JP2023529444A - スケール物質存在下におけるリチウム抽出 - Google Patents

Abstract

本発明は、リチウム溶液中の不純物沈澱を制限しながらリチウム溶液を産出するための、液体資源からのリチウム回収に関する。【選択図】図１

Description

相互参照
本出願は、２０２０年６月９日に出願された米国仮特許出願第６３／０３６，８９６号の利益を主張し、当該文献は参照によってその全体が本明細書中に組み込まれる。

イオン交換材料は、液体資源からのリチウムイオン抽出に使用することができ、および、不純物を伴ってリチウムイオンを酸性溶液中へと放出し、および、溶出溶液中の不純物の濃度は、沈殿の形成を制限するか削減するために減少させることができる。

リチウムは、イオン交換材料への吸収を経て、続いてリチウム塩溶解液を形成するようにプロトンを使用して溶出させることにより、液体資源から回収することができる。ある場合では、リチウム塩溶解液は、沈殿して固体を形成して処理機器に干渉し得る溶解化合物を含み得る。本発明は、リチウム塩溶解液中の化合物の沈殿を制限および排除する方法を含む。

本明細書に開示されるのは、一態様において、液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスであり、該プロセスは、ａ）リチウム選択性の（ｌｉｔｈｉｕｍ－ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）イオン交換材料を、リチウムを含む液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にし、それによりリチウム富化されたイオン交換材料を形成する工程、ｂ）任意選択で、上記リチウム富化されたイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム富化されたイオン交換材料から液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム富化されたイオン交換材料を酸性溶液と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が上記リチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、第１の不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液と部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程、および、ｄ）不純物の少なくともいくらかを上記第１の不純物富化されたリチウム化酸性溶液から除去して、リチウム富化された酸性溶液を形成する工程、を含む。いくつかの実施形態では、リチウム富化された酸性溶液は、部分的に溶出されたイオン交換材料と接触され、その結果、リチウムと不純物は、部分的に溶出されたイオン交換材料からさらに溶出されて、ある蓄積量のリチウムを有する第２の不純物富化されたリチウム化酸性溶液を形成する。いくつかの実施形態では、請求項１の工程（ｄ）での少なくともいくらかの不純物を除去すること、および請求項２での部分的に溶出されたイオン交換材料とリチウム富化された酸性溶液を接触させることは、反復的手法で繰り返され、それにより、後のリチウム富化された酸性溶液の形成の各反復でリチウム濃度を蓄積させる。

本明細書では、別の態様において、液体資源から酸性溶液中へリチウムを抽出するプロセスが開示され、該プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含む液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にし、それにより第１のリチウム富化されたイオン交換材料を形成する工程、ｂ）任意選択で、上記第１のリチウム富化されたイオン交換材料を洗浄液に接触させて、前記第１のリチウム富化されたイオン交換材料から液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム富化されたイオン交換材料を酸性溶液と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が上記第１のリチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、第１の不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液と第１の部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程、および、ｄ）不純物の少なくともいくらかを上記第１の不純物富化されたリチウム化酸性溶液から除去して、リチウム富化された酸性溶液を形成する工程、および、ｅ）上記リチウム富化された酸性溶液を第２のリチウム富化されたイオン交換材料と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が上記第２のリチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、１）ある蓄積量のリチウムを有する第２の不純物富化されたリチウム化酸性溶液と、２）第２の部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程を含む。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、不純物は多価のカチオンを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、プロトンは、不純物の少なくともいくらかを除去した後でリチウム富化された酸性溶液に添加される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、酸性溶液は酸性の硫酸塩溶液を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、除去される不純物は、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、不純物はナノ濾過膜を使用して除去される。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、不純物は、アニオン沈殿剤を使用する沈殿によって除去される。いくつかの実施形態では、プロセスは、カチオン沈殿剤を用いた沈殿によって、工程（ｄ）の後に、リチウム富化された酸性溶液からアニオン沈殿剤を除去する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、上記アニオン沈殿剤はシュウ酸塩またはクエン酸塩である。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、不純物は、多価カチオン選択性イオン交換樹脂を使用して除去される。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、強酸性のカチオン交換材料を含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含み、および上記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含み、および上記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含み、および上記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンポリマーを含み、上記不純物はカルシウムを含み、および上記沈殿は硫酸カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンポリマーを含み、上記不純物はカルシウムを含み、および、個々のリチウム富化された酸性溶液において形成が避けられる沈殿は、硫酸カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエン、塩化ビニルベンゼン、アクリロニトリル、またはそれらの組み合わせのコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエン、塩化ビニルベンゼン、アクリロニトリルのコポリマー、または組み合わせを含み、これらはスルホン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、リン酸、またはそれらの組み合わせで官能化されている。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、上記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、個々のリチウム富化された酸性溶液において形成を避けられる沈殿は、硫酸カルシウムを含む。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、沈殿の形成を制限するために、スケール防止剤（ａｎｔｉ－ｓｃａｌａｎｔ）またはキレート剤（ｃｈｅｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）が使用される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、リチウム選択性のイオン交換材料は、容器のネットワークに充填される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、上記液体資源のｐＨは、リチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、または後に増加される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、上記液体資源のｐＨは、リチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、または後に水酸化ナトリウムの添加によって増加される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、蓄積量のリチウムは、膜電気分解を使用して、水酸化リチウムに変換される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、蓄積量のリチウムは、水酸化ナトリウムの添加によって、水酸化リチウムに変換される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、蓄積量のリチウムは、炭酸ナトリウムの添加によって、炭酸リチウムに変換される。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、上記リチウム選択性のイオン交換材料は、流動床において上記液体資源と接触される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、上記リチウム選択性のイオン交換材料は、充填床において上記液体資源と接触される。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、上記リチウム選択性のイオン交換材料は、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、Ｌｉ_２ＭＯ_３（Ｍ＝Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｎ）、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、Ｌｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_１．６Ｍｎ_１．６Ｏ_４、ＬｉＭＯ２（Ｍ＝Ａｌ，Ｃｕ，Ｔｉ）、Ｌｉ_４ＴｉＯ_４、Ｌｉ_７Ｔｉ１１Ｏ_２４、Ｌｉ_３ＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｓｉ_３Ｏ_７、Ｌｉ_２ＣｕＰ_２Ｏ_７、それらの修飾体、それらの固溶体、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸化物（ｏｘｉｄｅ）、ポリマー、またはその組み合わせを含むコーティングでコートされたリチウム選択性のイオン交換材料を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、上記リチウム選択性のイオン交換の材料は、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ポリビニリデンジフルオリド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリジビニルベンゼン、またはそれらの組み合わせを含むコーティングでコートされたリチウム選択性のイオン交換材料である。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のプロセスについて、上記液体資源は、天然ブライン、前処理されたブライン、溶解された塩原（ｓａｌｔ ｆｌａｔ）、海水、濃縮海水、脱塩流出液、濃縮ブライン、加工済ブライン（ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｂｒｉｎｅ）、油田ブライン、イオン交換プロセスからの液体、溶剤抽出プロセスからの液体、合成ブライン、鉱石または鉱石の組み合わせからの滲出溶液、ミネラルまたはミネラルの組み合わせからの滲出溶液、粘土または粘土の組み合わせからの滲出溶液、リサイクル生成物からの滲出溶液、リサイクル原料からの滲出溶液、またはその組み合わせを含む。

参照による組み込み
本明細書で言及される全ての出版物、特許、および特許出願は、あたかも個々の出版物、特許、または特許出願が参照によって組み込まれるよう具体的かつ個別に示されるかのように、同じ程度まで参照により本明細書に組み込まれる。

本発明の新規な特徴を、具体的に添付の特許請求の範囲とともに説明する。本発明の特徴と利点をより良く理解するには、本発明の原理が用いられる例示的実施形態を説明する以下の詳細な説明と添付図面とを参照されたい。

図１は、リチウム選択性のイオン交換材料から酸性の硫酸塩溶液の中へリチウムを溶出するためのシステムの非限定的な例を図示し、該システムは、強酸性のカチオン交換材料を通した酸性の硫酸塩溶液の循環を伴う撹拌タンク型反応器を使用して、多価のカチオンを選択的に除去し、酸性の硫酸塩溶液中の沈殿の形成を回避する。 図２は、リチウム選択性のイオン交換材料を含有する充填床カラムの第１のネットワークと、多価のカチオンを吸収するための強酸性のカチオン交換材料を含有する充填床カラムの第２のネットワークとを含むシステムの非限定的な例を図示し、ここで酸性の硫酸塩溶液は、リチウム選択性のイオン交換材料と接触されてリチウムを溶出され、次に、リチウム選択性のイオン交換材料に返される前に、強酸性のカチオン交換材料と接触されて、多価のカチオンを除去されて、沈殿の形成を回避しながらより多くのリチウムを溶出する。 図３は、リチウム選択性のイオン交換材料の第１の流動床から酸性の硫酸塩溶液の中へリチウムを溶出するためのシステムの非限定的な例を図示し、上記酸性の硫酸塩溶液は、シュウ酸カルシウムを沈殿させるために、シュウ酸で処置され、次に、リチウム選択性のイオン交換材料の第２の流動床と接触される前に、シュウ酸亜鉛を沈殿させるために亜鉛で処置される。 図４は、リチウム選択性のイオン交換材料の第１の充填床から酸性の硫酸塩溶液の中へリチウムを溶出するためのシステムの非限定的な例を図示し、上記酸性の硫酸塩溶液は、リチウム選択性のイオン交換材料の第２の充填床と接触される前に、強酸性のカチオン交換材料と接触されて、多価のカチオンを除去される。

用語「リチウム」、「リチウムイオン」、「Ｌｉ」および「Ｌｉ^＋」は、本明細書において交換可能に使用され、そうではないと特段に留意されない限り、これらの用語は同意語である。用語「水素」、「水素イオン」、「Ｈ」および「Ｈ^＋」は、本明細書において交換可能に使用され、そうではないと特段に留意されない限り、これらの用語は同意語である。用語「液体資源」、および「ブライン」は、本明細書において交換可能に使用され、そうではないと特段に留意されない限り、これらの用語は同意語である。

用語「酸性溶液」、「酸性リチウム溶液」、「溶出物」、「溶出溶液」、「不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液」、および「不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）溶出物」は、本明細書において時に交換可能に使用され、および本明細書に使用されるように、本明細書に記載のとおりリチウム富化されたイオン交換材料から溶出される不純物とリチウムを有する酸性溶液を指す。用語「リチウム富化された酸性溶液」および「リチウム富化された酸性溶出物」は、本明細書において時に交換可能に使用され、本明細書に使用されるように、前掲の「酸性溶液」を指し（ＩＥＬ酸性溶液を含む）、ここですべてまたは少なくとも一部の不純物は、本明細書に記載されたシステムおよび／またはプロセスを使用して、そこから除去される。用語「第２のＩＥＬ酸性溶液」および「新しいＩＥＬ酸性溶液」は、本明細書において時に交換可能に使用され、および、本明細書に記載のとおり、本明細書のシステムおよび／またはプロセスにおいてリチウム富化されたイオン交換材料からさらに溶出される不純物とリチウムとを有するリチウム富化された酸性溶液を指す。

リチウムは、リチウム選択性のイオン交換材料へと吸収され得、次に溶出されてリチウムイオンと不純物を含む溶出溶液を形成し得る。不純物の濃度は、溶出の前、最中、および／または後に、溶出溶液における固体の沈殿の形成を制限または排除するために減少され得る。溶出溶液における不純物の濃縮は、ナノ濾過、イオン交換、沈殿、および／または他の選択的な不純物除去方法を使用して、減少され得る。

本明細書において、リチウム選択性のイオン交換材料を使用して液体資源からリチウムを抽出するためのシステムおよびプロセスが開示され、ここでリチウムおよび１つ以上の不純物が、１つ以上のリチウム富化されたイオン交換材料から漸進的に溶出され、および溶出された不純物は、リチウム富化された溶出物からの沈殿の形成を減少または無くすために、少なくとも部分的に、漸進的に除去される。

いくつかの実施形態では、液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含む液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にし、それによりリチウム富化されたイオン交換材料を形成する工程、ｂ）任意選択で、上記リチウム富化されたイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム富化されたイオン交換材料から液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム富化されたイオン交換材料を酸性溶液と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が上記リチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、第１の不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液と部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程、および、ｄ）不純物の少なくともいくらかを上記第１の不純物富化されたリチウム化酸性溶液から除去して、リチウム富化された酸性溶液を形成する工程、を含む。いくつかの実施形態では、リチウム富化された酸性溶液は、部分的に溶出されたイオン交換材料と接触され、その結果、リチウムと不純物は、部分的に溶出されたイオン交換材料からさらに溶出されて、ある蓄積量のリチウムを有する第２の不純物富化されたリチウム化酸性溶液を形成する。いくつかの実施形態では、請求項１の工程（ｄ）での少なくともいくらかの不純物を除去すること、および請求項２での部分的に溶出されたイオン交換材料とリチウム富化された酸性溶液を接触させることは、反復的手法で繰り返され、それにより、後のリチウム富化された酸性溶液の形成の各反復でリチウム濃度を蓄積させる。

代替的に、または付加的に、いくつかの実施形態では、プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含む液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にし、それにより第１のリチウム富化されたイオン交換材料を形成する工程、ｂ）任意選択で、上記第１のリチウム富化されたイオン交換材料を洗浄液に接触させて、前記第１のリチウム富化されたイオン交換材料から液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム富化されたイオン交換材料を酸性溶液と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が上記第１のリチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、第１の不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液と第１の部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程、および、ｄ）不純物の少なくともいくらかを上記第１の不純物富化されたリチウム化酸性溶液から除去して、リチウム富化された酸性溶液を形成する工程、および、ｅ）上記リチウム富化された酸性溶液を第２のリチウム富化されたイオン交換材料と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が上記第２のリチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、１）ある蓄積量のリチウムを有する第２の不純物富化されたリチウム化酸性溶液（例えば、後のＩＥＬ酸性溶液）と、２）第２の部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程を含む。

いくつかの実施形態では、前述のリチウム富化された酸性溶液から不純物を除去することは、不純物選択性のイオン交換材料との接触、ナノ濾過の通過、アニオン沈殿剤を用いた沈殿、電気化学的沈殿、減温による沈殿、またはそれらの任意の組み合わせを含む。

いくつかの実施形態では、前述のリチウム富化された酸性溶液から不純物を除去することは、多価カチオン選択性のイオン交換樹脂を使用することを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、強酸性のカチオン交換材料を含む。

いくつかの実施形態では、前述のリチウム富化された酸性溶液のｐＨは、部分的に溶出されたイオン交換材料または第２のリチウム富化されたイオン交換材料との接触の前に、調整される。いくつかの実施形態では、不純物富化されたチウム化酸性溶液のｐＨは、そこから不純物を除去する前に調節される。

いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料は、コーティングされたイオン交換粒子、コーティングされていないイオン交換粒子、またはその両方を含む。いくつかの実施形態では、コーティングされたイオン交換粒子は、コーティングされていない交換粒子とコーティング材料を含む。

いくつかの実施形態では、リチウム抽出のためのシステムと方法は、複数の容器を含み、各容器は、リチウム富化されたイオン交換材料を含み、該リチウム富化されたイオン交換材料は、液体資源と接触されており、およびそのことによって液体資源からリチウムと１つ以上の不純物とを吸収している。いくつかの実施形態では、酸性溶液、各中間のリチウム富化された溶出物、ＩＥＬ酸性溶液、および／または、後のＩＥＬ酸性溶液（例えば、本明細書に記載されるような第２の、または新たなＩＥＬ酸性溶液）は、複数の容器からリチウムを溶出するために、複数の容器を通って流れる。

いくつかの実施形態では、液体資源のｐＨは、リチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、および／または後に調節される。

液体資源
一実施形態では、液体資源は、天然ブライン、前処置された、溶解された塩原、海水、濃縮海水、地熱ブライン、脱塩流出液、濃縮ブライン、処理されたブライン、油田ブライン、イオン交換プロセスからの液体、溶剤抽出プロセスからの液体、合成ブライン、鉱石または鉱石の組み合わせからの滲出溶液、ミネラルまたはミネラルの組み合わせからの滲出溶液、粘土または粘土の組み合わせからの滲出溶液、リサイクル生成物からの滲出溶液、リサイクル原料からの滲出溶液、またはその組み合わせを含む。

一実施形態では、ブラインは、－２０から２０Ｃ、２０から５０Ｃ、５０から１００Ｃ、１００から２００Ｃ、または２００から４００Ｃの温度にある。一実施形態では、ブラインは、ブライン中の化学種を沈殿または溶解させるために、あるいはブラインからの金属の除去を促進するために、加熱または冷却される。

一実施形態では、ブラインは、１ｍｇ／Ｌ未満、１から５０ｍｇ／Ｌ、５０から２００ｍｇ／Ｌ、２００から５００ｍｇ／Ｌ、５００から２，０００ｍｇ／Ｌ、２，０００から５，０００ｍｇ／Ｌ、５，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から２０，０００ｍｇ／Ｌ、２０，０００から８０，０００ｍｇ／Ｌ、または８０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮でリチウムを含有する。

一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮でマグネシウムを含有する。一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮でカルシウムを含有する。一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮でストロンチウムを含有する。一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮でバリウムを含有する。

一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮で多価のカチオンを含有する。一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮で多価のイオンを含有する。一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮で非リチウム不純物を含有する。一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮で遷移金属を含有する。一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮で鉄を含有する。一実施形態では、ブラインは、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１ｍｇ／Ｌ、１から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌ、１０，０００から５０，０００ｍｇ／Ｌ、５０，０００から１００，０００ｍｇ／Ｌ、１００，０００から１５０，０００ｍｇ／Ｌ、または１５０，０００ｍｇ／Ｌ超の濃縮でマンガンを含有する。

一実施形態では、ブラインは、一定の金属が除去された供給ブラインを産出するために処置される。一実施形態では、供給ブラインは、０．０１ｍｇ／Ｌ未満、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１．０ｍｇ／Ｌ、１．０から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、または１００から１，０００ｍｇ／Ｌの濃度で鉄を含有する。一実施形態では、供給ブラインは、０．０１ｍｇ／Ｌ未満、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１．０ｍｇ／Ｌ、１．０から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、または１００から１，０００ｍｇ／Ｌの濃度でマンガンを含有する。一実施形態では、供給ブラインは、０．０１ｍｇ／Ｌ未満、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１．０ｍｇ／Ｌ、１．０から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、または１００から１，０００ｍｇ／Ｌの濃度で鉛を含有する。一実施形態では、供給ブラインは、０．０１ｍｇ／Ｌ未満、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１．０ｍｇ／Ｌ、１．０から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、または１００から１，０００ｍｇ／Ｌの濃度で亜鉛を含有する。一実施形態では、供給ブラインは、１から５０ｍｇ／Ｌ、５０から２００ｍｇ／Ｌ、２００から５００ｍｇ／Ｌ、５００から２，０００ｍｇ／Ｌ、または２，０００ｍｇ／Ｌ超の濃度でリチウムを含有する。

一実施形態では、供給ブラインは、リチウムなどの金属を回収するために処理され、そして使用済み（ｓｐｅｎｔ）ブラインまたはラフィネートを産出する。一実施形態では、ラフィネートは、０．０１ｍｇ／Ｌ未満、０．０１から０．１ｍｇ／Ｌ、０．１から１．０ｍｇ／Ｌ、１．０から１０ｍｇ／Ｌ、１０から１００ｍｇ／Ｌ、１００から１，０００ｍｇ／Ｌ、または１，０００から１０，０００ｍｇ／Ｌの濃度で回収金属の残量を含有する。

一実施形態では、ブラインのｐＨは、０未満、０から１、１から２、２から４、４から６、６から８、４から８、８から９、９から１０、９から１１、または１０から１２にまで補正される。一実施形態では、ブラインのｐＨは、２から４、４から６、６から８、４から８、８から９、９から１０、９から１１、または１０から１２にまで補正される。一実施形態では、ブラインのｐＨは、金属を沈殿または溶解させるように補正される。

一実施形態では、金属は、ブラインから沈殿されて沈殿を形成する。一実施形態では、沈殿は、遷移金属水酸化物、オキシ水酸化物、硫化物、凝集体、集合体、集塊、またはそれらの組み合わせを含む。一実施形態では、沈殿は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｏ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔ、他の金属、またはその組み合わせを含む。一実施形態では、沈殿は、スラリー、フィルタケーキ、ウェットフィルタケーキ、ドライフィルタケーキ、濃厚なスラリー、または希薄なスラリーへ濃縮され得る。

