは、例
えば電池用材料、冷却用媒体、核融合炉用の原料などと
して有用である。
化合物を酸処理して得られるリチウム吸着性能に優れ水
溶液中で安定なリチウム吸着剤 【効果】 海水等のリチウム希薄溶液からリチウムを極
めて効率よく経済的に分離回収できる。リチウムは、例
えば電池用材料、冷却用媒体、核融合炉用の原料などと
して有用である。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は新規なリチウム吸着
剤に関するものである。更に詳しく言えば本発明はリチ
ウムに対する選択吸着性に優れ、かつ吸着容量及び吸着
速度が大きく、水溶液中で安定、かつ安価なリチウム吸
着剤の製造方法に関するものである。
剤に関するものである。更に詳しく言えば本発明はリチ
ウムに対する選択吸着性に優れ、かつ吸着容量及び吸着
速度が大きく、水溶液中で安定、かつ安価なリチウム吸
着剤の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、リチウムは、例えばセラミック
ス、グリース、空調用冷媒、医薬品、電池等の原料とし
て使用されており、また将来は、大容量電池、アルミニ
ウム合金材料、核融合燃料などに用いられる重要な物質
として注目されている。しかるに、我が国においてはリ
チウム鉱石資源がなく、リチウム金属やその化合物は全
量輸入しているのが現状である。一方、海水中には微量
のリチウムが含まれており、海水からリチウムを効率よ
く回収する技術の確立が強く要望されている。海水など
リチウムを含む希薄溶液から該リチウムを回収する方法
としては、共沈法や蒸発法などが提案されているが経済
的に大きな問題があり、吸着法がもっとも経済的である
と結論されている。そのため、リチウムに対し高い選択
吸着性を示し、かつ化学的に安定な吸着剤の開発が強く
要望されている。
ス、グリース、空調用冷媒、医薬品、電池等の原料とし
て使用されており、また将来は、大容量電池、アルミニ
ウム合金材料、核融合燃料などに用いられる重要な物質
として注目されている。しかるに、我が国においてはリ
チウム鉱石資源がなく、リチウム金属やその化合物は全
量輸入しているのが現状である。一方、海水中には微量
のリチウムが含まれており、海水からリチウムを効率よ
く回収する技術の確立が強く要望されている。海水など
リチウムを含む希薄溶液から該リチウムを回収する方法
としては、共沈法や蒸発法などが提案されているが経済
的に大きな問題があり、吸着法がもっとも経済的である
と結論されている。そのため、リチウムに対し高い選択
吸着性を示し、かつ化学的に安定な吸着剤の開発が強く
要望されている。
【０００３】従来、リチウム吸着剤としては、ヒ酸トリ
ウム（「J. Inorg. Nucl. Chem.」第32巻、第1719ペー
ジ（1970））やアンチモン酸スズ（「Hydrometallurg
y」第12巻、第83ページ（1984））などが知られている
が、吸着量が低く実用には使用できない。
ウム（「J. Inorg. Nucl. Chem.」第32巻、第1719ペー
ジ（1970））やアンチモン酸スズ（「Hydrometallurg
y」第12巻、第83ページ（1984））などが知られている
が、吸着量が低く実用には使用できない。
【０００４】また、加熱処理したリチウム含有マンガン
酸化物を酸処理して得られたリチウム吸着剤（特願 昭
６０−１１６２１）や、マグネシウムを含むマンガン−
アルミニウム複合酸化物の加熱処理物からマグネシウム
を酸で溶出して調製した複合型リチウム吸着剤が知られ
ている（特願 昭６１−２０８７２０）。これらの吸着
剤は海水からリチウムを選択的に吸着し、吸着量も大き
いが、実用性を考えるとまだ十分な性能には達していな
い。
酸化物を酸処理して得られたリチウム吸着剤（特願 昭
６０−１１６２１）や、マグネシウムを含むマンガン−
アルミニウム複合酸化物の加熱処理物からマグネシウム
を酸で溶出して調製した複合型リチウム吸着剤が知られ
ている（特願 昭６１−２０８７２０）。これらの吸着
剤は海水からリチウムを選択的に吸着し、吸着量も大き
いが、実用性を考えるとまだ十分な性能には達していな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】リチウムを含む海水な
どの希薄溶液から該リチウムを実用的に吸着回収するた
めには、リチウムに対する選択吸着性に優れ、かつ吸着
速度および吸着容量が大きく、その上、化学的に安定で
あり、吸着・脱着の繰り返しが可能である吸着剤の開発