一実施形態では、沈澱物は、鉄を、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満、０．０１から１ｍｇ／ｋｇ、１から１００ｍｇ／ｋｇ、１００から１０，０００ｍｇ／ｋｇ、または１０，０００から８００，０００ｍｇ／ｋｇの濃度で含有する。一実施形態では、沈澱物は、マンガンを、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満、０．０１から１ｍｇ／ｋｇ、１から１００ｍｇ／ｋｇ、１００から１０，０００ｍｇ／ｋｇ、または１０，０００から８００，０００ｍｇ／ｋｇの濃度で含有する。一実施形態では、沈澱物は、鉛を、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満、０．０１から１ｍｇ／ｋｇ、１から１００ｍｇ／ｋｇ、１００から１０，０００ｍｇ／ｋｇ、または１０，０００から８００，０００ｍｇ／ｋｇの濃度で含有する。一実施形態では、沈澱物は、ヒ素を、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満、０．０１から１ｍｇ／ｋｇ、１から１００ｍｇ／ｋｇ、１００から１０，０００ｍｇ／ｋｇ、または１０，０００から８００，０００ｍｇ／ｋｇの濃度で含有する。一実施形態では、沈澱物は、マグネシウムを、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満、０．０１から１ｍｇ／ｋｇ、１から１００ｍｇ／ｋｇ、１００から１０，０００ｍｇ／ｋｇ、または１０，０００から８００，０００ｍｇ／ｋｇの濃度で含有する。一実施形態では、沈殿は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、ＯＳ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｏ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔ、または他の金属を、０．０１ｍｇ／ｋｇ未満、０．０１から１ｍｇ／ｋｇ、１から１００ｍｇ／ｋｇ、１００から１０，０００ｍｇ／ｋｇ、または１０，０００から８００，０００ｍｇ／ｋｇの濃度で含有する。一実施形態では、沈殿は、有毒および／または放射性である。

一実施形態では、沈殿は、該沈殿を酸と結合させることにより再溶解される。一実施形態では、沈殿は、該沈殿を酸と混合機中で結合させることにより、再溶解される。一実施形態では、沈殿は、該沈殿を酸と高剪断混合機を使用して結合させることにより、再溶解される。

リチウムは、電池および他の技術にとって必須の要素である。リチウムは、ミネラル、土、およびリサイクル生成物由来の天然および合成のブライン、ならびに浸出液溶液を含む、様々な液体資源において見出される。リチウムは、任意選択で、無機イオン交換材料に基づくイオン交換プロセスを使用して、そのような液体資源から抽出される。これらの無機のイオン交換材料は、水素を放出しながら液体資源からリチウムを吸収し、そして水素を吸収しながらリチウムを酸性溶液中へと溶出する。このイオン交換プロセスは、液体資源からリチウムを抽出し、そして濃縮リチウム溶液を産出するために、任意選択で繰り返される。濃縮リチウム溶液は、任意選択で、電池産業または他の産業のための化学物質へとさらに処理される。

イオン交換材料は、任意選択でビーズに形成され、ビーズは、任意選択で、リチウム抽出用のイオン交換カラム、撹拌タンク型反応器、他の反応器、または他のシステムに充填される。ブラインからリチウムを抽出し、およびリチウム濃縮液を産出するために、ブライン、酸性溶液、および任意選択で他の溶液の交互流またはアリコートは、イオン交換カラム、反応器、または反応器システムの中へ、あるいは中を通して、流され、ここで上記リチウムは酸性溶液を使用して上記カラムから溶出される。ブラインがイオン交換カラム、反応器、または反応器システムを通って流れるに従い、イオン交換材料は水素を放出しながらリチウムを吸収し、ここでリチウムと水素の両方はカチオンである。リチウムが取り込まれる間の水素の放出は、ブラインのｐＨが、リチウム取り込みおよび付随する水素排出を促進するために適切な熱力学的に好ましい範囲内に任意選択的に維持されない限り、ブラインを酸性化してリチウム取り込みを制限することになる。一実施形態では、液体資源のｐＨは、イオン交換材料から液体資源の中へと放出され、中和されたプロトンに対して、塩基を添加することにより、目標値付近で維持される。

いくつかの実施形態では、リチウムの取り込みに適切な範囲内に液体資源のｐＨを維持するために、液体資源のｐＨは、液体資源をリチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、および／または後に調節される。

ブラインのｐＨを制御し、イオン交換カラムにおけるリチウム取り込みに適切な範囲内にｐＨを維持するために、任意選択で、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）_２、ＣａＯ、ＫＯＨ、またはＮＨ３などの塩基が、固体、水溶液、または他の形態でブラインに添加される。Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、またはＢａなどの、二価イオンを含有するブラインについては、ブラインに対する塩基の添加は、Ｍｇ（ＯＨ）_２またはＣａ（ＯＨ）_２などの固体の沈殿を引き起こす場合があり、そのことはイオン交換反応にとっては問題となり得る。これらの沈殿は、少なくとも３つのあり方で問題を引き起こす。第１に、沈殿が溶液から塩基を除去して、プロトンを中和し且つイオン交換カラムにリチウムを取り込むのに適切な範囲内にｐＨを維持するための塩基の残量を過少にし得る。第２に、塩基の添加によって形成される沈殿は、イオン交換ビーズの表面および穴ならびにイオン交換ビーズ間の空間を目詰まりさせることを含め、イオン交換カラムを目詰まりさせ得る。この目詰まりは、リチウムがビーズに入り込み、かつイオン交換材料に吸収されるのを妨害し得る。目詰まりは、またカラムにおいて大きな圧力水頭を引き起こす場合がある。第３に、カラムにおける沈殿は酸溶出中に溶解し、それによってイオン交換システムによって産出されたリチウム濃縮物を汚染する。ブラインからイオン交換ビーズがリチウムを吸収するために、ブラインのための理想的なｐＨ範囲は、任意選択的に５から７であり、好ましいｐＨ範囲は任意選択的に４から８であり、および許容可能なｐＨ範囲は任意選択的に１から９である。一実施形態では、ブラインのためのｐＨ範囲は、任意選択で、約１から約１４、約２から約１３、約３から約１２、約４から約１２、約４．５から約１１、約５から約１０、約５から約９、約２から約５、約２から約４、約２から約３、約３から約８、約３から約７、約３から約６、約３から約５、約３から約４、約４から約１０、約４から約９、約４から約８、約４から約７、約４から約６、約４から約５、約５から約６、約５から約７、約５から約８、約６から約７、約６から約８、または約７から約８である。

所望の金属の回収を促進するように不所望の金属を処理するためのプロセス
直接抽出技術は、液体資源から所望の金属を回収するために使用することができる。一実施形態では、直接抽出技術は、イオン交換技術、吸収技術、溶媒抽出技術、膜技術、直接沈殿技術、およびそれらの組み合わせを含む。一実施形態では、所望の金属は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、ＯＳ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｏ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔ、または他の金属を含み得る。一実施形態では、不所望の金属は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｆｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、ＯＳ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｐｏ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔ、または他の金属を含み得る。一実施形態では、金属はあるプロセスにとって不所望であるが、別のプロセスにとって所望の場合がある。

一実施形態では、イオン交換材料は液体の資源からリチウムを回復するために使用されてもよい。一実施形態では、鉄、マンガンなどの金属、および／または他の金属は、リチウム回収プロセスに干渉する場合があり、またそのためリチウム回収の間に液体資源中に有することが望ましくない場合がある。一実施形態では、鉄やマンガンなどの不所望の金属が、液体資源から沈殿される場合があり、およびこれらの不所望の金属の濃度を減少させた液体資源を作り出して液体資源からのリチウムおよび／または他の所望の金属の回収を促進するために、生じた沈殿は液体資源から分離され得る。一実施形態では、沈殿した鉄、マンガン、および／または他の不所望の金属は、低い価値と高い処分費用に関する難問を呈するかもしれない。一実施形態では、沈殿した鉄、マンガン、および／または他の不所望の金属は、処分のために再溶解され得る。一実施形態では、沈殿した鉄、マンガン、および／または他の不所望の金属は、Ｃａ（ＯＨ）_２またはＮａＯＨなどの塩基の添加によって液体資源から沈殿され得る。一実施形態では、沈殿した鉄、マンガン、および／または他の不所望の金属は、ＨＣｌまたはＨ_２ＳＯ_４などの酸を使用して廃棄処分ために再溶解され得る。

一実施形態では、金属は、液体資源から所望の金属および不所望の金属を除去するための複数の沈殿工程を使用して、液体資源から回収されてもよく、ならびに、不所望の金属および所望の金属は、液体資源から取り出され、また液体材料に再結合され得る。一実施形態では、不所望の金属を液体資源中に残しながら、所望の金属が液体資源から沈殿され得る。一実施形態では、所望の金属が不所望の金属と共に液体資源から共沈され得、またその後、所望の金属もしくは不所望の金属は、液体資源中に再溶解され得る。一実施形態では、複数の不所望の金属は、塩基、オキシダント、温度、化学物質、膜、および／または固液分離デバイスの組み合わせを使用して、後の工程において、液体資源から沈殿され得る。

一実施形態では、鉄、マンガン、鉛、亜鉛などの金属、または他の金属は、塩基および任意選択でオキシダントをブラインに添加することにより、ブラインから沈殿され、沈殿された金属は、ブラインから分離され、リチウムはブラインから回収され、および沈殿した金属は、再注入のためにブライン中に溶解される。

一実施形態では、不所望の金属は、イオン交換材料を使用して、ブラインから除去される。一実施形態では、不所望の金属は、酸、塩溶液、またはそれらの組み合わせを使用して、イオン交換材料から溶出される。一実施形態では、不所望の金属は、ナノ濾過、膜、沈殿、またはそれらの組み合わせを使用して、溶出物から分離される。一実施形態では、金属は塩化ナトリウムの溶液を使用して、イオン交換材料から溶出され、金属はナノ濾過膜を使用して、溶出物から取り出され、および金属を取り出された溶出物は、イオン交換材料から金属を溶出するために再使用され得る。一実施形態では、ナノ濾過膜は、溶存金属を包含している保持液を産出し、それは分離して貯槽へと再注入され得る。一実施形態では、ナノ濾過膜は、溶存金属を含有する保持液を産出し、それはブラインと混合され得る。

一実施形態では、金属は、酸を使用して、ブライン中に溶解される。一実施形態では、金属は、塩酸または硫酸を使用して、ブライン中に溶解される。一実施形態では、金属は、塩基を使用してブラインから沈殿される。一実施形態では、金属は、水酸化ナトリウム、酸化カルシウム、または水酸化カルシウムを使用して、ブラインから沈殿される。一実施形態では、酸は、電気化学セル、電気化学の膜セル、電気分解セル、またはそれらの組み合わせを使用して、産出される。一実施形態では、酸は、硫黄の燃焼によって産出される。一実施形態では、塩基は、電気化学セル、電気化学の膜セル、電気分解セル、またはそれらの組み合わせを使用して、産出される。一実施形態では、塩基は、石灰をローストすることによって産出される。一実施形態では、酸と塩基の両方は、電気化学セル、電気化学の膜セル、電気分解セル、またはそれらの組み合わせを使用して、産出される。

一実施形態では、鉄、マンガン、鉛、亜鉛などの不所望の金属、または他の不所望の金属が、塩基および任意選択でオキシダントをブラインに添加することにより、ブラインから沈殿され、沈殿された金属が、ブラインから分離され、望ましい金属はブラインから回収され、その後、不所望の金属が再注入のためにブライン中に溶解される。一実施形態では、金属は、沈殿する、水酸化物、リン酸塩、硫化物などの化学物質、または他の化学物質を使用して沈殿される。一実施形態では、オキシダントはなどの沈殿を促進するために使用される、過酸化水素、空気、酸素または他のオキシダント。一実施形態では、沈殿を凝塊させて固液分離を促進するために、凝集剤が使用される。

いくつかの実施形態では、ブラインは、金属を除去して他の金属の回収を促進するために処理される。いくつかの実施形態では、ブラインは、金属を除去して、リチウム、マンガン、亜鉛、鉛、鉄、金、白金、ルビジウムなどの他の金属、または他の金属の回収を促進するために処理される。いくつかの実施形態では、ブラインは、不所望の金属を除去して所望の金属の回収を促進するために処理され、所望の金属の回収の後、不所望の金属はブライン中に再溶解される。いくつかの実施形態では、不所望の金属は、ブライン中に再溶解され、処分のために地下に注入される。いくつかの実施形態では、不所望の金属は、ブライン中に再溶解され、処分のために地下でその出所の貯槽に注入される。いくつかの実施形態では、不所望の金属は、ブライン中に再溶解され、処分のために地下でその出所の貯槽とは異なる貯槽に注入される。

一実施形態では、リチウムは、イオン交換材料を使用して、ブラインから回収される。イオン交換システムの一実施形態では、１つ以上のイオン交換容器が、イオン交換材料の充填床または流動床を装填される。システムの一実施形態では、イオン交換容器は、入口ポートと出口ポートを備えた円筒状の構成物である。さらなる実施形態では、イオン交換容器は、任意選択で、入口ポートと出口ポートを備えた非円筒状の構成物である。さらなる実施形態では、イオン交換容器はタンクである。さらなる実施形態では、イオン交換容器は、任意選択で、ブラインのポンピングための入口ポートと出口ポート、およびカラムにイオン交換材料を充填し、および取り出すための追加のドアまたはハッチを有する。さらなる実施形態では、イオン交換容器は、任意選択で、イオン交換材料の喪失、溢れ出し、または盗難のリスクを減少させる、１つ以上のセキュリティ・デバイスが装備される。材料は、可逆的にブラインからリチウムを吸収し、およびリチウムを酸の中へと放出することができる。一実施形態では、イオン交換材料は、任意選択的に、イオン交換材料の溶解または分解を制限するために酸化物またはポリマーなどのコーティング材料で保護された粒子で構成される。一実施形態では、イオン交換材料は、パウダーの形態であり得る。一実施形態では、材料は、ビーズの形態にあり得る。一実施形態では、ビーズは、イオン交換材料を結合する耐酸ポリマーなどの構造的成分を含有している、。一実施形態では、ビーズは、ビーズに、またはビーズからリチウムと水素を送達し、或いはビーズを洗浄するための、ブライン、酸、水性および他の溶液がビーズ中へ浸透することを促進する細孔を包含する。一実施形態では、ビーズ細孔は、細孔の連結されたネットワークを形成するように構造化され、細孔の分布は、ビーズ形成中にフィラー材を組み込み、および、その後液体またはガス中でそのフィラー材を除去することにより、寸法が決まり、および構造化される。

イオン交換システムの一実施形態では、システムは再循環型のバッチシステムであり、該システムは、ブラインの中へ塩基を混合し、塩基添加後、あらゆる沈殿を沈降させ、およびイオン交換カラムまたは他のタンクに再注入される前のブラインを格納するための、１つ以上のタンクに接続されているイオン交換カラムを含む。再循環型バッチシステムの一実施形態では、１つのループにおいて、ブラインは１つまたは複数のタンクに充填され、イオン交換カラムを通ってポンプで送られ、一連のタンクを通ってポンプで送られ、そしてイオン交換カラムに返される。一実施形態では、ブラインは、任意選択で、繰り返しこのループを通過する。一実施形態では、ブラインは、材料によって最適なリチウム取り込みを可能にするために、イオン交換カラムを通って再循環される。一実施形態では、塩基はｐＨがリチウム取り込みに適切なレベルに維持されように、およびイオン交換カラムにおける塩基関連の沈殿の量が最小化されるように、ブラインに添加される。

いくつかの実施形態では、イオン交換材料は、酸化物、リン酸塩、オキシフルオリド、フルオロリン酸またはその組み合わせを含む。一実施形態では、イオン交換材料は、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、Ｌｉ_２ＭＯ_３（Ｍ ＝ Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｎ）、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、Ｌｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_１．６Ｍｎ_１．６Ｏ_４、ＬｉＭＯ２（Ｍ ＝Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ）、Ｌｉ_４ＴｉＯ_４、Ｌｉ_７Ｔｉ１１Ｏ_２４、Ｌｉ_３ＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｓｉ_３Ｏ_７、Ｌｉ_２ＣｕＰ_２Ｏ_７、Ａｌ（ＯＨ）_３、ＬｉＣｌ．ｘＡｌ（ＯＨ）_３．ｙＨ_２Ｏ、ＳｎＯ_２．ｘＳｂ_２Ｏ_５．ｙＨ_２Ｏ、ＴｉＯ_２．ｘＳｂ_２Ｏ_５．ｙＨ_２Ｏ、それらの固溶体、他の元素がドープされた関連組成物、非化学量論の関連組成物、またはその組み合わせからなる群から選択され、ここで、ｘは０．１～１０からであり、および、ｙは０．１～１０からである。

一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料は、コーティングされたイオン交換粒子、コーティングされていないイオン交換粒子、またはそれらの組み合わせを含む。

いくつかの実施形態では、コーティングされていないイオン交換粒子は、（本明細書に記載の）イオン交換材料を含む。

いくつかの実施形態では、コーティングされたイオン交換粒子は、（本明細書に記載の）イオン交換材料およびコーティング材料を含む。いくつかの実施形態では、イオン交換材料は、酸化物、リン酸、オキシフルオリド、フルオロリン酸、またはその組み合わせを含む。一実施形態では、イオン交換材料は、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、Ｌｉ_２ＭＯ_３（Ｍ＝Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｎ）、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、Ｌｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_１．６Ｍｎ_１．６Ｏ_４、ＬｉＭＯ２（Ｍ＝Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ）、Ｌｉ_４ＴｉＯ_４、Ｌｉ_７Ｔｉ１１Ｏ_２４、Ｌｉ_３ＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｓｉ_３Ｏ_７、Ｌｉ_２ＣｕＰ_２Ｏ_７、Ａｌ（ＯＨ）_３、ＬｉＣｌ．ｘＡｌ（ＯＨ）_３．ｙＨ_２Ｏ、ＳｎＯ_２．ｘＳｂ_２Ｏ_５．ｙＨ_２Ｏ、ＴｉＯ_２．ｘＳｂ_２Ｏ_５．ｙＨ_２Ｏ、それらの固溶体、他の元素がドープされた関連組成物、非化学量論の関連組成物、またはその組み合わせからなる群から選択され、ここで、ｘは０．１～１０からであり、および、ｙは０．１～１０からである。

いくつかの実施形態では、コーティング材料は、カーバイド、ニトリド、酸化物、リン酸塩、フッ化物、ポリマー、カーボン、炭素質材料、またはその組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、コーティング材料は、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＭｏＯ_２、ＳｎＯ_２、ＳｉＯ_２、Ｌｉ_２Ｏ、Ｌｉ_２ＴｉＯ_３、Ｌｉ_２ＺｒＯ_３、Ｌｉ_２ＭｏＯ_３、ＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＴａＯ_３、Ｌｉ_２ＳｉＯ_３、Ｌｉ_２Ｓｉ_２Ｏ_５、Ｌｉ_２ＭｎＯ_３、ＺｒＳｉＯ_４、ＡｌＰＯ_４、ＬａＰＯ_４、ＺｒＰ_２Ｏ_７、ＭｏＰ_２Ｏ_７、Ｍｏ_２Ｐ_３Ｏ_１２、ＢａＳＯ_４、ＡｌＦ_３、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＺｒＮ、ＢＮ、カーボン、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン、ハードカーボン、ダイヤモンドライクカーボン、それらの固溶体、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、コーティング材料は、ポリビニリデンジフルオリド、ポリ塩化ビニル、フルオロポリマー、クロロポリマー、またはフルオロ－クロロ－ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、コーティング材料は、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＳｉＯ_２、ＭｏＯ_２、Ｌｉ_２ＴｉＯ_３、Ｌｉ_２ＺｒＯ_３、Ｌｉ_２ＭｎＯ_３、ＺｒＳｉＯ_４、またはＬｉＮｂＯ_３、ＡｌＦ_３、ＳｉＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン、ダイヤモンドライクカーボン、またはその組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、コーティング材料は、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、またはＺｒＯ_２を含む。いくつかの実施形態では、コーティング材料はＴｉＯ_２を含む。いくつかの実施形態では、コーティング材料はＳｉＯ_２を含む。いくつかの実施形態では、コーティング材料はＺｒＯ_２を含む。

さらなる一態様では、コーティング材料はポリマーを含む。一実施形態では、コーティング材料は、クロロポリマー、フルオロポリマー、クロロフルオロポリマー、親水性ポリマー、疎水性ポリマー、それらのコポリマー、それらの混合物、あるいはそれらの組み合わせを含む。

さらなる態様では、コーティング材料は、コポリマー、ブロックコポリマー、線状ポリマー、分岐ポリマー、架橋ポリマー、熱処理された架橋ポリマー、溶液処理ポリマー、それらのコポリマー、それらの混合物、あるいはそれらの組み合わせを含む。

さらなる態様では、コーティング材料は、ポリエチレンおよび低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミド類、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリ（４－ビニルピリジン－コ－スチレン）（ＰＶＰＣＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリブタジエン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレンテトラフルオロエチレンポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）（ＰＣＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（Ｈａｌａｒ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、フルオロ化エチレン－プロピレン（ＦＥＰ）、ペルフルオロ化エラストマー、クロロトリフルオロエチレンビニリデンフッ化物（ＦＫＭ）、ペルフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、ペルフルオロスルホン酸（Ｎａｆｉｏｎ）、ポリエチレン酸化物、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレン－ブロック－ポリ（エチレン）グリコール、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリクロロプレン（ネオプレン）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、ポリジビニルベンゼン、それらのコポリマー、それらの混合物、あるいはそれらの組み合わせを含む。

さらなる態様では、コーティング材料は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（Ｈａｌａｒ）、ポリ（４－ビニルピリジン－コ－スチレン）（ＰＶＰＣＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、発砲ポリスチレン（ＥＰＳ）、硫化ポリフェニレン、スルホン化ポリマー、カルボキシル化ポリマー、他のポリマー、それらのコポリマー、それらの混合物、あるいはそれらの組み合わせを含む。

一実施形態では、イオン交換材料は、多孔性のイオン交換材料である。一実施形態では、イオン交換材料は、多孔性ビーズの形態にある。一実施形態では、イオン交換材料はパウダー形態にある。一実施形態では、酸性溶液は、Ｈ_２ＳＯ_４またはＨＣｌの溶液である。

いくつかの実施形態では、リチウムまたは他の金属は、イオン交換のための多孔質構造を使用して、ブラインから回収され、該多孔質構造は、ａ）構造的支持体とｂ）コーティングされたイオン交換粒子、コーティングされていないイオン交換粒子、およびその組み合わせから選択される複数の粒子とを含む。いくつかの実施形態では、構造的支持体は、ポリマー、酸化物、リン酸、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、構造的支持体は、ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、クロロポリマー、フルオロ－ポリマー、フルオロ－クロロ－ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリテトラフルオロエチレン、スルホン化ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリジビニルベンゼン、ポリブタジエン、スルホン化ポリマー、カルボキシル化ポリマー、ポリアクリロニトリル、Ｎａｆｉｏｎ^{（登録商標）}、それらのコポリマー、またはそれらの組み合わせである。

いくつかの実施形態では、リチウムまたは他の金属は、バッチ、半バッチ、半連続的、または連続的なプロセスを使用して、ブラインから回収される。いくつかの実施形態では、イオン交換ビーズは、システムを通してブラインの反対方向に移動される。

固－液分離
一実施形態では、沈殿された金属は、濾過、重力沈降、遠心沈降、磁界、固－液分離の他の方法、またはそれらの組み合わせを利用して、ブラインから分離される。いくつかの実施形態では、沈殿された金属は、フィルターを使用して、ブラインから取り出される。いくつかの実施形態では、フィルターは、ベルトフィルター、板枠式圧濾機、圧力容器内包フィルター要素、回転円筒フィルター、回転式ディスクフィルタ、カートリッジフィルタ、固定床または移動床を備えた遠心フィルター、金属スクリーン、穿孔バスケット遠心分離機、三点遠心分離機、ピーラータイプ遠心分離機、またはプッシャー遠心分離機である。いくつかの実施形態では、フィルターは、スクロールまたは振動デバイスを使用してもよい。いくつかの実施形態では、フィルターは、水平式、垂直式であるか、またはサイフォンを使用してもよい。

いくつかの実施形態では、フィルタケーキは、重力、遠心力、電場、振動、ブラシ、液体ジェット、スクレーパー、断続的な逆流、振動、クロウ・フロー濾過（ｃｒｏｗ－ｆｌｏｗ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）を使用することにより、またはフィルターの表面にわたって懸濁液をポンプで送ることにより、防止、制限、若しくは除去される。いくつかの実施形態では、イオン交換粒子および液体のスラリーは、ケーキの成長を制限するためにフィルターに対して接線方向に移動する。いくつかの実施形態では、重力、磁気、遠心分離による沈降、あるいは固－液分離の他の手段は、ケーキの形成を防ぐために、濾過の前、最中、または後に使用される。

いくつかの実施形態では、フィルターは、スクリーン、金属スクリーン、シーブ、シーブベンド（ｓｉｅｖｅ ｂｅｎｄ）、ベントシーブ（ｂｅｎｔ ｓｉｅｖｅ）、高周波電磁スクリーン、共振スクリーン、あるいはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上の粒子トラップは、固－液分離装置である。

いくつかの実施形態では、１つ以上の固－液分離装置が直列または並列で使用されてもよい。いくつかの実施形態では、希薄なスラリーがタンクから取り出され、外部の粒子トラップに移され、および濃縮されたスラリーと、懸濁固形物が少ないかまったくない溶液とに分離される。いくつかの実施形態では、濃縮されたスラリーは、タンクに戻されるか、あるいは異なるタンクに移される。いくつかの実施形態では、沈殿された金属は、ブラインタンクから別のブラインタンクに移され、酸タンクから別の酸タンクに移され、洗浄タンクから別の洗浄タンクに移され、ブラインタンクから洗浄タンクに移され、洗浄タンクから酸タンクに移され、酸タンクから洗浄タンクに移され、あるいは、酸タンクからブラインタンクに移される。

いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、重力沈降分離を使用し得る。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、沈降タンク、濃縮器、清澄器、重力濃縮器を含み得る。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、バッチモード、半バッチモード、半連続モード、または連続モードで操作される。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、スラリーが中央の入口を通って入る円形の水盤型沈降濃縮器を含み、ここでスラリーは１つ以上のかき寄せ要素を備えた沈降濃縮器の中へ分散され、かき寄せ要素が回転し、粒子が沈降濃縮器の底部を通って出ることができる領域へとイオン交換粒子を集中させる。

いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、深い円錐、深い円錐タンク、深い円錐圧力タンク、あるいはスラリーが重量によって圧縮されるタンクを含む。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、一連の濃縮器が中心軸とかき寄せ要素とに垂直に配向されたトレー型濃縮器を含む。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、滑らかであるか、平であるか、粗いか、または波状であり得る傾斜したプレートあるいはチューブを備えたラメラ型濃縮器を含む。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、粒子を移動させるためにパドルおよび／またはチェーン機構を任意選択的に備え、１つの端部で供給され、かつ対向端部で溢れ出る、長方形の水盤であり得る重力清澄器を含む。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は粒子トラップであり得る。

いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、遠心沈降を使用する。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、チューブ状遠心分離機、マルチチャンバー遠心分離機、円錐形のバスケット遠心分離機、スクロール型遠心分離機、沈殿式遠心分離機、あるいはディスク遠心分離機を含み得る。いくつかの実施形態では、沈殿された金属は、遠心分離機から継続的にまたは断続的に放出される。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、液体サイクロンである。いくつかの実施形態では、固－液分離装置は、直列または並列の液体サイクロンあるいは遠心分離機のアレイである。いくつかの実施形態では、水溜は促進された金属を再度スラリーにするために使用される。いくつかの実施形態では、液体サイクロンは、複数の供給位置（ｆｅｅｄ ｐｏｉｎｔ）を有し得る。いくつかの実施形態では、液体サイクロンは、上下逆で使用される。いくつかの実施形態では、液体は、カットの切れ味を改善するために、液体サイクロンの円錐の頂端の近くで注入される。いくつかの実施形態では、堰は粒子トラップの中心で回転し、スラリー化された沈殿された金属の供給量が粒子トラップの中央付近に入り、沈殿された金属は「ティーカップ効果」によって粒子トラップの底かつ中心で捕捉される。

塩基と酸の生成
一実施形態では、塩基は液体資源から不所望の金属を沈殿させるために使用され、沈殿された金属は、液体資源から分離され、そして沈殿された金属は、酸を使用して再溶解される。一実施形態では、酸と塩基は、電気化学セルを使用して生成される。一実施形態では、酸と塩基は、電極を使用して生成される。一実施形態では、酸と塩基は、膜を使用して生成される。

一実施形態では、イオン伝導性の上記の膜は、カチオン伝導性膜、アニオン伝導性膜、またはそれらの組み合わせである。一実施形態では、上記イオン伝導性膜は、スルホン化テトラフルオロエチレン系フルオロポリマー－コポリマー、スルホン化テトラフルオロエチレン、スルホン化フルオロポリマー、ＭＫ－４０、コポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。一実施形態では、上記アニオン伝導性膜は、官能性ポリマー構造体を含む。

一実施形態では、官能化ポリマー構造は、ポリアリーレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレン、ペルフルオロ化ポリマー、ポリベンズイミダゾール、ポリエピクロルヒドリン、不飽和ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルベンジル塩化物、ポリホスファゼン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、これらのポリマーの変性または他の種類のポリマー、あるいはこれらの混成物を含む。一実施形態では、上記カチオン伝導性膜は、リチウムイオンの移動を許容するが、アニオン基の移動を妨げる。一実施形態では、上記イオン伝導性膜は、約１μｍから約１０００μｍまでの厚みを有する。一実施形態では、上記イオン伝導性膜は、約１ｍｍから約１０ｍｍまでの厚みを有する。

一実施形態では、上記電極は、チタン、ニオブ、ジルコニウム、タンタル、マグネシウム、二酸化チタン、それらの酸化物、またはそれらの組み合わせで構成される。一実施形態では、上記電極は、白金、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｎＯ_２、ＩｒＯ_２、ＲｕＯ_２、混合金属酸化物、グラフェン、それらの誘導体、またはそれらの組み合わせのコーティングをさらに含む。

統合化システムの一実施形態では、ＮａＣｌ水溶液からＨＣｌおよびＮａＯＨを生成するために、クロル－アルカリ（ｃｈｌｏｒ－ａｌｋａｌｉ）の機構が使用される。一実施形態では、ＨＣｌは、選択的なリチウム取り込みのためのイオン交換システムからリチウムを溶出するために使用されて、リチウム溶出溶液を産出する。一実施形態では、塩素アルカリのセットアップからのＮａＯＨは、選択的なリチウム取り込みためのイオン交換システムにおけるブラインのｐＨを制御するために使用される。一実施形態では、ＮａＯＨは、リチウム溶出溶液から不純物を沈殿させるために使用される。

一実施形態では、システムは１つ以上の電気化学のシステムまたは電気分解システムを含む。用語「電気化学の」、「電気分解」は、本明細書では交換可能に使用され、逆に特段に留意されない限り、これらの用語は同義である。一実施形態では、電気分解システムは、１つ以上の電気化学セルで構成される。一実施形態では、電気化学システムは、ＨＣｌとＮａＯＨを産出するために使用される。一実施形態では、電気化学システムは、塩溶液を塩基中の酸に変換する。一実施形態では、電気化学システムは、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、および／または他の塩化物を含有している塩溶液を、塩基と酸へと変換する。一実施形態では、ブラインから沈殿または回収された塩溶液は、酸と塩基を産出するために電気化学システムに供給される。一実施形態では、電気分解システムは、リチウム塩溶解液を、水酸化リチウム溶液、酸性化溶液、および任意選択で希薄なリチウム塩溶解液を形成するように変換する。一実施形態では、リチウム塩溶解液は、リチウム溶出溶液であるか、リチウム溶出溶液から抽出され、任意選択で精製および／または濃縮されているイオン交換システムによって産出される。一実施形態では、電気分解システムからの酸性化された溶液は、さらにリチウム溶出溶液を溶出するためにイオン交換システムに戻される。

統合化システムの一実施形態では、統合化システムは１つ以上の電気分解システムを含む。一実施形態では、電気分解システムは、１つまたは複数の電気透析セルで構成される。一実施形態では、電気分解システムは、リチウム塩溶解液を、水酸化リチウム溶液、酸性化溶液、および任意選択で希薄なリチウム塩溶解液を形成するように変換する。一実施形態では、リチウム塩溶解液は、リチウム溶出溶液であるか、リチウム溶出溶液から抽出され、任意選択で精製および／または濃縮されているイオン交換システムによって産出される。一実施形態では、電気分解システムからの酸性化された溶液は、さらにリチウム溶出溶液を溶出するためにイオン交換システムに戻される。

一実施形態では、リチウム塩溶解液は、イオン交換システムからの未反応酸を含有している。一実施形態では、イオン交換システムからのリチウム塩溶解液中の未反応酸は、電気分解システムを通り抜け、さらに酸性化されて、酸性化溶液を形成する。一実施形態では、イオン交換システムから抽出されたリチウム塩溶解液は、リチウム塩溶解液中の未反応酸を中和せずに不純物を除去するために精製され、次に、電気分解システムに供給される。

一実施形態では、電気分解システムによって産出された酸性化溶液は、電気分解システムに供給されたリチウム塩溶解液からのリチウムイオンを含有している。一実施形態では、リチウムイオンを含有している酸性化された溶液は、電気分解システムを出て、イオン交換システムに戻して供給され、リチウムを溶出し、そしてさらなるリチウム塩溶解液を産出する。

電気分解システムの一実施形態では、電気分解セルは電気化学セルである。電気化学セルの一実施形態では、膜はカチオン伝導性膜および／またはアニオン伝導性膜であり得る。一実施形態では、電気化学セルは、チャンバ間のリチウムイオンの移動を許容するが、クロライド基、硫酸基、および水酸基などのアニオン基の移動を妨げるカチオン伝導性膜を備えた、２隔室のセルである。

電気分解システムの一実施形態では、電気分解セルは電気透析セルである。電気透析セルの一実施形態では、膜はカチオン伝導性膜および／またはアニオン伝導性膜であり得る。一実施形態では、電気透析セルは、チャンバ間のリチウムイオンの移動を許容するが、クロライド基、硫酸基、および水酸基などのアニオン基の移動を妨げるカチオン伝導性膜を備えた、２隔室のセルである。

電気分解システムの一実施形態では、電気分解セルは膜電気分解セルである。膜電気分解セルの一実施形態では、膜はカチオン伝導性膜および／またはアニオン伝導性膜であり得る。一実施形態では、膜電気分解セルは、チャンバ間のリチウムイオンの移動を許容するが、塩化物、硫酸基、および水酸基などのアニオン基の移動を妨げるカチオン伝導性膜を備えた、２隔室のセルである。

一実施形態では、膜電気分解セルは、電気化学的に還元する電極を有する隔室を中央隔室から分離してリチウムイオンの移動を許容するカチオン伝導性膜と、電気化学的に酸化する電極を有する隔室を中央隔室から分離してアニオン・イオンの移動を許容するアニオン伝導性膜とを備えた、３隔室のセルである。一実施形態では、カチオン伝導性膜は、塩化物、硫酸、または水酸化物などのアニオンの移動を妨げる。一実施形態では、アニオン伝導性膜は、リチウム、ナトリウム、またはプロトンなどのカチオンの移動を妨げる。

膜電気分解セルの一実施形態では、膜は、Ｎａｆｉｏｎ^{（登録商標）}、スルホン化テトラフルオロエチレン、スルホン化フルオロポリマー、ＭＫ－４０、コポリマー、他の膜材料、混成物、またはそれらの組み合わせで構成され得る。膜電気分解セルの一実施形態では、カチオン交換膜は、Ｎａｆｉｏｎ^{（登録商標）}、スルホン化テトラフルオロエチレン、スルホン化フルオロポリマー、コポリマー、異なる複数のポリマー、ポリマーの混成物、またはその組み合わせであり得る官能化ポリマー構造体で構成される。膜電気分解セルの一実施形態では、カチオン交換膜のポリマー構造体は、スルホン基、カルボン酸基、リン酸基、他の負電荷を有する官能基、またはそれらの組み合わせで官能化される。

電気化学セルの一実施形態では、膜は、Ｎａｆｉｏｎ^{（登録商標）}、スルホン化テトラフルオロエチレン、スルホン化フルオロポリマー、ＭＫ－４０、コポリマー、他の膜材料、混成物、またはそれらの組み合わせで構成され得る。電気化学セルの一実施形態では、カチオン交換膜は、Ｎａｆｉｏｎ^{（登録商標）}、スルホン化テトラフルオロエチレン、スルホン化フルオロポリマー、コポリマー、異なる複数のポリマー、ポリマーの混成物、またはその組み合わせであり得る官能化ポリマー構造体で構成される。電気化学セルの一実施形態では、カチオン交換膜のポリマー構造体は、スルホン基、カルボン酸基、リン酸基、他の負電荷を有する官能基、またはそれらの組み合わせで官能化される。

電気透析セルの一実施形態では、膜は、Ｎａｆｉｏｎ^{（登録商標）}、スルホン化テトラフルオロエチレン、スルホン化フルオロポリマー、ＭＫ－４０、コポリマー、他の膜材料、混成物、またはそれらの組み合わせで構成され得る。電気透析セルの一実施形態では、カチオン交換膜は、Ｎａｆｉｏｎ^{（登録商標）}、スルホン化テトラフルオロエチレン、スルホン化フルオロポリマー、コポリマー、異なる複数のポリマー、ポリマーの混成物、またはその組み合わせであり得る官能化ポリマー構造体で構成される。電気透析セルの一実施形態では、カチオン交換膜のポリマー構造体は、スルホン基、カルボン酸基、リン酸基、他の負電荷を有する官能基、またはそれらの組み合わせで官能化される。

膜電気分解セルの一実施形態では、陰イオン交換膜は官能性ポリマー構造体で構成される。ポリマー構造は、ポリアリーレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレン、ペルフルオロ化ポリマー、ポリベンズイミダゾール、ポリエピクロルヒドリン、不飽和ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルベンジル塩化物、ポリホスファゼン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、これらのポリマーの変性または他の種類のポリマー、あるいはこれらの混成物で構成され得る。膜の一実施形態では、官能基はポリマーバックボーンの一部である。膜の一実施形態では、官能基は、プラズマ技術、放射グラフティングを使用して、あるいは他の官能基化反応によって、付加される。膜の一実施形態では、官能基は、ベンジルトリアルキルアンモニウム（ｂｅｎｚｙｌｔｒｉａｌｋｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ）、アルキル側鎖第四級アンモニウム基、架橋ジアンモニウム基、キヌクリジニウム系第四級アンモニウム基、イミダゾリウム基、ピリジニウム基、ペンタメチルグアニジウム基、アルカリ安定化第四級ホスホニウム基、金属含有カチオン基、他のカチオン含有基、またはそれらの組み合わせであり得る。

電気化学セルの一実施形態では、陰イオン交換膜は官能性ポリマー構造体で構成される。ポリマー構造は、ポリアリーレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレン、ペルフルオロ化ポリマー、ポリベンズイミダゾール、ポリエピクロルヒドリン、不飽和ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルベンジル塩化物、ポリホスファゼン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、これらのポリマーの変性または他の種類のポリマー、あるいはこれらの混成物で構成され得る。膜の一実施形態では、官能基はポリマーバックボーンの一部である。膜の一実施形態では、官能基は、プラズマ技術、放射グラフティングを使用して、あるいは他の官能基化反応によって、付加される。膜の一実施形態では、官能基は、ベンジルトリアルキルアンモニウム、アルキル側鎖第四級アンモニウム基、架橋ジアンモニウム基、キヌクリジニウム系第四級アンモニウム基、イミダゾリウムアンモニウム基、ピリジニウム基、ペンタメチルグアニジウム基、アルカリ安定化第四級ホスホニウム基、金属含有カチオン基、他のカチオン含有基、またはそれらの組み合わせであり得る。

電気透析セルの一実施形態では、陰イオン交換膜は官能性ポリマー構造体で構成される。ポリマー構造は、ポリアリーレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレン、ペルフルオロ化ポリマー、ポリベンズイミダゾール、ポリエピクロルヒドリン、不飽和ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルベンジル塩化物、ポリホスファゼン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、これらのポリマーの変性または他の種類のポリマー、あるいはこれらの混成物で構成され得る。膜の一実施形態では、官能基はポリマーバックボーンの一部である。膜の一実施形態では、官能基は、プラズマ技術、放射グラフティングを使用して、あるいは他の官能基化反応によって、付加される。膜の一実施形態では、官能基は、ベンジルトリアルキルアンモニウム、アルキル側鎖第四級アンモニウム基、架橋ジアンモニウム基、キヌクリジニウム系第四級アンモニウム基、イミダゾリウムアンモニウム基、ピリジニウム基、ペンタメチルグアニジウム基、アルカリ安定化第四級ホスホニウム基、金属含有カチオン基、他のカチオン含有基、またはそれらの組み合わせであり得る。