が必要である。
どの希薄溶液から該リチウムを実用的に吸着回収するた
めには、リチウムに対する選択吸着性に優れ、かつ吸着
速度および吸着容量が大きく、その上、化学的に安定で
あり、吸着・脱着の繰り返しが可能である吸着剤の開発
が必要である。
【０００６】本発明は、このような要件を満足しうるリ
チウム吸着剤を提供することを目的としてなされたもの
である。
チウム吸着剤を提供することを目的としてなされたもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、リチウムを含
む５価元素−マンガン複合化合物を加熱処理した後、酸
処理してリチウムを溶出したものが前記の要件を満たす
リチウム吸着剤であることを認め、本発明をなすに至っ
た。すなわち、本発明は、５価元素を添加することで吸
着サイトの酸強度を上げ、海水のような弱アルカリ性の
溶液からでも十分なリチウム吸着性を示す効率的な吸着
剤を提供するものである。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、リチウムを含
む５価元素−マンガン複合化合物を加熱処理した後、酸
処理してリチウムを溶出したものが前記の要件を満たす
リチウム吸着剤であることを認め、本発明をなすに至っ
た。すなわち、本発明は、５価元素を添加することで吸
着サイトの酸強度を上げ、海水のような弱アルカリ性の
溶液からでも十分なリチウム吸着性を示す効率的な吸着
剤を提供するものである。
【０００８】本発明である用いられるリチウムを含有す
る５価元素−マンガン複合化合物は特定の方法で調製し
たものでなく、各種の方法で調製したものが用いられ
る。
る５価元素−マンガン複合化合物は特定の方法で調製し
たものでなく、各種の方法で調製したものが用いられ
る。
【０００９】例えば、炭酸リチウム等のリチウム化合物
と５価元素含水酸化物と炭酸マンガン等の化合物を一定
割合で混合し加熱する固相反応法、５価元素とマンガン
イオンを含む溶液と水酸化リチウム等の溶液を混合し、
pH10以上に調整して共沈させる共沈法、５価元素とマン
ガンイオンを含む溶液をあらかじめアルカリで共沈させ
た後、リチウム化合物を一定割合で混合し加熱する共沈
−固相反応法、等が使用できる。
と５価元素含水酸化物と炭酸マンガン等の化合物を一定
割合で混合し加熱する固相反応法、５価元素とマンガン
イオンを含む溶液と水酸化リチウム等の溶液を混合し、
pH10以上に調整して共沈させる共沈法、５価元素とマン
ガンイオンを含む溶液をあらかじめアルカリで共沈させ
た後、リチウム化合物を一定割合で混合し加熱する共沈
−固相反応法、等が使用できる。
【００１０】５価元素−マンガン複合化合物中の５価元
素は吸着サイトの酸強度を上昇させるうえで重要である
が、含量が大きすぎると結晶構造を不安定化させる要因
となり好ましくない。マンガンに対する５価元素含量は
５０％以下まで許されるが、１〜１０％が望ましい。
素は吸着サイトの酸強度を上昇させるうえで重要である
が、含量が大きすぎると結晶構造を不安定化させる要因
となり好ましくない。マンガンに対する５価元素含量は
５０％以下まで許されるが、１〜１０％が望ましい。
【００１１】リチウム含有５価元素−マンガン複合化合
物の加熱処理温度は３００度以上が、望ましくは４００
〜７００度が必要である。加熱とともに結晶化反応が進
むが、加熱時間は１０分以上は必要であり、望ましくは
１時間以上は必要である。
物の加熱処理温度は３００度以上が、望ましくは４００
〜７００度が必要である。加熱とともに結晶化反応が進
むが、加熱時間は１０分以上は必要であり、望ましくは
１時間以上は必要である。
【００１２】加熱処理物からのリチウムの溶出はｐＨ３
以上の弱酸溶液で数時間以上、望ましくは１日以上処理
することによって達成できる。溶出に用いる酸としては
ｐＨ３以下の酸溶液であればよいが、望ましくは塩酸、
硫酸、硝酸、リン酸などの鉱酸がよい。
以上の弱酸溶液で数時間以上、望ましくは１日以上処理
することによって達成できる。溶出に用いる酸としては
ｐＨ３以下の酸溶液であればよいが、望ましくは塩酸、
硫酸、硝酸、リン酸などの鉱酸がよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明の方法で調製した吸着剤は、吸着
サイトの酸強度が高く、かつリチウムに対する選択吸着
性にすぐれ、弱アルカリ性の海水からでもリチウムを効
率よく回収する。また、吸着速度および吸着容量が極め