膜電気分解セルの一実施形態では、膜は、１０μｍ未満、５０μｍ未満、２００μｍ未満、４００μｍ未満、または１，０００μｍ未満の厚みを有し得る。膜電気分解セルの一実施形態では、膜の厚みは１，０００ｕｍ超であり得る。膜電気分解セルの一実施形態では、膜は、約１μｍから約１０００μｍ、約１μｍから約８００μｍ、約１μｍから約６００μｍ、約１μｍから約４００μｍ、約１μｍから約２００μｍ、約１μｍから約１００μｍ、約１μｍから約９０μｍ、約１μｍから約８０μｍ、約１μｍから約７０μｍ、約１μｍから約６０μｍ、約１μｍから約５０μｍ、約１μｍから約４０μｍ、約１μｍから約３０μｍ、約１μｍから約２０μｍ、約１μｍから約１５μｍ、または約１μｍから約１０μｍの厚みを有し得る。

電気化学セルの一実施形態では、膜は、１０μｍ未満、５０μｍ未満、２００μｍ未満、４００μｍ未満、または１，０００μｍ未満の厚みを有し得る。電気化学セルの一実施形態では、膜は、は１，０００ｕｍ超の厚みを有し得る。電気化学セルの一実施形態では、膜は、約１μｍから約１０００μｍ、約１μｍから約８００μｍ、約１μｍから約６００μｍ、約１μｍから約４００μｍ、約１μｍから約２００μｍ、約１μｍから約１００μｍ、約１μｍから約９０μｍ、約１μｍから約８０μｍ、約１μｍから約７０μｍ、約１μｍから約６０μｍ、約１μｍから約５０μｍ、約１μｍから約４０μｍ、約１μｍから約３０μｍ、約１μｍから約２０μｍ、約１μｍから約１５μｍ、または約１μｍから約１０μｍの厚みを有し得る。

電気透析セルの一実施形態では、膜は、１０μｍ未満、５０μｍ未満、２００μｍ未満、４００μｍ未満、または１，０００μｍ未満の厚みを有し得る。電気透析セルの一実施形態では、膜は、は１，０００μｍ超の厚みを有し得る。電気透析セルの一実施形態では、膜は、約１μｍから約１０００μｍ、約１μｍから約８００μｍ、約１μｍから約６００μｍ、約１μｍから約４００μｍ、約１μｍから約２００μｍ、約１μｍから約１００μｍ、約１μｍから約９０μｍ、約１μｍから約８０μｍ、約１μｍから約７０μｍ、約１μｍから約６０μｍ、約１μｍから約５０μｍ、約１μｍから約４０μｍ、約１μｍから約３０μｍ、約１μｍから約２０μｍ、約１μｍから約１５μｍ、または約１μｍから約１０μｍの厚みを有し得る。

一実施形態では、電気分解システムは、２隔室の電気分解セルまたは３隔室電気分解セルであり得る電気分解セルを包含する。

２隔室電気分解セルの一実施形態では、セルは、電気化学的に酸化する電極を包含する第１の隔室を包含する。リチウム塩溶解液は第１の隔室に入り、酸性化された溶液に変換される。２隔室電気分解セルの一実施形態では、セルは、電気化学的に還元する電極を包含する第２の隔室を包含する。この第２の隔室は、入力として水または希薄なＬｉＯＨ溶液を取り、出力としてより濃縮されたＬｉＯＨ溶液を産出する。一実施形態では、隔室は、アニオンの移動を抑えるカチオン伝導性膜によって分離される。

３隔室電気分解セルの一実施形態では、セルは、電気化学的に酸化する電極を包含している第１の隔室を包含する。第１の隔室は、入力として水または希薄な塩溶液を取り、および、出力として酸性化された溶液を産出する。３隔室電気分解セルの一実施形態では、セルは、電気化学的に還元する電極を包含する第２の隔室を包含する。この第２の隔室は、入力として水または希薄な水酸化物溶液を取り、出力としてより濃縮された水酸化物溶液を産出する。３隔室電気分解セルの一実施形態では、セルは、電極を包含していない第３の隔室を包含し、第３の隔室は第１と第２の隔室の間に位置し、および、入力として濃縮リチウム塩溶解液を取り、出力として希薄なリチウム塩溶解液を産出する。一実施形態では、第１と第２の隔室は、カチオンの移動を制限するカチオン伝導性膜によって分離される。一実施形態では、第２と第３の隔室は、アニオンの移動を制限するカチオン伝導性膜によって分離される。

電気分解セルの一実施形態では、電極は、チタン、ニオブ、ジルコニウム、タンタル、マグネシウム、二酸化チタン、それらの酸化物、またはそれらの組み合わせで構成され得る。電気分解セルの一実施形態では、電極は、白金、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｎＯ_２、ＩｒＯ_２、ＲｕＯ_２、ＰｔＯｘ混合金属酸化物、グラフェン、それらの誘導体、またはそれらの組み合わせでコーティングされ得る。電気分解セルの一実施形態では、電極は、鋼、ステンレススチール、ニッケル、ニッケル合金、鋼合金、またはグラファイトで構成され得る。

電気分解システムの一実施形態では、リチウム塩溶解液は、任意選択でＨＣｌを含有するＬｉＣｌ溶液である。電気分解システムの一実施形態では、電気化学的に酸化する電極は、塩化物イオンを酸化して塩素ガスを産出する。

電気分解システムの一実施形態では、リチウム塩溶解液は、任意選択でＨ_２ＳＯ_４を含有するＬｉ２ＳＯ４溶液である。電気分解システムの一実施形態では、電気化学的に酸化する電極は、水、水酸化物、または他の化学種を酸化して酸素ガスを産出する。

電気分解システムの一実施形態では、電気化学的に還元する電極は、水酸化物イオンを還元して水素ガスを産出する。電気分解システムの一実施形態では、電気化学的に還元する電極を包含するチャンバは、水酸化物溶液を産出するか、または溶液の水酸化物濃度を増加させる。

電気分解システムの一実施形態では、塩素と水素の気体は、ＨＣｌバーナー中で燃焼されてＨＣｌを産出する。一実施形態では、ＨＣｌバーナーは、およそ摂氏１００～３００度または３００～２，０００度に維持されたカラムである。一実施形態では、ＨＣｌバーナー中で産出されたＨＣｌは、熱交換を介して冷却され、および吸収塔において水中へと吸収され、ＨＣｌ水溶液を産出する。一実施形態では、ＨＣｌバーナーから産出されたＨＣｌ溶液は、イオン交換システムからリチウムを溶出するために使用される。

一実施形態では、電気分解セルから出る酸性化された溶液のｐＨは、０から１、－２から０、１から２、２未満、１未満、または０未満であり得る。いくつかの実施形態では、膜電気分解セルは、複数の隔室を備えた電気透析セルである。いくつかの実施形態では、電気透析セルは、約２より多くの、約５より多くの、約１０より多くの、または約２０より多くの隔室を有し得る。

一実施形態では、液体資源から沈殿された金属に添加される塩基は、水酸化カルシウムまたは水酸化ナトリウムであり得る。一実施形態では、塩基は、１Ｎ未満、１～２Ｎ、２～４Ｎ、４～１０Ｎ、１０～２０Ｎ、または２０～４０Ｎであり得る塩基濃度を備えた水溶液として液体資源に添加され得る。一実施形態では、塩基は固体として液体資源に添加され得る。

一実施形態では、再溶解された金属を液体資源と混合する前に、沈殿された金属を溶解するために、沈殿された金属に酸が添加され得る。一実施形態では、液体資源を酸性化するために、液体資源に酸が添加される場合があり、および、沈殿された金属を再溶解するために、沈殿された金属が酸性化された液体資源と結合される場合がある。

いくつかの実施形態では、電気化学セルからの酸は、選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、電気化学セルからの塩基は、選択性のイオン交換材料から放出されたプロトンを中和するために使用されてもよい。

液体資源から吸収される不純物
いくつかの実施形態では、液体資源から吸収される非リチウム不純物、およびリチウム富化されたイオン交換材料から溶出される非リチウム不純物は、多価の不純物を含む。いくつかの実施形態では、多価の不純物は多価のカチオンを含む。いくつかの実施形態では、多価のカチオンは、バリウム、マグネシウム、ストロンチウム、他の金属、またはそれらの組み合わせを含む。

酸性溶液
一実施形態では、酸性溶液は、硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素酸、炭酸、硝酸、またはそれらの組み合わせを含む。一実施形態では、リチウムは、硫酸、リン酸、塩酸、硝酸、またはそれらの組み合わせを使用して、リチウム選択性のイオン交換材料から溶出される。一実施形態では、リチウムは、硫酸、リン酸、硝酸、ホウ酸、またはそれらの組み合わせを含む酸性溶液を使用して、リチウム選択性のイオン交換材料から溶出される。

いくつかの実施形態では、酸性溶液は、一定の濃度で沈殿し得る溶存種を含む。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、沈殿を回避するために、濃度において減少され得る溶存種を含む。いくつかの実施形態では、酸性溶液中の溶存種は、硫酸アニオン、硝酸塩アニオン、リン酸アニオン、塩化物アニオン、臭化物アニオン、フッ化物アニオン、ボレートアニオン、ヨウ化物アニオン、炭酸アニオンまたはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、リチウムおよび非リチウム不純物は、第１のリチウム富化されたイオン交換材料から酸性溶液中へと溶出されて、不純物富化されたリチウム化（「ＩＥＬ」）酸性溶液を形成し、ここで、溶出された不純物は、酸性溶液中の１つ以上の上記アニオンと反応して不溶性塩類を形成し、該不溶性塩類は沈殿する場合がある。いくつかの実施形態では、ＩＥＬ酸性溶液中の上記アニオンおよび非リチウム不純物の濃度は、独立して、不溶性塩類の沈殿を減少させるか阻害するように制限する。一実施形態では、酸性溶液は硫酸アニオンを含む。

いくつかの実施形態では、酸性溶液は、水、塩、キレート化合物、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミンテトラアセタートの塩、エチレンジアミンテトラアセタートの化合物、スケール防止剤またはそれらの組み合わせをさらに含む。いくつかの実施形態では、不溶性沈殿の形成を制限および／または妨げるために、希釈水が酸性溶液に添加される。

不純物の除去
いくつかの実施形態では、不純物は、不純物選択性のイオン交換材料、ナノ濾過、化学沈澱、電気化学的分離、減温沈殿、不純物除去の他の方法、またはその組み合わせを使用して、ＩＥＬ溶出物および／または新しいＩＥＬ溶出物から除去される。いくつかの実施形態では、不純物は、不純物選択性のイオン交換材料の組み合わせ、ナノ濾過、化学沈澱、電気化学分離、減温沈殿、多価の不純物を除去する他の方法、またはそれらの組み合わせを、並列で、直列で、または組み合わせで使用して、除去される。

不純物選択性のイオン交換材料
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のリチウム抽出プロセスまたはシステムについて、不純物は、少なくとも、不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液を不純物選択性のイオン交換材料と接触させることにより除去される。いくつかの実施形態では、不純物選択性のイオン交換材料は、多価の不純物選択性のイオン交換材料含む。いくつかの実施形態では、多価の不純物選択性のイオン交換材料は、多価カチオン選択性の（ＭＣＳ）イオン交換材料を含む。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、充填床において提供される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、流動床において提供される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、ＭＣＳ容器中に位置される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、ＭＣＳ容器のネットワークにおいて配置される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、ＭＣＳ容器のネットワークにおいて提供され、ここでＩＥＬ酸性溶液は、ＭＣＳ容器のネットワークを通して順次受け渡され、その結果、多価のカチオンが、各ＭＣＳ容器を通過するに従って、ＩＥＬ酸性溶液から吸収される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳ容器のネットワークを通り抜けるＩＥＬ酸性溶液から吸収される多価のカチオンの量は、ＩＥＬ酸性溶液フローの順列における第１のＭＣＳ容器から上記順列における最後のＭＣＳ容器にかけて、減少する。いくつかの実施形態では、上記順列における最後のＭＣＳ容器は、少量の多価のカチオンを吸収する。いくつかの実施形態では、複数のＭＣＳ容器の順列は、各ＭＣＳ容器中のＭＣＳイオン交換材料の飽和度に基づいて再配置される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、リード・ラグ構成において配置される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、リード・ラグ構成の変化形において配置される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、第２の酸性溶液を使用して溶出される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、塩酸を使用して溶出される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、またはそれらの組み合わせを使用して、再生成される。いくつかの実施形態では、ＭＣＳイオン交換材料は、１つ以上の撹拌タンク型反応器、タンク、カラム、流動床、充填床、またはその組み合わせにおいて提供され、直列および／または並列に配置される。

一実施形態では、多価カチオン選択性の（ＭＣＳ）イオン交換材料は、２＋、３＋、４＋、５＋、６＋の電荷を有するカチオン、またはそれらの組み合わせに対して選択性がある。

一実施形態では、多価選択性のカチオン交換材料は、ポリスチレン、ポリブタジエン、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせで構成される。一実施形態では、多価の選択的なカチオン交換材料は、ポリスチレン、スルホン酸で官能化されたポリスチレン、スルホン酸基および／またはホスホン酸基で官能化されたポリスチレン－ポリブタジエンコポリマー、ポリ（２－アクリルアミド－２－メチル－１－プロパンスルホン酸（ＰｏｌｙＡＭＰＳ）、スルホン酸基、ホスホン酸基、イミノ二酢酸基、カルボン酸基で官能化されたポリ（スチレン－ｃｏ－ジビニルベンゼン）コポリマー、それらの混合物、それらの修飾体、またはその組み合わせで構成される。一実施形態では、不純物除去のためのイオン交換材料は、ポリスチレン、ポリブタジエン、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせで構成される。一実施形態では、不純物除去のためのイオン交換材料は、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリジビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、スルホン酸で官能化されたポリスチレン、スルホン酸基および／またはホスホン酸基で官能化されたポリスチレン－ポリブタジエンコポリマー、ポリ（２－アクリルアミド－２－メチル－１－プロパンスルホン酸（ＰｏｌｙＡＭＰＳ）、スルホン酸基、ホスホン酸基、イミノ二酢酸基、カルボン酸基で官能化されたポリ（スチレン－ｃｏ－ジビニルベンゼン）コポリマー、それらの混合物、それらの修飾体、またはその組み合わせで構成される。一実施形態では、多価選択性のカチオン交換材料は、ゼオライト、クリノプチロライト、ベントナイト、海緑石（ｇｌａｕｃｏｎｉｔｅ）、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせで構成される。一実施形態では、不純物除去のためのイオン交換材料は、強酸性のカチオン交換樹脂で構成される。一実施形態では、強酸性のカチオン交換樹脂は、リチウムを含有している酸性溶液から多価のカチオンを除去するために使用される。一実施形態では、不純物除去のためのイオン交換材料は、ゲルタイプの強酸性のカチオン交換樹脂で構成される。一実施形態では、ゲルタイプの強酸性のカチオン交換樹脂は、リチウムを含有している酸性溶液から多価のカチオンを除去するために使用される。一実施形態では、不純物除去のためのイオン交換材料は、ガウス粒度分布、狭い粒度分布、または他の粒度分布を有するゲルタイプの強酸性のカチオン交換樹脂で構成される。一実施形態では、不純物除去のためのイオン交換材料は、平行流または向流中で操作される。一実施形態では、不純物除去のためのイオン交換材料は、リチウムと不純物を含有する酸性溶出溶液の交互流と接触され、および塩酸溶液の流れと接触される。一実施形態では、不純物除去のためのイオン交換材料は、リチウムと不純物を含有する酸性溶出溶液の交互流と接触され、および、同じ向きまたは反対の向きの塩酸溶液の流れと接触される。

一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料（例えば、本明細書に記載の、不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液）は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸官能基を備えたスチレンジビニルベンゼンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸官能基を備えたスチレンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸官能基を備えたスチレンブタジエンコポリマーである。一実施形態では、不純物除去のためのイオン交換材料は、約１０～５０ミクロン、５０～１００ミクロン、１００～２００ミクロン、２００～４００ミクロン、３００～５００ミクロン、４００～６００ミクロン、６００～８００ミクロン、２００～５００ミクロン、４００～８００ミクロン、５００～１０００ミクロン、８００～１６００ミクロンまたは１０００～２０００ミクロンの平均径を備えたビーズを含む。一実施形態では、液体資源からの選択的なリチウム抽出のためのイオン交換材料は、約１０～５０ミクロン、５０～１００ミクロン、１００～２００ミクロン、２００～４００ミクロン、３００～５００ミクロン、４００～６００ミクロン、６００～８００ミクロン、２００～５００ミクロン、４００～８００ミクロン、５００～１０００ミクロン、８００～１６００ミクロンまたは１０００～２０００ミクロンの平均径を備えたビーズを含む。

一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエンのコポリマー、またはそれらの組み合わせである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエンの混合物、またはそれらの組み合わせである。

一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基で官能化されたスチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエンのコポリマー、またはそれらの組み合わせである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基で官能化されたスチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエンの混合物、またはそれらの組み合わせである。

一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、ホスホン酸基で官能化されたスチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエンのコポリマー、またはそれらの組み合わせである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、ホスホン酸基で官能化されたスチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエンの混合物、またはそれらの組み合わせである。

一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基で官能化されたコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基で官能化されたポリマーである。

一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、ホスホン酸基で官能化されたコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、ホスホン酸基で官能化されたポリマーである。

一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基で官能化されたスチレン－ジビニルベンゼンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基で官能化されたスチレン－ブタジエンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基で官能化されたジビニルベンゼン－ブタジエンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基で官能化されたスチレン－ブタジエン－ジビニルベンゼンコポリマーである。

一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、ホスホン酸基で官能化されたスチレン－ジビニルベンゼンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、ホスホン酸基で官能化されたスチレン－ブタジエンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、ホスホン酸基で官能化されたジビニルベンゼン－ブタジエンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、ホスホン酸基で官能化されたスチレン－ブタジエン－ジビニルベンゼンコポリマーである。

一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基またはホスホン酸基で官能化されたビニルベンゼンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基またはホスホン酸基で官能化された塩化ビニルベンゼンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基またはホスホン酸基で官能化されたビニリデンコポリマーである。一実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、スルホン酸基またはホスホン酸基で官能化されたアクリロニトリルコポリマーである。

いくつかの実施形態では、酸性リチウム溶液から不純物を除去するためのイオン交換材料は、リン酸基またはホスフィン酸基で官能化されたポリマーである。

ナノ濾過
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のリチウム抽出プロセスまたはシステムについて、不純物は、不純物富化されたリチウム化された（ＩＥＬ）酸性溶液を、少なくとも、直列および／または並列に配置された１つ以上のナノ濾過膜ユニットに通すことにより除去される。いくつかの実施形態では、１つ以上のナノ濾過膜ユニットはナノ濾過膜材料を含む。

一実施形態では、不純物は、ナノ濾過膜材料を使用して、酸性溶液から除去される。一実施形態では、ナノ濾過膜材料は、セルロース、酢酸セルロース、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、ポリアミド、ポリ（ピペラジン－アミド）、それらの混合物、それらの修飾体、あるいはそれらの組み合わせで構成される。一実施形態では、ナノ濾過膜材料は、薄膜複合材で構成される。一実施形態では、ナノ濾過膜材料は、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンスルホン、酢酸セルロース、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリケトン、ポリエチレンテレフタレート、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせで構成される支持体を伴うポリアミドで構成される。一実施形態では、ナノ濾過膜材料は、ポリエチレンテレフタレートで構成される。一実施形態では、ナノ濾過膜材料は、セラミックス材料で構成される。一実施形態では、ナノ濾過膜材料はアルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、チタニア、シリカ、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせで構成される。一実施形態では、ナノ濾過膜材料は、カーボン、カーボンナノチューブ、酸化グラフェン、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせで構成される。一実施形態では、ナノ濾過膜材料は、ポリアミドおよび／またはポリスルホン支持体を伴うゼオライト混合マトリックス膜、アルミナ充填ポリビニルアルコール混合マトリックス膜材料、それらの混合物、それらの修飾体、あるいはそれらの組み合わせで構成される。

いくつかの実施形態では、スケール防止剤、キレート剤（ｃｈｅｌａｎｔｓ）および／またはスケール防止の他の手段は、ナノ濾過膜ユニットにおけるスケールを回避するために、使用される。いくつかの実施形態では、スケール防止剤は、スケール物質の形成を回避するために、ナノ濾過膜ユニットまたはイオン交換容器を通して流される。

沈殿
一実施形態では、不純物は、沈殿を利用して、酸性溶液から除去される。一実施形態では、不純物は、電気化学沈殿を利用して、酸性溶液から除去される。一実施形態では、不純物は、化学沈殿、炭酸塩沈殿、水酸化物沈殿、リン酸塩沈殿、またはそれらの組み合わせを利用して、酸性溶液から除去される。一実施形態では、不純物は、リン酸を添加して、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸バリウム、および／または他のリン酸化合物を沈殿させることにより、酸性溶液から除去される。一実施形態では、不純物は、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸、または他のリン酸化合物を添加して、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸バリウム、および／または他のリン酸化合物を沈殿させることにより、酸性溶液から除去される。一実施形態では、残余のリン酸は、酸性溶液から除去される。一実施形態では、残余のリン酸は、イオン交換または沈降反応を利用して、酸性溶液から除去される。一実施形態では、残余のリン酸塩は、アルミニウムまたは鉄を伴う沈澱を利用して、酸性溶液から除去される。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のリチウム抽出プロセスまたはシステムについて、不純物は、少なくとも、化学的誘導沈澱を利用して、不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、化学沈殿、炭酸塩沈殿、水酸化物沈殿、リン酸塩沈殿、またはそれらの組み合わせを介して、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、リン酸を添加して、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸バリウム、および／または他のリン酸化合物を沈殿させることにより、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸、および／または他のリン酸化合物を添加して、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸バリウム、および／または他のリン酸化合物を沈殿させることにより、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、残余のリン酸塩は、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、残余のリン酸塩は、イオン交換または沈澱を利用して、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、残余のリン酸塩は、アルミニウムまたは鉄を伴う沈澱を利用して、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。

いくつかの実施形態では、多価の不純物は、リン酸を添加してリン酸化合物を沈殿させるにより、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、リン酸を添加することは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、および／またはＢａ化合物の沈澱を介して、ＩＥＬ酸性溶液からＣａ、Ｍｇ、Ｓｒ、および／またはＢａを除去する。

いくつかの実施形態では、多価の不純物は、シュウ酸塩、シュウ酸、クエン酸塩、クエン酸、またはそれらの組み合わせ添加することにより、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、シュウ酸塩、シュウ酸、クエン酸塩、クエン酸、またはその組み合わせは、沈殿剤として添加され、その結果、多価の不純物が沈殿される。いくつかの実施形態では、ＩＥＬ酸性溶液中の沈殿の濃度は、ＩＥＬ酸性溶液へのカチオン沈殿剤の添加による沈澱を通して、次第に減少する。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、ＩＥＬ酸性溶液にシュウ酸塩を添加して多価の不純物を沈殿させるにより、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、残余のシュウ酸アニオンは、カチオン沈殿剤を添加することにより沈殿され、および生じたリチウム富化酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、カチオン沈殿剤は、亜鉛、鉄、マンガン、他の遷移金属、他のカチオン、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、クエン酸塩を添加して不純物を沈殿させるにより、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、残余のオキザラートアニオンは、カチオン沈殿剤の添加により沈殿され、および生じたリチウム富化酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、カチオン沈殿剤は、亜鉛、鉄、マンガン、他の遷移金属、他のカチオン、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、アニオン沈殿剤を添加して不純物を沈殿させるにより、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、残余のアニオンは、カチオン沈殿剤の添加により沈殿され、および生じたリチウム富化酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、カチオン沈殿剤は、亜鉛、鉄、マンガン、他の遷移金属、他のカチオン、またはそれらの組み合わせを含む。

電気透析分離
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のリチウム抽出プロセスまたはシステムについて、不純物は、少なくとも、１つまたは複数の電気透析膜を通過させて多価の不純物を分離することにより、不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液から除去される。

いくつかの実施形態では、酸性のリチウム溶液から不純物を除去するために、電気透析が利用される。いくつかの実施形態では、電気透析は、印加された電場の支援により一定の荷電化学種が膜を通過することを可能とする、膜分離技術である。いくつかの実施形態では、酸性のリチウム溶液から不純物を除去するために電気透析が利用され、ここで水は供給相に保持される一方で、帯電イオンは選択性のイオン交換膜を通過する。いくつかの実施形態では、酸性のリチウム溶液から不純物を除去するために電気透析が利用され、ここで選択性のカチオン交換膜は、膜通過の異なる移動動力学を手段として一価および多価のイオンの分離を得るために、使用される。いくつかの実施形態では、酸性のリチウム溶液から不純物を除去するために電気透析が利用され、官能基を備えたポリマーをベースとする膜を使用する。いくつかの実施形態では、酸性のリチウム溶液から不純物を除去するために電気透析が利用され、該電気透析はスルホン酸、カルボキシル、他の官能基、またはそれらの組み合わせなどの、負に帯電した官能基で官能化されたカチオン交換膜を使用し、該カチオン交換膜はカチオンが通り抜けるのを可能とする一方で、アニオンが通過するのを妨げる。いくつかの実施形態では、酸性のリチウム溶液から不純物を除去するために電気透析が利用され、電極付近のイオンを洗い流して電極上での塩素または水素気体の発生を妨げるために、すすぎ液または電極付近の追加の膜を伴う。いくつかの実施形態では、酸性のリチウム溶液から不純物を除去するために電気透析が利用され、ここで二価または多価のカチオンは、一価イオンよりも遅く膜を通って移動することになる。

減温沈殿
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の任意のリチウム抽出プロセスまたはシステムについて、不純物は、少なくとも、不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液の温度を下げて多価の不純物を分離することにより、ＩＥＬ酸性溶液から除去される。いくつかの実施形態では、ＩＥＬ酸性溶液の温度は、熱交換器を利用して下げられる。いくつかの実施形態では、温度は、ＩＥＬ酸性溶液を熱交換器に通過させることにより下げられる。いくつかの実施形態では、リチウム富化された溶出液の温度は、多価の不純物を沈殿させるための減温の後、加熱されるか、または暖まるまで放置される。

リチウム富化された酸性溶液および／または不純物富化された酸性溶液のｐＨの加減
本明細書に開示されるように、いくつかの実施形態では、および本明細書に開示されるリチウム抽出のいずれかプロセスについて、リチウム富化された酸性溶液のｐＨは、リチウムおよび／または非リチウム不純物の溶出を制御するために調整される。いくつかの実施形態では、リチウム富化された酸性溶液のｐＨは、リチウム富化された酸性溶液に、酸および／または酸性溶液などのプロトンを添加することにより調整される。いくつかの実施形態では、リチウム富化された酸性溶液のｐＨは、不純物を除去する前の不純物富化された酸性溶液に、酸および／または酸性溶液などのプロトンを添加することにより調整される。

いくつかの実施形態では、酸は、硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素酸、炭酸、硝酸、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、最初に第１のリチウム富化されたイオン交換材料と接触された酸性溶液と同じものである。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、最初に第１のリチウム富化されたイオン交換材料と接触された酸性溶液とは異なるものである。

いくつかの実施形態では、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加されて、プロトン化リチウム富化酸性溶液を形成し、該酸性溶液は、再びリチウム富化されたイオン交換材料と接触されて、プロトン化リチウム富化酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出する。いくつかの実施形態では、リチウム富化された酸性溶液に酸または酸性溶液を添加することにより、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加されて、プロトン化リチウム富化酸性溶液を形成する。いくつかの実施形態では、プロトンは、本明細書に記載されるように、リチウム選択性のイオン交換容器のネットワークにおける各容器を通過する前に、リチウム富化された酸性溶液に添加される。

容器および複数容器のネットワークにおけるリチウム抽出
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるリチウム抽出のプロセスは、容器内に配されるリチウム選択性のイオン交換材料を含む。いくつかの実施形態では、容器は、タンク、撹拌タンク型反応器、あるいはカラムである。本明細書に開示されるように、いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換は、流動床、充填床、またはその組み合わせとして構成される。いくつかの実施形態では、リチウム抽出のプロセスは、１）液体資源を第１の容器に装填したリチウム選択性のイオン交換材料と接触させて、液体資源からリチウム選択性のイオン交換材料の中へリチウムを吸収させ、それによってリチウム富化されたイオン交換材料を形成する工程、２）任意選択で、リチウム富化されたイオン交換材料を洗浄して、残余の液体資源を除去する工程、３）リチウム富化されたイオン交換材料を酸性溶液と接触させて、リチウムを酸性溶液中へ溶出させてＩＥＬ酸性溶液を形成する工程、および、４）ＩＥＬ溶出液から非リチウム不純物を除去して上記非リチウム不純物による沈殿の形成を減少させるか阻害し、リチウム富化された溶出液を形成する工程を含む。いくつかの実施形態では、非リチウム不純物が除去された後、リチウム富化された酸性溶液は第１の容器に再循環されて、再びリチウム富化されたイオン交換材料と接触される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるように、第２のＩＥＬ酸性溶液が形成され、ここで不純物が除去されて第２のリチウム富化された酸性溶液を形成する。いくつかの実施形態では、上記の、形成されたリチウム富化酸性溶液はそれぞれ、容器に複数回再循環され、各循環に対応するＩＥＬ酸性溶液を形成し、不純物除去にかけられることになる。このように、個々のリチウム富化された酸性溶液は、各循環によりリチウム成分を蓄積させ、その間、非リチウム不純物成分は、低く維持されるか、または排除される。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるように、リチウム富化された溶出液は、非リチウム不純物が除去された後、第２のリチウム富化されたイオン交換材料を包含する第２の容器に送られる。いくつかの実施形態では、第２のＩＥＬ酸性溶液は第２の容器から形成され、ここで不純物は再び除去され、第２のリチウム富化された酸性溶液を形成する。いくつかの実施形態では、リチウム抽出のプロセスは、リチウムおよび非リチウム不純物の溶出のために、リチウム富化されたイオン交換材料を包含している容器のネットワークを通してリチウム富化された酸性溶液を流し、各容器から対応するＩＥＬ酸性溶液を形成する工程を含む。いくつかの実施形態では、容器のネットワークは、直列、並列、またはその組み合わせで配置された複数の容器を含む。いくつかの実施形態では、複数の容器は、充填床、流動床、またはそれらの組み合わせとして、リチウム富化されたイオン交換材料を含む。いくつかの実施形態では、複数の容器は順列に配置され、ここで酸性溶液は、連続の第１の容器を通って流れ、続いてＩＥＬ酸性溶液は、順列中の後の各容器を流れる。いくつかの実施形態では、不純物は、対応する容器から形成された各ＩＥＬ酸性溶液から除去され、それによってリチウム富化された酸性溶液を形成する。いくつかの実施形態では、個々の形成されたリチウム富化酸性溶液は、順列中の後の容器に送られる。いくつかの実施形態では、順列中の最後の容器からの対応するＩＥＬ酸性溶液の不純物の除去に続いて形成されたリチウム富化された酸性溶液は、本明細書に開示されるように、リチウム塩溶解液を産出するために、さらに処理される。いくつかの実施形態では、順列における最後の容器の下流に形成されたリチウム富化された溶出液は、任意選択で、第１の容器から始めて、再び容器の順列を通して流される。いくつかの実施形態では、複数の容器の順列は、各容器中のリチウム富化されたイオン交換材料の飽和度に基づいて再配置される。いくつかの実施形態では、不純物が各ＩＥＬ酸性溶液から除去され、共通の不純物除去ユニットが順列における各容器からＩＥＬ溶出液を受け入れ、そして順列中の後の容器にリチウム富化された溶出液を送る。

不純物の沈殿を制限または排除するための実施形態
一実施形態では、リチウムと非リチウム不純物は、リチウム資源からイオン交換材料の中へと吸収される。一実施形態では、リチウムと非リチウム不純物は、イオン交換材料から酸性溶液の中へと溶出される。一実施形態では、リチウムと非リチウム不純物は、イオン交換材料から、一定の濃度で沈殿し得る溶存種を含有する酸性溶液の中へと溶出される。一実施形態では、リチウムと非リチウム不純物は、イオン交換材料から、沈殿を回避するために濃度において減少され得る溶存種を含有する酸性溶液の中へと溶出される。一実施形態では、リチウムと非リチウム不純物は、イオン交換材料から酸性溶液の中へと溶出され、ここで上記非リチウム不純物は一定の濃度で沈殿し得る。

一実施形態では、リチウムと多価不純物は、リチウム資源からイオン交換材料の中へと吸収される。一実施形態では、リチウムと多価不純物は、イオン交換材料から酸性溶液の中へと溶出される。一実施形態では、リチウムと多価不純物は、イオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する酸性溶液の中へと溶出される。一実施形態では、リチウムと多価不純物は、イオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する酸性溶液の中へと溶出され、その結果、多価不純物と硫酸アニオンが反応して、沈殿することができる不溶性塩類を形成し得る。一実施形態では、リチウムと多価不純物は、イオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する溶液の中へと溶出され、その結果、多価不純物と硫酸アニオンが反応して、沈殿することができる不溶性塩類を形成し得る。一実施形態では、リチウムと多価カチオンは、イオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する溶液の中へと溶出され、ここで硫酸アニオンと多価カチオンの濃度は、不溶性硫酸塩化合物の沈澱を回避するために制限される。

一実施形態では、リチウムと多価のカチオンは、イオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する溶液の中へと溶出され、ここで多価カチオンの濃度は、不溶性硫酸塩化合物の沈澱を回避するために制限される。一実施形態では、リチウムと多価カチオンは、イオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する溶液の中へと溶出され、ここで多価カチオンの濃度は、不溶性硫酸塩化合物の沈澱を回避するために、ナノ濾過を使用して制限される。一実施形態では、リチウムと多価カチオンは、第１のイオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する溶液の中へと溶出され、ここで多価カチオンの濃度は、不溶性硫酸塩化合物の沈澱を回避するために、第２のイオン交換材料を使用して減少される。一実施形態では、リチウムと多価カチオンは、第１のイオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する溶液の中へと溶出され、ここで多価カチオンの濃度は、不溶性硫酸塩化合物の沈澱を回避するために、多価カチオンに選択性がある第２のイオン交換材料を使用して、制限される。

一実施形態では、リチウムと多価カチオンは、イオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する溶液の中へと溶出され、ここで多価カチオンの濃度は、不溶性硫酸塩化合物の沈澱を回避するために減少される。一実施形態では、リチウムと多価カチオンは、イオン交換材料から、硫酸アニオンを含有する溶液の中へと溶出され、および硫酸塩溶液中の多価カチオンの濃度は、不溶性硫酸塩化合物の沈澱を回避するために減少される。

一実施形態では、硫酸塩溶液は、不純物と共にリチウムを溶出するために、イオン交換材料と接触され、硫酸塩溶液は、不純物の濃度を減少させるために処理され、および硫酸塩溶液は、不純物と共にさらなるリチウムを溶出するために、イオン交換材料と再び接触される。一実施形態では、硫酸塩溶液は、不純物と共にリチウムを溶出するために、イオン交換材料と接触され、硫酸塩溶液は、多価カチオンの濃度を減少させるために処理され、および硫酸塩溶液は、不純物と共にさらなるリチウムを溶出するために、イオン交換材料と再び接触される。一実施形態では、硫酸塩溶液は、不純物と共にリチウムを溶出するために、イオン交換材料と接触され、硫酸塩溶液は、多価カチオンの濃度を減少させるために処理され、硫酸塩溶液は、不純物と共にさらなるリチウムを溶出するために、イオン交換材料と再び接触され、および多価カチオンの濃度は、不溶性塩類の沈澱を回避するために、十分に低いレベルに維持される。

一実施形態では、硫酸塩溶液は、不純物と共にターゲット金属を溶出するために、イオン交換材料と接触され、硫酸塩溶液は、不純物の濃度を減少させるために処理され、および硫酸塩溶液は、不純物と共にさらなるターゲット金属を溶出するために、イオン交換材料と再び接触される。一実施形態では、硫酸塩溶液は、不純物と共にターゲット金属を溶出するために、イオン交換材料と接触され、硫酸塩溶液は、多価カチオンの濃度を減少させるために処理され、および硫酸塩溶液は、不純物と共にさらなるターゲット金属を溶出するために、イオン交換材料と再び接触される。一実施形態では、硫酸塩溶液は、不純物と共にターゲット金属を溶出するために、イオン交換材料と接触され、硫酸塩溶液は、多価カチオンの濃度を減少させるために処理され、硫酸塩溶液は、不純物と共にさらなるターゲット金属を溶出するために、イオン交換材料と再び接触され、および多価カチオンの濃度は、不溶性塩類の沈澱を回避するために、十分に低いレベルに維持される。

一実施形態では、酸性の硫酸塩溶液は、不純物と共にリチウムを溶出するために、イオン交換材料と接触され、酸性の硫酸塩溶液は、不純物の濃度を減少させるために処理され、および酸性の硫酸塩溶液は、さらなる不純物と共にさらなるリチウムを溶出するために、イオン交換材料と再び接触される。一実施形態では、リチウム富化された酸性の硫酸塩溶液のｐＨは、リチウムおよび／または不純物の溶出を制御するために調整される。一実施形態では、酸性の硫酸塩溶液のｐＨは、ｐＨプローブでｐＨを測定すること、ならびに硫酸および／または硫酸を含有する溶液を酸性の硫酸塩溶液に添加によって、調整される。一実施形態では、酸性の硫酸塩溶液のｐＨは、硫酸および／または硫酸を含有する溶液を酸性の硫酸塩溶液に添加して、調整される。

一実施形態では、イオン交換材料からリチウムを溶出するために使用される硫酸塩溶液は、様々な溶液と交換可能である。一実施形態では、イオン交換材料からのリチウムを溶出するために利用される硫酸塩溶液は、硫酸、硝酸、リン酸、クロライド、ブロミド、フッ化物、ホウ酸、ヨウ化物、炭酸、またはその組み合わせを含む溶液と交換可能である。一実施形態では、アニオンを含む溶液は、不純物と共にリチウムを溶出するために、イオン交換材料と接触され、上記溶液は、不純物の濃度を減少させるために処理され、および上記溶液は、不純物と共にさらなるリチウムを溶出するために、イオン交換材料と再び接触され、ここでアニオンは、硫酸、硝酸、リン酸、クロライド、ブロミド、フッ化物、ホウ酸、ヨウ化物、炭酸、またはその組み合わせを含むリストから選択される。

一実施形態では、イオン交換材料の流動床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の流動床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の流動床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物が、沈殿の形成を回避するために酸性溶液から除去される。一実施形態では、イオン交換材料の流動床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の流動床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の流動床は、酸性の硫酸塩溶液と接触されて酸性の硫酸塩溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物が、硫酸塩の沈殿の形成を回避するために酸性溶液から除去される。

一実施形態では、イオン交換材料の流動床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の流動床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の流動床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、酸性溶液が流動床に戻される前に、流動床から多価の不純物を除去するためのユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去される。一実施形態では、イオン交換材料の流動床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の流動床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の流動床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、流動床から多価の不純物の選択的な除去のためのナノ濾過ユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去され、その後、酸性溶液は流動床に戻される。一実施形態では、イオン交換材料の流動床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の流動床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の流動床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、流動床から多価の不純物を除去するための第２のイオン交換材料を包含する第２のイオン交換ユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去され、その後、酸性溶液は流動床に戻される。

一実施形態では、イオン交換材料の流動床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の流動床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の流動床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、酸性溶液が酸性溶液中へのさらなるリチウム溶出のためにイオン交換材料の第２の流動床に受け渡される前に、多価の不純物は、流動床から多価の不純物を除去するためのユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去される。一実施形態では、イオン交換材料の流動床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の流動床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の流動床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、流動床から多価の不純物の選択的な除去のためのナノ濾過ユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去され、その後、酸性溶液は、酸性溶液中へのさらなるリチウム溶出のために、イオン交換材料の第２の流動床に受け渡される。一実施形態では、イオン交換材料の流動床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の流動床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の流動床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、流動床から多価の不純物を除去するための第２のイオン交換材料を包含する第２のイオン交換ユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去され、その後、酸性溶液は、酸性溶液中へのさらなるリチウム溶出のために、イオン交換材料の第２の流動床に受け渡される。一実施形態では、酸性溶液は、リチウムと不純物の溶出のためにイオン交換材料の多段流動床を通って流れ、および、多価の不純物は、多段流動床の間で酸性溶液から除去される。一実施形態では、酸性溶液は、リチウムと不純物の溶出のためにイオン交換材料の多段流動床を通って流れ、および、多価の不純物は、ナノ濾過を使用して、多段流動床の間で酸性溶液から除去される。一実施形態では、酸性溶液は、リチウムと不純物の溶出のために、リチウム選択性の第１のイオン交換材料の多段流動床を通って流れ、および、不純物は、多価のイオンに選択性がある第２のイオン交換材料を使用して、多段流動床にわたって酸性溶液から除去される。

一実施形態では、イオン交換材料の充填床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の充填床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の充填床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物が、沈殿の形成を回避するために酸性溶液から除去される。一実施形態では、イオン交換材料の充填床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の充填床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の充填床は、酸性の硫酸塩溶液と接触されて酸性の硫酸塩溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物が、硫酸塩の沈殿の形成を回避するために酸性溶液から除去される。