て大きく、しかも水溶液中で安定であり、実用的な吸着
剤である。本発明の吸着剤を用いることにより、希薄溶
液から該リチウムを極めて効率よく経済的に回収するこ
とができる。
サイトの酸強度が高く、かつリチウムに対する選択吸着
性にすぐれ、弱アルカリ性の海水からでもリチウムを効
率よく回収する。また、吸着速度および吸着容量が極め
て大きく、しかも水溶液中で安定であり、実用的な吸着
剤である。本発明の吸着剤を用いることにより、希薄溶
液から該リチウムを極めて効率よく経済的に回収するこ
とができる。
【００１４】
【実施例】次に、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。
【００１５】実施例１ 塩化マンガンと５価元素塩（オキシ塩化バナジウム、塩
化ニオブ、塩化アンチモン、またはビスマス酸ナトリウ
ム）の混合溶液を調製した。この際５価元素とマンガン
のモル比は0.03とした。これらの混合溶液にアンモニア
水と過酸化水素の混合溶液を添加してマンガン−５価元
素共沈体を合成した。この共沈体に水酸化リチウムをモ
ル比０．８となるように添加し、乾燥させた後、450度
で加熱処理した。
化ニオブ、塩化アンチモン、またはビスマス酸ナトリウ
ム）の混合溶液を調製した。この際５価元素とマンガン
のモル比は0.03とした。これらの混合溶液にアンモニア
水と過酸化水素の混合溶液を添加してマンガン−５価元
素共沈体を合成した。この共沈体に水酸化リチウムをモ
ル比０．８となるように添加し、乾燥させた後、450度
で加熱処理した。
【００１６】これらの前駆体を0.5規定の塩酸溶液中に
３日間浸せきしてリチウムを抽出した後、濾過、乾燥し
て吸着剤を調製した。吸着剤０．１ｇを５ｐｐｍリチウ
ム添加海水１リットル中に入れ、３日間撹拌して吸着実
験を行った。吸着前後のリチウム濃度からリチウム吸着
量を求めた。リチウム吸着量は、マンガン−バナジウム
系で30mg/g、マンガン−ニオブ系で31mg/g、マンガン−
アンチモン系で25mg/g、マンガン−ビスマス系で32mg/g
となった。
３日間浸せきしてリチウムを抽出した後、濾過、乾燥し
て吸着剤を調製した。吸着剤０．１ｇを５ｐｐｍリチウ
ム添加海水１リットル中に入れ、３日間撹拌して吸着実
験を行った。吸着前後のリチウム濃度からリチウム吸着
量を求めた。リチウム吸着量は、マンガン−バナジウム
系で30mg/g、マンガン−ニオブ系で31mg/g、マンガン−
アンチモン系で25mg/g、マンガン−ビスマス系で32mg/g
となった。
【００１７】このことから、本発明の吸着剤は、海水系
で高いリチウム吸着性能を有することは明らかである。
で高いリチウム吸着性能を有することは明らかである。
【００１８】比較例１ 塩化マンガン溶液を用いて実施例１と同じ条件でリチウ
ム吸着剤を合成した。この吸着剤のリチウム吸着性能を
実施例１と同じ条件で測定した。リチウム吸着量は15mg
/gであった。このことから、５価元素の添加によりリチ
ウム吸着性能が飛躍的に上昇するのは明らかである。
ム吸着剤を合成した。この吸着剤のリチウム吸着性能を
実施例１と同じ条件で測定した。リチウム吸着量は15mg
/gであった。このことから、５価元素の添加によりリチ
ウム吸着性能が飛躍的に上昇するのは明らかである。
【００１９】実施例２ 塩化マンガンと塩化アンチモンの混合溶液（アンチモン
/マンガンモル比 = 0.1）に水酸化リチウムと過酸化水
素の混合溶液を過剰に添加して、リチウム−アンチモン
−マンガンの共沈体を調製し、さらに４００度に加熱し
て、リチウム含有アンチモン−マンガン複合化合物を調
製した。これを0.5規定の塩酸溶液で処理して複合吸着
剤を得た。この吸着剤を用いて実施例１と同様にリチウ
ム吸着実験を行ったところ、リチウム吸着量は25mg/gと
なった。このことから、共沈法で調製した複合吸着剤も
良好なリチウム吸着性を示すのは明らかである。
/マンガンモル比 = 0.1）に水酸化リチウムと過酸化水
素の混合溶液を過剰に添加して、リチウム−アンチモン
−マンガンの共沈体を調製し、さらに４００度に加熱し
て、リチウム含有アンチモン−マンガン複合化合物を調
製した。これを0.5規定の塩酸溶液で処理して複合吸着
剤を得た。この吸着剤を用いて実施例１と同様にリチウ
ム吸着実験を行ったところ、リチウム吸着量は25mg/gと
なった。このことから、共沈法で調製した複合吸着剤も
良好なリチウム吸着性を示すのは明らかである。
【００２０】実施例３ 海水からリチウムを吸着したマンガン−ニオブ系吸着剤