一実施形態では、イオン交換材料の充填床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の充填床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の充填床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、酸性溶液が充填床に戻される前に、充填床から多価の不純物を除去するためのユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去される。一実施形態では、イオン交換材料の充填床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の充填床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の充填床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、充填床から多価の不純物の選択的な除去のためのナノ濾過ユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去され、その後、酸性溶液は充填床に戻される。一実施形態では、イオン交換材料の充填床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の充填床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の充填床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、充填床から多価の不純物を除去するための第２のイオン交換材料を包含する第２のイオン交換ユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去され、その後、酸性溶液は充填床に戻される。

一実施形態では、イオン交換材料の充填床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の充填床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の充填床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、酸性溶液が酸性溶液中へのさらなるリチウム溶出のためにイオン交換材料の第２の充填床に受け渡される前に、多価の不純物は、充填床から多価の不純物を除去するためのユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去される。一実施形態では、イオン交換材料の充填床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の充填床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の充填床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、充填床から多価の不純物の選択的な除去のためのナノ濾過ユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去され、その後、酸性溶液は、酸性溶液中へのさらなるリチウム溶出のために、イオン交換材料の第２の充填床に受け渡される。一実施形態では、イオン交換材料の充填床は、ブラインと接触されてブラインからイオン交換材料中へリチウムを吸収し、イオン交換材料の充填床は、任意選択で、イオン交換材料から残余のブラインを除去するために洗浄され、イオン交換材料の充填床は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、多価の不純物は、充填床から多価の不純物を除去するための第２のイオン交換材料を包含する第２のイオン交換ユニットに酸性溶液を循環させることにより、酸性溶液から除去され、その後、酸性溶液は、酸性溶液中へのさらなるリチウム溶出のために、イオン交換材料の第２の充填床に受け渡される。一実施形態では、酸性溶液は、リチウムと不純物の溶出のためにイオン交換材料の多段充填床を通って流れ、および、多価の不純物は、多段充填床の間で酸性溶液から除去される。一実施形態では、酸性溶液は、リチウムと不純物の溶出のためにイオン交換材料の多段充填床を通って流れ、および、多価の不純物は、ナノ濾過を使用して、多段充填床の間で酸性溶液から除去される。一実施形態では、酸性溶液は、リチウムと不純物の溶出のために、リチウム選択性の第１のイオン交換材料の多段充填床を通って流れ、および不純物は、多価のイオンに選択性がある第２のイオン交換材料を使用して、多段充填床にわたって酸性溶液から除去される。

いくつかの実施形態では、充填床は、部分的に、または時には、流動床であってもよい。いくつかの実施形態では、流動床は部分的に、または時には、充填床であってもよい。いくつかの実施形態では、充填床または流動床は、ブラインおよび／または酸との接触の後および／または前に、水または溶液を使用して、洗浄されてもよく、上記溶液は、水、塩、キレート化合物、エチレンジアミン四酢酸の化合物、エチレンジアミンテトラアセタートの塩、エチレンジアミンテトラアセタートの化合物、および／またはスケール防止剤を含有する。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出するために使用される酸性溶液は、水、塩、キレート化合物、エチレンジアミン四酢酸の化合物、エチレンジアミンテトラアセタートの塩、エチレンジアミンテトラアセタートの化合物、および／またはスケール防止剤を含有し得る。いくつかの実施形態では、不溶性沈殿の形成を制限および／または妨げるために、希釈水が添加される。

いくつかの実施形態では、多価の不純物は、沈澱を利用して、リチウム塩溶解液から除去され得る。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、塩基の添加による沈澱を利用して、リチウム塩溶解液から除去され得る。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、および／または他の化合物の添加による沈澱を利用して、リチウム塩溶解液から除去されてもよい。

いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性イオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、およびリチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出する。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、酸性溶液はリチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、さらなる酸が酸性溶液に添加され、および、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、酸性溶液はリチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、第１の容器中で酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、第２の容器中で酸性溶液はリチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、１つの容器中で酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、酸性溶液は上記容器中でリチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。

いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、不純物が酸性溶液から除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、酸性溶液はリチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、不純物が酸性溶液から除去され、および、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、酸性溶液はリチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。

いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、不純物は、ナノ濾過または多価選択性のイオン交換材料を利用して、酸性溶液から除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、酸性溶液はリチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、不純物は、ナノ濾過または多価選択性のイオン交換材料を利用して、酸性溶液から除去され、および、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、酸性溶液はリチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。

いくつかの実施形態では、酸性溶液は、先にリチウム選択性のイオン交換材料と液体資源を接触させることによってリチウムを充填されたリチウム選択性のイオン交換材料と接触され、酸性溶液は、多価の不純物を除去するために処理され、および酸性溶液は、液体資源とリチウム選択性のイオン交換材料を接触させることによって先にリチウムを充填されたリチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触され、酸性溶液は、多価の不純物を除去するために処理され、および上記酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触され、酸性溶液は、多価の不純物を除去するために処理され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および上記酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、酸性溶液は、多価の不純物を除去するために処理され、および上記酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と再び接触される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、１つの容器中でリチウム選択性のイオン交換材料と接触され、酸性溶液は、多価の不純物を除去するために処理され、および上記酸性溶液は、リチウムを溶出するために、上記容器中でリチウム選択性のイオン交換材料と接触される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、第１の容器中でリチウム選択性のイオン交換材料と接触され、酸性溶液は、多価の不純物を除去するために処理され、そして酸性溶液は、リチウムを溶出するために、第２の容器中でリチウム選択性のイオン交換材料と接触される。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、多価カチオン選択性のイオン交換材料をして除去される。いくつかの実施形態では、多価の不純物は、ナノ濾過膜を使用して除去される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料は、タンク、カラム、または撹拌タンク型反応器の中にある。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料は、充填床または流動床にある。

いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料が充填された複数の容器を通して流される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料が充填された複数の容器を通して流され、および、多価のカチオン不純物は複数の容器にわたって除去される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料が充填された複数の容器を通して流される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料が充填された複数の容器を通して流され、複数の容器にわたって多価のカチオン不純物が除去され、および、複数の容器にわたってさらなるプロトンが酸性溶液に添加される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料が充填された１つの容器を通して再循環される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料が充填された１つの容器を通して再循環され、および、多価のカチオン不純物は複数の再循環にわたって除去される。いくつかの実施形態では、酸性溶液は、リチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料が充填された１つの容器を通して再循環され、複数の再循環にわたって多価のカチオン不純物が除去され、および、複数の再循環にわたってさらなるプロトンが酸性溶液に添加される。

いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、および、酸性溶液は酸性溶液混合ユニットにおいて調製される。一実施形態では、酸性溶液混合ユニットは、タンク、インライン混合デバイス、撹拌タンク型反応器、別の混合ユニット、またはそれらの組み合わせである。一実施形態では、酸性溶液撹拌タンクは、リチウム選択性のイオン交換材料を含有している１つの容器を提供するように使用される。一実施形態では、酸性溶液撹拌タンクは、リチウム選択性のイオン交換材料を含有している複数の容器を並列または直列で提供するように使用される。一実施形態では、酸性溶液撹拌タンクは、リチウム選択性のイオン交換材料を含有している複数の容器を順列で提供するように使用される。

一実施形態では、酸性溶液は、硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素酸、炭酸、硝酸、またはそれらの組み合わせで構成される。一実施形態では、リチウムは、硫酸、リン酸、塩酸、硝酸、またはそれらの組み合わせを使用して、リチウム選択性のイオン交換材料から溶出される。一実施形態では、リチウムは、硫酸、リン酸、硝酸、ホウ酸、またはそれらの組み合わせを含む酸性溶液を使用して、リチウム選択性のイオン交換材料から溶出される。

いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、ナノ濾過、多価カチオン選択性のイオン交換材料、多価の不純物を除去する他の方法、またはそれらの組み合わせを使用して、不純物が除去される。一実施形態では、並列または直列にあるナノ濾過、多価カチオン選択性のイオン交換材料、多価の不純物を除去する他の方法、またはそれらの組み合わせを使用して、リチウム溶液から不純物が除去される。

いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、直列および／または並列に配置されたナノ濾過膜ユニットを使用して、酸性溶液から不純物が除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。一実施形態では、スケール防止剤、キレート剤、またはスケール防止の他の手段は、ナノ濾過膜ユニットにおけるスケールを回避するために使用される。

いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、不純物は、多価カチオン選択性のイオン交換材料を使用して、酸性溶液から除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、不純物は、充填床中で多価カチオン選択性のイオン交換材料を使用して、酸性溶液から除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、カラムのネットワーク状に配置された多価カチオン選択性のイオン交換材料を使用して、酸性溶液から不純物が除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、第１の吸収カラムが不純物を吸収するための位置にあり且つ最後の吸収カラムが微量の不純物を吸収するための位置にあるカラムのネットワーク状に配置された多価カチオン選択性のイオン交換材料を使用して、酸性溶液から不純物が除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。いくつかの実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、リード・ラグ構成に配置された多価カチオン選択性のイオン交換材料を使用して、酸性溶液から不純物が除去され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。一実施形態では、多価カチオン選択性のイオン交換材料は、リード・ラグ構成の変化形において配置される。一実施形態では、多価カチオン選択性のイオン交換材料は、第２の酸性溶液を使用して溶出される。一実施形態では、多価カチオン選択性のイオン交換材料は、塩酸を使用して溶出される。一実施形態では、多価カチオン選択性のイオン交換材料は、水酸化ナトリウムを使用して再生される。一実施形態では、多価カチオン選択性のイオン交換材料は、直列および／または並列に配置された、撹拌タンク型反応器、流動床または充填床において操作される。一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料は、直列および／または並列に配置された、撹拌タンク型反応器、流動床または充填床において操作される。

一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、リン酸塩を添加してリン酸化合物を沈殿させることにより、酸性溶液から多価の不純物が除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、リン酸を添加してリン酸化合物を沈殿させることにより、酸性溶液から不純物除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、Ｃａ、Ｍｇ 、Ｓｒ、および／またはＢａは、リン酸を添加してＣａ、Ｍｇ、Ｓｒ、および／またはＢａのリン酸エステル化合物を沈殿させることにより、酸性溶液から除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。

一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、シュウ酸塩、シュウ酸、クエン酸塩、クエン酸、またはそれらの組み合わせを添加することにより、酸性溶液から多価の不純物が沈殿され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、シュウ酸塩、シュウ酸、クエン酸塩、クエン酸またはその組み合わせを含む沈殿剤を添加することにより、酸性溶液から多価の不純物が沈殿され、沈殿の濃度は、酸性溶液に対するカチオンを添加することによって減少され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。

一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、シュウ酸塩を添加することによって、酸性溶液から多価の不純物が沈殿および除去され、亜鉛、鉄、マンガン、他の遷移金属、他のカチオン、またはそれらの組み合わせを添加することにより、シュウ酸アニオンは沈殿し、酸性溶液から除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、クエン酸塩を添加することによって、酸性溶液から多価の不純物が沈殿および除去され、カチオンを添加することによって、酸性溶液からクエン酸アニオンが沈殿および除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。

一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、アニオン沈殿剤を添加することによって、酸性溶液からカチオン不純物が沈殿され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、アニオン沈殿剤を添加することによって、酸性溶液からカチオン不純物が沈殿されて除去され、カチオン沈殿剤を添加することによって、酸性溶液からアニオン沈殿剤が沈殿されて除去され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。

一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、酸性溶液の温度を一時的に下げることによって不純物が沈殿され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、酸性溶液の温度を変えることによって不純物が沈殿され、さらなるプロトンがリチウム富化された酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。一実施形態では、リチウム選択性のイオン交換材料上にリチウムを充填するためにリチウム選択性のイオン交換材料が液体資源と接触され、リチウム選択性のイオン交換材料は、任意選択で、選択性のイオン交換材料から残余の液体資源を除去するために洗浄され、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性溶液と接触されて酸性溶液中へとリチウムを溶出し、酸性溶液の温度を下げることによって不純物が沈殿され、プロトンが酸性溶液に添加され、および、酸性溶液は加熱されるか、または暖まるまで放置され、および、酸性溶液は、酸性溶液中にさらなるリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料と接触される。

一実施形態では、キレート剤またはスケール防止剤は、酸性のリチウム溶液中で可溶性複合体を形成して沈澱を回避するために使用される。一実施形態では、キレート剤またはスケール防止剤は、可溶性複合体を形成して沈殿を回避するか再溶解するために使用される。一実施形態では、多価のカチオンの沈澱を制限または削減するために、キレート剤またはスケール防止剤が使用され、およびキレート剤またはスケール防止剤は、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジナトリウムＥＤＴＡ、カルシウムジナトリウムＥＤＴＡ、テトラナトリウム ＥＤＴＡ、クエン酸、マレイン酸、ケイ酸塩化合物、非晶質のケイ酸塩化合物、結晶質の階層状ケイ酸塩化合物、ホスホン酸化合物、アミノトリス（メチレンホスホン酸（ＡＴＭＰ）、ニトリロトリメチルホスホン酸（ＮＴＭＰ）、エチレンジアミンテトラ（メチレン）ホスホン酸（ＥＤＴＭＰ）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレン）ホスホン酸（ＤＴＰＭＰ）、ポリホスホナート、ポリアクリレート、ポリアクリル酸、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ヘキサメタリン酸ソーダ（ＳＨＭＰ）、またはそれらの組み合わせのリストから選択される。一実施形態では、酸性リチウム溶液中の核の発生をブロックするために、開始阻害剤（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）が使用される。一実施形態では、酸性リチウム溶液中の沈殿の成長をブロックするために、遅延剤（ｒｅｔａｒｄｅｄ）が 使用される。一実施形態では、ホスフィノポリカルボン酸、スルホン化ポリマー、ポリアクリル酸、ｐタグ付きスルホン化ポリマー、ジエチレントリアミンペンタ、ビス－ヘキサメチレントリアミン、それらの化合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせを含む化合物は、沈殿を制限、制御、排除するか、または沈殿を再溶解するために使用される。

一実施形態では、酸性溶液は、硫酸リチウム、硫酸水素リチウム、硫酸、またはそれらの組み合わせを含む。一実施形態では、酸性溶液は、硫酸リチウム、硫酸水素リチウム、硫酸、塩化リチウム、塩酸、硝酸リチウム、硝酸、リン酸リチウム、リン酸水素リチウム、リン酸二水素リチウム、リン酸、臭化リチウム、臭素酸、またはそれらの組み合わせを含む。

いくつかの実施形態では、リチウムおよび他の金属は液体資源から回収される。いくつかの実施形態では、ために記載されたリチウム回収の方法は他の金属を回収するために適用される。

下流側の処理
一実施形態では、液体資源から回収された金属は、高純度液体および固体を生成するために下流側で、さらに処理される場合がある。一実施形態では、液体資源から回収された金属は、イオン交換、溶媒抽出、膜、濾過、または他の精製技術で精製される場合がある。一実施形態では、金属は溶解された形態から固体形態に変換される場合がある。一実施形態では、金属は、沈澱、電気分解、電解採取、キレート化、または結晶化を使用して変換される場合がある。

一実施形態では、リチウムは、塩化リチウムあるいは硫酸リチウムから炭酸リチウムあるいは水酸化リチウムに変換される場合がある。一実施形態では、リチウムは、炭酸ナトリウムを使用して多価の金属を沈殿させることによって、イオン交換を使用して多価の金属を除去することによって、イオン交換を使用してホウ素を除去することによって、膜を使用して不純物を除去することによって、溶媒抽出を使用して不純物を除去することによって、またはそれらの組み合わせによって、精製され得る。一実施形態では、リチウムは、炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム溶液、二酸化炭素、水酸化ナトリウム、またはそれらの組み合わせの添加によって、塩化リチウムまたは硫酸リチウム溶液から炭酸リチウム固体に変換される場合がある。一実施形態では、リチウムは、水酸化ナトリウムの添加、硫酸ナトリウムの結晶化、そして水酸化リチウムの結晶化によって、硫酸リチウムから水酸化リチウムに変換される場合がある。一実施形態では、リチウムは、水酸化カルシウムの添加によって炭酸リチウムから水酸化リチウムに変換される場合がある。一実施形態では、塩化リチウム、硫酸リチウム、または他のリチウム化合物は、電気化学セルを使用して、水酸化リチウムに変換される場合がある。一実施形態では、塩化リチウム、硫酸リチウム、または他のリチウム化合物は、２つ、３つ、またはそれ以上の隔室を備えた電気化学セルを使用して、水酸化リチウムに変換される場合がある。

実施例１：再循環を備えた流動床からの硫酸リチウム溶出中のスケール物質の除去
図１に関し、ブラインは天然の貯槽からくみ出される。ブラインは８０，０００ｍｇ／ＬのＮａ、２，０００ｍｇ／ＬのＣａ、２，０００ｍｇ／ＬのＭｇ、３００ｍｇ／ＬのＬｉ、２００ｍｇ／ＬのＢａ、および他の溶存金属を含有している。リチウム選択性のイオン交換材料は、撹拌タンク型反応器の第１の容器（１０１）に充填され、該反応器は様々な流体中でリチウム選択性のイオン交換材料を流体化する。ブラインは第１の容器へ流し入れられ、リチウム選択性のイオン交換材料がブラインの中へプロトンを放出するに従って、リチウムはブラインからリチウム選択性のイオン交換材料の中へと吸収される。ブライン中へ放出されるプロトンは、ｐＨを測定してブラインのｐＨを７付近に維持するようにブラインにＮａＯＨ溶液を添加するｐＨ調整システム（図示せず）によって中和される。リチウム選択性のイオン交換材料にリチウムが充填された後、残余のブラインは、リチウム選択性のイオン交換材料から洗浄される。リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出させるために、酸性の硫酸塩溶液は第１の容器の中へ流し入れられ、その間、リチウム選択性のイオン交換材料はプロトンを吸収する。リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性の硫酸塩溶液の中へ、リチウムを放出し、また、Ｃａ、Ｂａ、およびＭｇの不純物を放出する。酸性の硫酸塩溶液（例えば、本明細書に記載されるように、ＩＥＬ溶出液またはＩＥＬ酸性溶液）は、第１の容器から取り出され、および、酸性の硫酸塩溶液からＣａ、Ｂａ、およびＭｇの不純物を除去する強酸性のカチオン交換樹脂の充填床を包含する容器のリード・ラグ溶出ネットワーク（１０２）を通して流される。酸性の硫酸塩溶液は、ネットワーク中の第２の容器（１０３）、その後第３の容器（１０４）を通って流れるが、その両者とも（本明細書に記載のような）強酸性のカチオン交換樹脂を含有している。リード・ラグ溶出ネットワークはまた、予め不純物で飽和され、塩酸で溶出される強酸性のカチオン交換樹脂を包含する第４の容器（１０５）を含む。強酸性のカチオン樹脂が不純物で飽和されて溶出を必要とするとき、リード・ラグ溶出ネットワーク中の容器は再度インデックスを付けられる。さらなるプロトン（例えば、Ｈ_２ＳＯ_４）が酸性の硫酸塩溶液に添加される。酸性の硫酸塩溶液は、さらにリチウムを溶出するために第１の容器に戻される。酸性の硫酸塩溶液は、絶えず第１の容器と第２の容器との間を循環される。リチウムは、酸性の硫酸塩溶液中で１，０００ｍｇ／Ｌのリチウム濃度で蓄積し、および、不溶性のカルシウム、バリウム、および硫酸マグネシウム化合物の沈澱は回避される。

実施例２：硫酸リチウム溶出中における再循環を備えた充填床からのスケール物質の除去
図２に関し、ブラインは天然の貯槽からくみ出される。ブラインは８０，０００ｍｇ／ＬのＮａ、２，０００ｍｇ／ＬのＣａ、２，０００ｍｇ／ＬのＭｇ、３００ｍｇ／ＬのＬｉ、２００ｍｇ／ＬのＢａ、および他の溶存金属を含有している。リチウム選択性のイオン交換材料は、第１の容器（２０１）の充填床の中へと充填され、ここで第１の容器（２０１）はリチウム選択性のイオン交換材料の充填床が充填される容器のネットワーク（２０２）の一部である。ブラインは第１の容器へ流し入れられ、リチウム選択性のイオン交換材料がブラインの中へプロトンを放出するに従って、リチウムはブラインからリチウム選択性のイオン交換材料の中へと吸収される。ブライン中へ放出されるプロトンは、ｐＨを測定してブラインのｐＨを７付近に維持するようにブラインにＮａＯＨ溶液を添加するｐＨ調整システム（図示せず）によって中和される。リチウム選択性のイオン交換材料にリチウムが充填された後、残余のブラインは、リチウム選択性のイオン交換材料から洗浄される。リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出させるために、酸性の硫酸塩溶液は第１の容器の中へ流し入れられ、その間、リチウム選択性のイオン交換材料はプロトンを吸収する。リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性の硫酸塩溶液の中へ、リチウムを放出し、また、Ｃａ、Ｂａ、およびＭｇの不純物を放出する。酸性の硫酸塩溶液（例えば、本明細書に記載されるように、ＩＥＬ溶出液またはＩＥＬ酸性溶液）は、第１の容器（２０１）から取り出され、および、酸性の硫酸塩溶液からＣａ、Ｂａ、およびＭｇの不純物を除去する強酸性のカチオン交換樹脂の充填床を入れた容器のリード・ラグ溶出ネットワーク（２０３）を通して流される。酸性の硫酸塩溶液は、ネットワーク中の第２の容器（２０４）と第３の容器（２０５）を通って流れるが、その両者とも（本明細書に記載のような）強酸性のカチオン交換樹脂を含有している。リード・ラグ溶出ネットワークはまた、予め不純物で飽和され、塩酸で溶出される強酸性のカチオン交換樹脂が入った第５の容器（２０６）を含む。強酸性のカチオン樹脂が不純物で飽和されて溶出を必要とするとき、リード・ラグ溶出ネットワーク中の容器は再びインデックスを付けられる。さらなるプロトン（例えば、Ｈ_２ＳＯ_４）が酸性の硫酸塩溶液に添加される。酸性の硫酸塩溶液は、さらにリチウムを溶出するために第１の容器に戻される。酸性の硫酸塩溶液は、絶えず第１の容器と第２の容器との間で循環される。リチウムは、酸性の硫酸塩溶液中で１，５００ｍｇ／Ｌのリチウム濃度で蓄積し、および、不溶性カルシウム、バリウム、および硫酸マグネシウム化合物の沈澱は回避される。

実施例３：複数の流動床にわたる硫酸リチウム溶出中のスケール物質の除去
図３に関し、ブラインは天然の貯槽からくみ出される。ブラインは４０，０００ｍｇ／ＬのＮａ、２０，０００ｍｇ／ＬのＣａ、２，０００ｍｇ／ＬのＭｇ、３００ｍｇ／ＬのＬｉ、５００ｍｇ／ＬのＢａ、および他の溶存金属を含有している。リチウム選択性のイオン交換材料は、第１の容器（３０１）中の流動床に充填され、ここで第１の容器（３０１）はリチウム選択性のイオン交換材料の流動床が充填される容器のネットワークの一部である。ブラインは第１の容器へ流し入れられ、リチウム選択性のイオン交換材料がブラインの中へプロトンを放出するに従って、リチウムはブラインからリチウム選択性のイオン交換材料の中へと吸収される。ブライン中へ放出されるプロトンは、ｐＨを測定してブラインのｐＨを７付近に維持するようにブラインにＮａＯＨ溶液を添加するｐＨ調整システム（図示せず）によって中和される。リチウム選択性のイオン交換材料にリチウムが充填された後、残余のブラインは、リチウム選択性のイオン交換材料から洗浄される。リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出させるために、酸性の硫酸塩溶液は第１の容器の中へ流し入れられ、その間、リチウム選択性のイオン交換材料はプロトンを吸収する。リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性の硫酸塩溶液の中へ、リチウムを放出し、また、Ｃａ、Ｂａ、およびＭｇの不純物を放出する。酸性の硫酸塩溶液（例えば、本明細書に記載されるようなＩＥＬ溶出液またはＩＥＬ酸性溶液）は、第１の容器（３０１）から取り出され、第２の容器（３０２）に流し入れられ、ここでシュウ酸が酸性の硫酸塩溶液に添加され、Ｃａ、Ｂａ、およびＭｇのシュウ酸塩化合物が沈殿され、酸性の硫酸塩溶液から除去される。酸性の硫酸塩溶液は第３の容器（３０３）に流し入れられ、ここでＺｎの硫酸塩溶液が酸性の硫酸塩溶液に添加され、シュウ酸亜鉛として残余のシュウ酸塩を沈殿させ、酸性の硫酸塩溶液から除去される。インラインミキサーを使用して、さらなるプロトン（例えば、Ｈ_２ＳＯ_４）が酸性の硫酸塩溶液に添加される。酸性の硫酸塩溶液は、さらにリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料の流動床を含有している容器のネットワークの一部である第４の容器（３０４）に流し入れられる。リチウムは、酸性の硫酸塩溶液中で１，０００ｍｇ／Ｌのリチウム濃度で蓄積し、および、不溶性カルシウム、バリウム、および硫酸マグネシウム化合物の沈澱は回避される。

実施例４：複数の充填床にわたる硫酸リチウム溶出中におけるスケール物質の除去
図４に関し、ブラインは天然の貯槽からくみ出される。ブラインは６０，０００ｍｇ／ＬのＮａ、１０，０００ｍｇ／ＬのＣａ、１０，０００ｍｇ／ＬのＭｇ、３００ｍｇ／ＬのＬｉ、２００ｍｇ／ＬのＢａ、および他の溶存金属を含有している。リチウム選択性のイオン交換材料は、第１の容器（４０１）中の充填床の中へと充填され、ここで第１の容器（４０１）はリチウム選択性のイオン交換材料の充填床が充填される容器のネットワークの一部である。ブラインは第１の容器へ流し入れられ、リチウム選択性のイオン交換材料がブラインの中へプロトンを放出するに従って、リチウムはブラインからリチウム選択性のイオン交換材料の中へと吸収される。ブライン中へ放出されるプロトンは、ｐＨを測定してブラインのｐＨを７付近に維持するようにブラインにＮａＯＨ溶液を添加するｐＨ調整システム（図示せず）によって中和される。リチウム選択性のイオン交換材料にリチウムが充填された後、残余のブラインは、リチウム選択性のイオン交換材料から洗浄される。リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出させるために、酸性の硫酸塩溶液は第１の容器の中へ流し入れられ、その間、リチウム選択性のイオン交換材料はプロトンを吸収する。リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性の硫酸塩溶液の中へ、リチウムを放出し、また、Ｃａ、Ｂａ、およびＭｇの不純物を放出する。酸性の硫酸塩溶液（例えば、本明細書に記載されるように、ＩＥＬ溶出液またはＩＥＬ酸性溶液）は、第１の容器から除去され、および、酸性の硫酸塩溶液からＣａ、Ｂａ、およびＭｇの不純物を除去する強酸性のカチオン交換樹脂の充填床を包含する容器のリード・ラグ溶出ネットワーク（４０２）を通して流される。酸性の硫酸塩溶液は、ネットワーク中の第２の容器（４０３）と第３の容器（４０４）を通って流れるが、その両者とも（本明細書に記載のような）強酸性のカチオン交換樹脂を含有している。リード・ラグ溶出ネットワークはまた、予め不純物で飽和され、塩酸で溶出される強酸性のカチオン交換樹脂が入った第４の容器（４０５）を含む。強酸性のカチオン樹脂が不純物で飽和されて溶出を必要とするとき、リード・ラグ溶出ネットワーク中の容器は再びインデックスを付けられる。さらなるプロトン（例えば、Ｈ_２ＳＯ_４）が酸性の硫酸塩溶液に添加される。酸性の硫酸塩溶液は、さらにリチウムを溶出するために、リチウム選択性のイオン交換材料の充填床を包含する容器のネットワークの一部である第５の容器（４０６）に流し入れられる。リチウムは、酸性の硫酸塩溶液中で１，０００ｍｇ／Ｌのリチウム濃度で蓄積し、および、不溶性カルシウム、バリウム、および硫酸マグネシウム化合物の沈澱は回避される。

実施例５：スルホン酸官能性イオン交換樹脂を介した、再循環を備えた充填床からの硫酸リチウム溶出中におけるスケール物質の除去
１，０００リットルのブラインの試料を天然の貯槽から得た。ブラインは１００，０００ｍｇ／ＬのＮａ、２，０００ｍｇ／ＬのＣａ、２，０００ｍｇ／ＬのＭｇ、３００ｍｇ／ＬのＬｉ、ｍｇ／Ｌの、および他の溶存金属を含有している。二酸化チタンでコーティングされたマンガン酸リチウム粒子を含むリチウム選択性のイオン交換材料を、充填床としてブライン処理容器に充填した。ブラインはブライン処理容器へ流し入れられ、リチウム選択性のイオン交換材料がブラインの中へプロトンを放出するに従って、リチウムはブラインからリチウム選択性のイオン交換材料の中へと吸収される。Ｃａを含む不純物もリチウム選択性のイオン交換材料上に充填された。リチウム選択性のイオン交換材料にリチウムが充填された後、残余のブラインは、リチウム選択性のイオン交換材料から洗浄された。リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出させるために、酸性の硫酸塩溶液はブライン処理容器の中へ流し入れられ、その間、リチウム選択性のイオン交換材料はプロトンを吸収した。リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性の硫酸塩溶液の中へ、リチウムを放出し、また、Ｃａも酸性の硫酸塩溶液の中へ放出した。酸性の硫酸塩溶液は、ブライン処理容器から取り出され、スルホン酸官能性スチレン－ジビニルベンゼン樹脂の充填床を包含しているカルシウム除去容器を通って流れ、それにより酸性の硫酸塩溶液からカルシウムが除去された。その後、２５ｗｔ％の水性の硫酸塩溶液を酸性の硫酸塩溶液に添加し、その酸性の硫酸塩溶液をブライン処理容器に戻し、ここで酸性の硫酸塩溶液中へさらにリチウムが放出された。リチウムは１，４００ｍｇ／Ｌのリチウム濃度で酸性の硫酸塩溶液中に蓄積され、一方、酸性の硫酸塩溶液中のカルシウムの濃度は１０ｍｇ／Ｌ未満に維持され、および、硫酸カルシウム化合物の沈澱は回避された。

実施例６：ホスホン酸官能性イオン交換樹脂を介した、再循環を備えた充填床からの硫酸リチウム溶出中におけるスケール物質の除去
１００リットルのブラインの試料を天然の貯槽から得た。ブラインは、９０，０００ｍｇ／ＬのＮａ、１０，０００ｍｇ／ＬのＣａ、１，０００ｍｇ／ＬのＭｇ、５００ｍｇ／ＬのＬｉ、および他の溶存金属を含有した。ＰＶＤＦポリマーでコーティングされたＬｉ_２ＴｉＯ_３粒子を含むリチウム選択性のイオン交換材料を、充填床としてブライン処理容器に充填した。ブラインはブライン処理容器へ流し入れられ、リチウム選択性のイオン交換材料がブラインの中へプロトンを放出するに従って、リチウムはブラインからリチウム選択性のイオン交換材料の中へと吸収される。Ｃａを含む不純物もリチウム選択性のイオン交換材料上に充填された。リチウム選択性のイオン交換材料にリチウムが充填された後、残余のブラインは、リチウム選択性のイオン交換材料から洗浄された。リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出させるために、酸性の硫酸塩溶液はブライン処理容器の中へ流し入れられ、その間、リチウム選択性のイオン交換材料はプロトンを吸収した。リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性の硫酸塩溶液の中へ、リチウムを放出し、また、Ｃａも酸性の硫酸塩溶液の中へ放出した。酸性の硫酸塩溶液は、ブライン処理容器から取り出され、ホスホン酸で官能化されたスチレン－ジビニルベンゼンコポリマーの充填床を包含しているカルシウム除去容器を通って流れ、それにより酸性の硫酸塩溶液からカルシウムが除去された。その後、３０ｗｔ％の水性の硫酸塩溶液を酸性の硫酸塩溶液に添加し、その酸性の硫酸塩溶液をブライン処理容器に戻し、ここで酸性の硫酸塩溶液中へさらにリチウムが放出された。リチウムは１，６００ｍｇ／Ｌのリチウム濃度で酸性の硫酸塩溶液中に蓄積され、一方、酸性の硫酸塩溶液中のカルシウムの濃度は１０ｍｇ／Ｌ未満に維持され、および、硫酸カルシウム化合物の沈澱は回避された。

実施例７：スルホン酸官能性イオン交換樹脂を介した、再循環を備えた充填床からの硫酸リチウム溶出中におけるスケール物質の除去
１，０００リットルのブラインの試料を天然の貯槽から得た。ブラインは１００，０００ｍｇ／ＬのＮａ、２，０００ｍｇ／ＬのＣａ、２，０００ｍｇ／ＬのＭｇ、３００ｍｇ／ＬのＬｉ、ｍｇ／Ｌの、および他の溶存金属を含有している。マンガン酸リチウム粒子を含むリチウム選択性のイオン交換材料を、充填床としてブライン処理容器に充填した。ブラインはブライン処理容器へ流し入れられ、リチウム選択性のイオン交換材料がブラインの中へプロトンを放出するに従って、リチウムはブラインからリチウム選択性のイオン交換材料の中へと吸収される。Ｃａを含む不純物もリチウム選択性のイオン交換材料上に充填された。リチウム選択性のイオン交換材料にリチウムが充填された後、残余のブラインは、リチウム選択性のイオン交換材料から洗浄された。リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出させるために、酸性の硫酸塩溶液はブライン処理容器の中へ流し入れられ、その間、リチウム選択性のイオン交換材料はプロトンを吸収した。リチウム選択性のイオン交換材料は、酸性の硫酸塩溶液の中へ、リチウムを放出し、また、Ｃａも酸性の硫酸塩溶液の中へ放出した。酸性の硫酸塩溶液は、ブライン処理容器から取り出され、スルホン酸官能性スチレン－ジビニルベンゼン樹脂の充填床を包含しているカルシウム除去容器を通って流れ、それにより酸性の硫酸塩溶液からカルシウムが除去された。その後、２０ｗｔ％の水性の硫酸塩溶液を酸性の硫酸塩溶液に添加し、その酸性の硫酸塩溶液をブライン処理容器に戻し、ここで酸性の硫酸塩溶液中へさらにリチウムが放出された。リチウムは１，３００ｍｇ／Ｌのリチウム濃度で酸性の硫酸塩溶液中に蓄積され、一方、酸性の硫酸塩溶液中のカルシウムの濃度は１０ｍｇ／Ｌ未満に維持され、および、硫酸カルシウム化合物の沈澱は回避された。

番号付けされた実施形態
以下の実施形態は、本明細書に開示された特徴の組合せの非限定的な順列を説明するものである。他の特徴の組合せの他の順列も企図される。特に、これらの番号付けされた実施形態の各々は、リストされたそれらの順序とは無関係に、すべての前または後続の番号付けされた実施形態に依存するかまたは関連するものとして企図される。

実施形態１：液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスであって、前記プロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含む液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が前記液体資源からリチウムを吸収することを可能にし、それによりリチウム富化されたイオン交換材料を形成する工程、ｂ）任意選択で、前記リチウム富化されたイオン交換材料を洗浄液に接触させて、前記リチウム富化されたイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、ｃ）前記リチウム富化されたイオン交換材料を第１の酸性溶液と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が前記リチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、第１の不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液と部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、接触させる工程、および、ｄ）不純物の少なくともいくらかを前記第１の不純物富化されたリチウム化酸性溶液から除去して、リチウム富化された酸性溶液を形成する工程を含む、プロセス。

実施形態２：前記リチウム富化された酸性溶液は、部分的に溶出されたイオン交換材料と接触され、その結果、リチウムと不純物は、前記部分的に溶出されたイオン交換材料からさらに溶出されて、ある蓄積されたリチウム濃度を有する第２の不純物富化されたリチウム化酸性溶液を形成する、実施形態１に記載のプロセス。

実施形態３：実施形態１の工程（ｄ）での少なくともいくらかの不純物を除去すること、および実施形態２での部分的に溶出されたイオン交換材料とリチウム富化された溶出液を接触させることが、反復的手法で繰り返され、それにより、リチウム富化された溶出液の形成の各反復でリチウム濃度を蓄積させる、実施形態２に記載のプロセス。

実施形態４：液体資源から酸性溶液の中へリチウムを抽出するプロセスであって、上記プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含む液体資源と接触させて、前記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が前記液体資源からリチウムを吸収することを可能にし、それにより第１のリチウム富化されたイオン交換材料を形成する工程、ｂ）任意選択で、上記第１のリチウム富化されたイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記第１のリチウム富化されたイオン交換材料から上記液体資源を除去する工程、ｃ）前記第１のリチウム富化されたイオン交換材料を第１の酸性溶液と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が前記第１のリチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、第１の不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液と第１の部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程、ｄ）不純物の少なくともいくらかを前記第１の不純物富化されたリチウム化酸性溶液から除去して、リチウム富化された酸性溶液を形成する工程、およびｅ）前記リチウム富化された酸性溶液を第２のリチウム富化されたイオン交換材料と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が前記第２のリチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、１）ある蓄積されたリチウム濃度を有する第２の不純物富化されたリチウム化酸性溶液と、２）第２の部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程を含む、プロセス。

実施形態５： 工程（ｄ）での少なくともいくらかの不純物を除去すること、および工程（ｅ）でのリチウム富化された溶出液を第２の部分的に溶出されたリチウムイオン交換材料と接触させることが、反復的手法で繰り返され、それにより、リチウム富化された溶出液の形成の各反復でリチウム濃度を蓄積させる、実施形態４に記載のプロセス。

実施形態６：上記不純物は非リチウム不純物を含む、実施形態１から５のいずれか１つに記載のプロセス。

実施例７：上記不純物は多価の不純物を含む、実施形態１から６のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態８：上記不純物が多価カチオンを含む、実施形態１から７のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態９：上記不純物が、バリウム、マグネシウム、ストロンチウム、その他の金属、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１～８のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態１０：第１の酸性溶液は、硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素酸、炭酸、硝酸、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から９のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態１１：上記第１の酸性溶液中の溶存種は、硫酸アニオン、硝酸塩アニオン、リン酸アニオン、塩化物アニオン、臭化物アニオン、フッ化物アニオン、ボレートアニオン、ヨウ化物アニオン、炭酸アニオン、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から９のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態１２：上記第１の酸性溶液は酸性の硫酸塩溶液を含む、実施形態１から９のいずれかつに記載のプロセス。

実施形態１３：上記第１の酸性溶液は、水、塩、キレート化合物、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミンテトラアセタートの塩、エチレンジアミンテトラアセタートの化合物、スケール防止剤またはそれらの組み合わせをさらに含む、実施形態１から１２のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態１４：部分的に溶出されたイオン交換材料からのリチウムと不純物の溶出をさらに促進するために、リチウム富化された溶出液のｐＨを調節する工程をさらに含む、実施形態１から１３のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態１５：リチウム富化された溶出液のｐＨを調節することは、不純物の除去の後にリチウム富化された溶出液にプロトンを添加する工程を含む、実施形態１４に記載のプロセス。

実施形態１６：上記プロトンは、酸、上記第１の酸性溶液、上記第２の酸性溶液、またはその組み合わせを上記リチウム富化された溶出液と混合することにより添加される、実施形態１５に記載のプロセス。

実施形態１７：上記酸は、硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素酸、炭酸、硝酸、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１６に記載のプロセス。

実施形態１８：上記第２の酸性溶液は、硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素酸、炭酸、硝酸、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１６に記載のプロセス。

実施形態１９：前記第２の酸性溶液は、硫酸アニオン、硝酸塩アニオン、リン酸アニオン、塩化物アニオン、臭化物アニオン、フッ化物アニオン、ボレートアニオン、ヨウ化物アニオン、炭酸アニオンまたはそれらの組み合わせを含む、実施形態１６のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態２０：上記不純物は、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から１９のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態２１：上記不純物の除去は多価不純物選択性の（ＭＶＩＳ）イオン交換材料を使用することを含む、実施形態１から２０のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態２２：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は１以上の容器に提供される、実施形態２１に記載のプロセス。

実施形態２３：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は複数容器のネットワーク中に提供される、実施形態２２に記載のプロセス。

実施形態２４：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は１以上の容器中に充填床として提供される、実施形態２１または２２に記載のプロセス。

実施形態２５：上記ＩＥＬ酸性溶液は上記複数容器のネットワークを通って流れて対応する容器内の各ＭＶＩＳイオン交換材料に接触し、ここで多価の不純物が、ＭＶＩＳイオン交換材料によってＩＥＬ酸性溶液から吸収される、実施形態２３または２４に記載のプロセス。