50mgを0.1規定の塩酸溶液50ミリリットル中に入れ、24
時間撹拌した。撹拌後、上澄みのリチウム濃度を測定し
リチウム脱着率を求めたところ、90%となった。また、
マンガンの溶出率は0.2%、ニオブの溶出率は0.1%以下で
あった。このことから、該吸着剤は、脱着時においても
化学的に極めて安定であることは明らかである。
50mgを0.1規定の塩酸溶液50ミリリットル中に入れ、24
時間撹拌した。撹拌後、上澄みのリチウム濃度を測定し
リチウム脱着率を求めたところ、90%となった。また、
マンガンの溶出率は0.2%、ニオブの溶出率は0.1%以下で
あった。このことから、該吸着剤は、脱着時においても
化学的に極めて安定であることは明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加納 博文 香川県高松市林町2217番14号 工業技術院 四国工業技術研究所内 (72)発明者 大井 健太 香川県高松市林町2217番14号 工業技術院 四国工業技術研究所内 Ｆターム(参考） 4G048 AA03 AB02 AC08 4G066 AA12B AA26B AA34D AE01D BA36 CA45 DA07 FA05 FA11 FA34
Claims (3)
- 【請求項１】 リチウムを含む５価元素−マンガン複合
酸化物の加熱処理物からリチウムを酸で溶出して調製し
た複合型リチウム吸着剤。 - 【請求項２】 リチウムを含む５価元素−マンガン複合
酸化物を３５０度以上の温度で加熱した後、酸処理して
リチウムを溶出させることを特徴とするリチウム吸着剤
の製造方法。 - 【請求項３】 ５価元素としてニオブ、アンチモン、ビ
スマス、バナジウム、を含むことを特徴とするリチウム
吸着剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142701A JP2000325779A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 複合型リチウム吸着剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142701A JP2000325779A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 複合型リチウム吸着剤及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000325779A true JP2000325779A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15321559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11142701A Pending JP2000325779A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 複合型リチウム吸着剤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000325779A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002081376A1 (en) * | 2001-04-02 | 2002-10-17 | Japan Science And Technology Corporation | Manganese/oxygen compound with arsenic adsorption, arsenic adsorbent, and method of adsorptively removing arsenic from aqueous solution |
| KR101574847B1 (ko) | 2012-06-27 | 2015-12-07 | 이상로 | 리튬-망간 복합 산화물, 리튬-망간 흡착제용 전구체, 및 그의 제조방법, 및 그를 이용하는 리튬 흡착제 |
| CN115253999A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-11-01 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种锂吸附材料及其制备方法和应用 |
-
1999
- 1999-05-24 JP JP11142701A patent/JP2000325779A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002081376A1 (en) * | 2001-04-02 | 2002-10-17 | Japan Science And Technology Corporation | Manganese/oxygen compound with arsenic adsorption, arsenic adsorbent, and method of adsorptively removing arsenic from aqueous solution |
| US7335622B2 (en) | 2001-04-02 | 2008-02-26 | Japan Science And Technology Corporation | Manganese/oxygen compound with arsenic adsorption |
| KR101574847B1 (ko) | 2012-06-27 | 2015-12-07 | 이상로 | 리튬-망간 복합 산화물, 리튬-망간 흡착제용 전구체, 및 그의 제조방법, 및 그를 이용하는 리튬 흡착제 |
| CN115253999A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-11-01 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种锂吸附材料及其制备方法和应用 |
| CN115253999B (zh) * | 2022-07-13 | 2023-06-23 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种锂吸附材料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chitrakar et al. | Synthetic inorganic ion exchange materials XLVII. Preparation of a new crystalline antimonic acid HSbO3. O. 12H2O | |
| JPS61283342A (ja) | リチウム吸着剤とその製造方法 | |
| JP3321602B2 (ja) | 選択的リチウム分離剤及びその製造方法 | |
| JP2000325779A (ja) | 複合型リチウム吸着剤及びその製造方法 | |
| AU2022250148B2 (en) | Lithium-containing solution production method | |
| JP3388406B2 (ja) | リチウム吸着剤の製造方法 | |
| JP3412003B2 (ja) | 新規なリチウム吸着剤及びその製造方法 | |
| JPS6362546A (ja) | 複合型リチウム吸着剤及びその製造方法 | |
| JPH024442A (ja) | 高性能リチウム吸着剤およびその製造方法 | |
| JPH0222698B2 (ja) | ||
| JPH0357814B2 (ja) | ||
| JPS61278347A (ja) | リチウム吸着剤の製造方法 | |
| JPH0218906B2 (ja) | ||
| JP2775412B2 (ja) | リチウム同位体分離剤 | |
| JPS6380844A (ja) | リチウム吸着剤の製造方法 | |
| JPH01203039A (ja) | 新規なリチウム選択性を示す吸着剤及びその製造方法 | |
| JPH0326334A (ja) | リチウム回収剤及びその製造方法 | |
| JP2004002097A (ja) | リチウム・マンガン複合酸化物の製造方法 | |
| JPH0611397B2 (ja) | リチウム吸着剤およびその製造方法 | |
| JPH0632762B2 (ja) | マンガン酸化物系リチウム吸着剤からリチウムの脱着方法 | |
| JP2683312B2 (ja) | カリウム選択的吸着剤及びその製造方法 | |
| JP2641239B2 (ja) | 銀の吸着剤及びその使用方法 | |
| JPH0687970B2 (ja) | リチウム吸着剤及びその製造方法 | |
| JPH0618638B2 (ja) | カリウム及びルビジウム用吸着剤及びその製造方法 | |
| JPS61283341A (ja) | リチウム吸着剤の新製造方法 |