実施形態２６：ＩＥＬは順列に従って上記複数容器のネットワークを通って流れる、実施形態２５に記載のプロセス。

実施形態２７：複数容器が直列に配置される、実施形態２２から２６のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態２８：上記複数容器が並列で配置される、実施形態２２から２６のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態２９：上記複数容器がリード・ラグ方式よって配置される、実施形態２２から２８のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３０：不純物は、第１の酸性溶液、第２の酸性溶液、第３の酸性溶液、またはその組み合わせを使用して、ＭＶＩＳイオン交換材料から溶出される、実施形態２２から２９のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３１：上記複数容器は、撹拌タンク型反応器、タンク、カラムまたはその組み合わせを含む、実施形態２２から３０のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３２：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は、ポリスチレン、スルホン酸で官能化されたポリスチレン、スルホン酸基および／またはホスホン酸基で官能化されたポリスチレン－ポリブタジエンコポリマー、ポリ（２－アクリルアミド－２－メチル－１－プロパンスルホン酸（ＰｏｌｙＡＭＰＳ）、スルホン酸基、ホスホン酸基、イミノ二酢酸基、カルボン酸基で官能化されたポリ（スチレン－ｃｏ－ジビニルベンゼン）コポリマー、それらの混合物、それらの修飾体、またはその組み合わせを含む、実施形態２１から３１のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３３：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は、ポリスチレン、ポリブタジエン、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせでされる、実施形態２１から３２のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３４：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は、ゼオライト、クリノプチロライト、ベントナイト、海緑石、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態２１から３３のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３５：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む、実施形態２１から３４のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３６：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む、実施形態２１から３４のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３７：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は、スルホン酸官能基を有するスチレンコポリマーコポリマーを含む、実施形態２１から３６のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３８：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は、スルホン酸官能基を有するスチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む、実施形態２１から３７のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態３９：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は、スルホン酸官能基を有するスチレンブタジエンコポリマーを含む、実施形態２１から３７のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態４０：上記ＭＶＩＳイオン交換材料は、多価カチオン選択性イオン交換樹脂を含む、実施形態２１から３９のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態４１：上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、強酸性のカチオン交換材料を含む、実施形態４０に記載のプロセス。

実施形態４２：上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ゲルタイプの強酸性カチオン交換樹脂を含む、実施形態４０に記載のプロセス。

実施形態４３：多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、２＋、３＋、４＋、５＋、６＋の電荷を有するカチオン、またはそれらの組み合わせに対して選択性がある、実施形態２１から４２のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態４４：ＭＶＩＳイオン交換材料はビーズを含む、実施形態２１から４３のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態４５：ＭＶＩＳイオン交換材料ビーズは、約１０～１００ミクロン、１０～１０００ミクロン、１００～１０００ミクロン、１００～２０００ミクロン、またはその組み合わせの平均径を有する、実施形態２１から４４のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態４６：上記不純物の除去は、１つ以上のナノ濾過膜ユニットを使用することを含む、実施形態１から２０のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態４７：上記１つ以上のナノ濾過膜ユニットはナノ濾過膜材料を含む、実施形態４６に記載のプロセス。

実施形態４８：上記ナノ濾過膜材料は、セルロース、酢酸セルロース、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、ポリアミド、ポリ（ピペラジン－アミド）、それらの混合物、それらの修飾体、あるいはそれらの組み合わせを含む、実施形態４７に記載のプロセス。

実施形態４９：上記ナノ濾過膜材料は、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンスルホン、酢酸セルロース、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリケトン、ポリエチレンテレフタレート、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせで構成される支持体を備えたポリアミドを含む、実施形態４７に記載のプロセス。

実施形態５０：上記ナノ濾過膜材料は、ポリエチレンテレフタレートを含む、実施形態４７に記載のプロセス。

実施形態５１：上記ナノ濾過膜材料は、セラミックス材料を含む、実施形態４７に記載のプロセス。

実施形態５２：上記ナノ濾過膜材料はアルミナ、ジルコニア、イットリア安定化ジルコニア、チタニア、シリカ、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態４７に記載のプロセス。

実施形態５３：上記ナノ濾過膜材料はカーボン、カーボンナノチューブ、酸化グラフェン、それらの混合物、それらの修飾体、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態４７に記載のプロセス。

実施形態５４：上記ナノ濾過膜材料は、ポリアミドおよび／またはポリスルホン支持体を伴うゼオライト混合マトリックス膜、アルミナ充填ポリビニルアルコール混合マトリックス膜材料、それらの混合物、それらの修飾体、あるいはそれらの組み合わせを含む、実施形態４７に記載のプロセス。

実施形態５５：上記１つ以上のナノ濾過膜ユニットは、スケール防止剤、キレート剤、および／またはスケール防止の他の手段を含む、実施形態４６から５４のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態５６：ＩＥＬ酸性溶液からの不純物の除去は、炭酸塩沈殿、水酸化物沈殿、リン酸塩沈殿、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から２０のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態５７：ＩＥＬ酸性溶液からの不純物の除去は、ＩＥＬ酸性溶液にリン酸塩を添加してリン酸エステル化合物を沈殿させることを含む、実施形態５６に記載のプロセス。

実施形態５８：ＩＥＬ酸性溶液からの不純物の除去は、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸、および／または他のリン酸化合物を添加し、その結果、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸ストロンチウム、リン酸バリウム、および／または他のリン酸化合物が沈殿される、実施形態５７に記載のプロセス。

実施形態５９：不純物の除去は、ＩＥＬ酸性溶液にアニオン沈殿剤を添加することを含み、それにより、アニオン沈殿剤を使用して不純物を沈殿させる、実施形態１から２０のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態６０：ＩＥＬ酸性溶液に、シュウ酸塩、シュウ酸、クエン酸塩、クエン酸、またはそれらの組み合わせを添加することをさらに含む、実施形態５９に記載のプロセス。

実施形態６１：上記アニオン沈殿剤はシュウ酸塩、シュウ酸、クエン酸塩、クエン酸、またはその組み合わせを含む、実施形態５９または６０に記載のプロセス。

実施形態６２：カチオン沈殿剤を用いた沈殿によって、工程（ｄ）の後に、前記リチウム富化された酸性溶液から上記アニオン沈殿剤を除去する工程をさらに含む、実施形態５９から６１のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態６３：上記カチオン沈殿剤は、亜鉛、鉄、マンガン、他の遷移金属、他のカチオン、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態６２に記載のプロセス。

実施形態６４：上記ＩＥＬ酸性溶液から不純物を除去することは、上記不純物を沈殿させるためにＩＥＬ酸性溶液の温度を下げることを含む、実施形態１から２０のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態６５：沈殿の形成を制限するためにスケール防止剤またはキレート剤が利用される、実施形態１から２０のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態６６：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、複数のリチウム富化された容器のネットワークに充填される、実施形態１から６５のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態６７：上記ＩＥＬ酸性溶液は、複数のリチウム富化された容器を通って流れる、実施形態６６に記載のプロセス。

実施形態６８：不純物は、複数リチウム富化されたイオン容器間を流れるに従って、ＩＥＬ酸性溶液から除去される、実施形態６７に記載のプロセス。

実施形態６９：実施形態１または４の工程ａ）は、ｐＨの調節をさらに含み、ここで上記ｐＨの調節は、上記液体資源からリチウムイオンを吸収する上記リチウム選択性のイオン交換材料によって平衡を維持する、実施形態１から６８のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態７０：上記液体資源のｐＨは、リチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、または後に増加される、実施形態６９に記載のプロセス。

実施形態７１：上記液体資源のｐＨは、リチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、または後に水酸化ナトリウムの添加によって増加される、実施形態７０に記載のプロセス。

実施形態７２：蓄積されたリチウムは、膜電気分解を使用して、水酸化リチウムに変換される、実施形態１から７１のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態７３：上記蓄積されたリチウムは、水酸化ナトリウムの添加によって、水酸化リチウムに変換される、実施形態１から７１のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態７４：上記蓄積されたリチウムは、炭酸ナトリウムの添加によって、炭酸リチウムに変換される、実施形態１から７３のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態７５：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、流動床において前記液体資源と接触される、実施形態１から７４のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態７６：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、充填床において前記液体資源と接触される、実施形態１から７５のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態７７：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、酸化物、リン酸、オキシフルオリド、フルオロリン酸、またはその組み合わせを含む、実施形態１から７６のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態７８：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、Ｌｉ_２ＭＯ_３（Ｍ＝Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｎ）、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、Ｌｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_１．６Ｍｎ_１．６Ｏ_４、ＬｉＭＯ２（Ｍ＝Ａｌ， Ｃｕ， Ｔｉ）、Ｌｉ_４ＴｉＯ_４、Ｌｉ_７Ｔｉ１１Ｏ_２４、Ｌｉ_３ＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｓｉ_３Ｏ_７、Ｌｉ_２ＣｕＰ_２Ｏ_７、それらの修飾体、それらの固溶体、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から７７のいずれかつに記載のプロセス。

実施形態７９：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、Ｌｉ_２ＭＯ_３（Ｍ＝Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｎ）、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、Ｌｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_１．６Ｍｎ_１．６Ｏ_４、ＬｉＭＯ２（Ｍ ＝Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ）、Ｌｉ_４ＴｉＯ_４、Ｌｉ_７Ｔｉ１１Ｏ_２４、Ｌｉ_３ＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｓｉ_３Ｏ_７、Ｌｉ_２ＣｕＰ_２Ｏ_７、Ａｌ（ＯＨ）_３、ＬｉＣｌ．ｘＡｌ（ＯＨ）_３．ｙＨ_２Ｏ、ＳｎＯ_２．ｘＳｂ_２Ｏ_５．ｙＨ_２Ｏ、ＴｉＯ_２．ｘＳｂ_２Ｏ_５．ｙＨ_２Ｏ、それらの固溶体、他の元素がドープされた関連組成物、非化学量論の関連組成物、またはそれらの組み合わせを含み、ここでｘは０．１～１０からであり、およびｙは０．１～１０からである、実施形態１から７７のいずれかつに記載のプロセス。

実施形態８０：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、酸化物（ｏｘｉｄｅ）、ポリマー、またはその組み合わせを含むコーティングでコートされたリチウム選択性のイオン交換材料を含む、実施形態１から７９のいずれかつに記載のプロセス。

実施形態８１：上記リチウム選択性のイオン交換の材料は、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ポリビニリデンジフルオリド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリジビニルベンゼン、またはそれらの組み合わせを含むコーティングでコートされたリチウム選択性のイオン交換材料である、実施形態１から７９のいずれかつに記載のプロセス。

実施形態８２：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、コートされたイオン交換粒子、コートされていないイオン交換粒子、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から７のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態８３：１）コートされたイオン交換粒子は、実施形態７７から７９の任意のリチウム選択性のイオン交換材料とコーティング材料とを含み、および／または、２）コートされていない粒子は、実施形態７７から７９の任意のリチウム選択性のイオン交換材料を含む、実施形態８２に記載のプロセス。

実施形態８４：上記コーティング材料は、カーバイド、ニトリド、オキシド、リン酸塩、フッ化物、ポリマー、カーボン、炭素質材料、またはその組み合わせを含む、実施形態８３に記載のプロセス。

実施形態８５：上記コーティング材料は、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＭｏＯ_２、ＳｎＯ_２、ＳｉＯ_２、Ｌｉ_２Ｏ、Ｌｉ_２ＴｉＯ_３、Ｌｉ_２ＺｒＯ_３、Ｌｉ_２ＭｏＯ_３、ＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＴａＯ_３、Ｌｉ_２ＳｉＯ_３、Ｌｉ_２Ｓｉ_２Ｏ_５、Ｌｉ_２ＭｎＯ_３、ＺｒＳｉＯ_４、ＡｌＰＯ_４、ＬａＰＯ_４、ＺｒＰ_２Ｏ_７、ＭｏＰ_２Ｏ_７、Ｍｏ_２Ｐ_３Ｏ_１２、ＢａＳＯ_４、ＡｌＦ_３、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＺｒＮ、ＢＮ、カーボン、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン、ハードカーボン、ダイヤモンドライクカーボン、それらの固溶体、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態８３に記載のプロセス。

実施形態８６：上記コーティング材料は、ポリビニリデンジフルオリド、ポリ塩化ビニル、フルオロポリマー、クロロポリマー、またはフルオロ－クロロ－ポリマーを含む、実施形態８３に記載のプロセス。

実施形態８７：上記コーティング材料は、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＳｉＯ_２、ＭｏＯ_２、Ｌｉ_２ＴｉＯ_３、Ｌｉ_２ＺｒＯ_３、Ｌｉ_２ＭｎＯ_３、ＺｒＳｉＯ_４、またはＬｉＮｂＯ_３、ＡｌＦ_３、ＳｉＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン、ダイヤモンドライクカーボン、またはその組み合わせを含む、実施形態８３に記載のプロセス。

実施形態８８：上記コーティング材料は、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、および／またはＺｒＯ_２を含む、実施形態８３に記載のプロセス。

実施形態８９：上記コーティング材料は、クロロポリマー、フルオロポリマー、クロロフルオロポリマー、親水性ポリマー、疎水性ポリマー、それらのコポリマー、それらの混合物、あるいはそれらの組み合わせを含む、実施形態８３に記載のプロセス。

実施形態９０：上記コーティング材料は、コポリマー（ブロックコポリマー）、線状ポリマー、分岐ポリマー、架橋ポリマー、熱処理された架橋ポリマー、溶液処理ポリマー、それらのコポリマー、それらの混合物、あるいはそれらの組み合わせを含む、実施形態８３に記載のプロセス。

実施形態９１：上記コーティング材料は、ポリエチレンおよび低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミド類、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリ（４－ビニルピリジン－コ－スチレン）（ＰＶＰＣＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリブタジエン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレンテトラフルオロエチレンポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）（ＰＣＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（Ｈａｌａｒ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、フルオロ化エチレン－プロピレン（ＦＥＰ）、ペルフルオロ化エラストマー、クロロトリフルオロエチレンビニリデンフッ化物（ＦＫＭ）、ペルフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、ペルフルオロスルホン酸（Ｎａｆｉｏｎ）、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレン－ブロック－ポリ（エチレン）グリコール、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリクロロプレン（ネオプレン）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）、ポリジビニルベンゼン、それらのコポリマー、それらの混合物、あるいはそれらの組み合わせを含む、実施形態８３に記載のプロセス。

実施形態９２：上記コーティング材料は、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（Ｈａｌａｒ）、ポリ（４－ビニルピリジン－コ－スチレン）（ＰＶＰＣＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、発砲ポリスチレン（ＥＰＳ）、硫化ポリフェニレン、スルホン化ポリマー、カルボキシル化ポリマー、他の、それらのコポリマー、それらの、あるいはそれらの組み合わせを含む、実施形態８３に記載のプロセス。

実施形態９３：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、多孔質のイオン交換材料を含む、実施形態１から９２のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態９４：上記リチウム選択性のイオン交換材料は、多孔質のビーズを含む、実施形態１から９２のいずれか１つに記載のプロセス。

実施形態９５：上記液体は、天然ブライン、前処理されたブライン、溶解された塩原（ｓａｌｔ ｆｌａｔ）、海水、濃縮海水、脱塩流出液体資源、濃縮ブライン、加工済ブライン、油田ブライン、イオン交換プロセスからの液体、溶剤抽出プロセスからの液体、合成ブライン、鉱石または鉱石の組み合わせからの滲出溶液、ミネラルまたはミネラルの組み合わせからの滲出溶液、粘土または粘土の組み合わせからの滲出溶液、リサイクル生成物からの滲出溶液、リサイクル原料からの滲出溶液、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態１から９４のいずれかつに記載のプロセス。

スケール物質存在下におけるリチウム抽出のための付加的な実施形態
本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を酸性溶液に接触させて上記リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）上記酸性溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）再度、上記酸性溶液と上記リチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記リチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性イオン交換材料は上記酸性溶液からプロトンを吸収する、接触させる工程、および、ｆ）上記酸性溶液中の沈殿の形成を回避しながら、上記酸性溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料から上記液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を酸性溶液に接触させて上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）上記酸性溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、および、ｅ）、上記酸性溶液と第２のリチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記第２のリチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第２のリチウム選択性イオン交換材料は上記酸性溶液からプロトンを吸収する工程、および、および、ｆ）上記酸性溶液中の沈殿の形成を回避しながら、上記酸性溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を酸性溶液に接触させて上記リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）上記酸性溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）上記酸性溶液に、さらなるプロトンを添加する工程、ｆ）再度、上記酸性溶液と上記リチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記リチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性イオン交換材料は上記酸性溶液からプロトンを吸収する、接触させる工程、および、ｇ）上記酸性溶液中の沈殿の形成を回避しながら、上記酸性溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料から上記液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を酸性溶液に接触させて上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）上記酸性溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）上記酸性溶液に、さらなるプロトンを添加する工程、ｆ）上記酸性溶液と第２のリチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記第２のリチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第２のリチウム選択性イオン交換材料は上記酸性溶液からプロトンを吸収する工程、および、ｇ）上記酸性溶液中の沈殿の形成を回避しながら、上記酸性溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）再度、上記酸性の硫酸塩溶液と上記リチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記リチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、接触させる工程、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料から上記液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）、上記酸性の硫酸塩溶液と第２のリチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記第２のリチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第２のリチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する工程、および、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）カルシウム、バリウム、および／またはストロンチウム不純物を上記酸性の硫酸塩溶液から除去する工程、ｅ）再度、上記酸性の硫酸塩溶液と上記リチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記リチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、接触させる工程、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液中のカルシウム、バリウム、および／またはストロンチウムの硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料から上記液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）カルシウム、バリウム、および／またはストロンチウムの不純物を上記酸性の硫酸塩溶液から除去する工程、およびｅ）上記酸性の硫酸塩溶液と第２のリチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記第２のリチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第２のリチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する工程、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液におけるカルシウム、バリウム、および／またはストロンチウムの硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）多価カチオン選択性のイオン交換樹脂を使用して、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）再度、上記酸性の硫酸塩溶液と上記リチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記リチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、および、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、強酸性のカチオン交換材料である。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーである。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーである。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーである。いくつかの実施形態では、上記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、上記沈澱は硫酸カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、上記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーであり、および上記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーであり、および前記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーであり、および前記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンポリマーであり、前記不純物はカルシウムを含み、および前記沈殿は硫酸カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンポリマーであり、前記不純物はカルシウムを含み、および前記沈殿は硫酸カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエン、塩化ビニルベンゼン、アクリロニトリル、またはそれらの組み合わせのコポリマーである。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエン、塩化ビニルベンゼン、アクリロニトリル、またはそれらの組み合わせのコポリマーであり、これらはスルホン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、リン酸、またはそれらの組み合わせで官能化されている。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料から上記液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）多価カチオン選択性のイオン交換樹脂を使用して、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）、上記酸性の硫酸塩溶液と第２のリチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記第２のリチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第２のリチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する工程、および、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、強酸性のカチオン交換材料である。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、強酸性のカチオン交換材料である。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーである。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーである。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーである。いくつかの実施形態では、前記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記沈澱は、硫酸カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含み、および前記不純物はカルシウムである。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーであり、および前記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーであり、および前記不純物はカルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンポリマーであり、前記不純物はカルシウムを含み、および前記沈殿は硫酸カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンポリマーであり、前記不純物はカルシウムを含み、および前記沈殿は硫酸カルシウムを含む。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエン、塩化ビニルベンゼン、アクリロニトリル、またはそれらの組み合わせのコポリマーである。いくつかの実施形態では、前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエン、塩化ビニルベンゼン、アクリロニトリル、またはそれらの組み合わせのコポリマーであり、これらはスルホン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、リン酸、またはそれらの組み合わせで官能化されている。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）ナノ濾過膜を使用して、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）再度、上記酸性の硫酸塩溶液と上記リチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記リチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、接触させる工程、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料から上記液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）ナノ濾過膜を使用して、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）上記酸性の硫酸塩溶液と第２のリチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記第２のリチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第２のリチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸溶液からプロトンを吸収する工程、および、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）アニオン沈殿剤を用いた沈澱によって、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、再度、上記酸性の硫酸塩溶液と上記リチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記リチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、接触させる工程、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。いくつかの実施形態では、前記アニオン沈殿剤はシュウ酸またはクエン酸である。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料から上記液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）アニオン沈殿剤を用いた沈澱によって、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）上記酸性の硫酸塩溶液と第２のリチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記第２のリチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第２のリチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する工程、および、ｆ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。いくつかの実施形態では、前記アニオン沈殿剤はシュウ酸またはクエン酸である。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記リチウム選択性のイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、ｃ）上記リチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記リチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）アニオン沈殿剤を用いた沈澱によって、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）カチオン沈殿剤を用いた沈澱によって、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のアニオン沈殿剤を除去する工程、ｆ）再度、上記酸性の硫酸塩溶液と上記リチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記リチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記リチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、および、および、ｇ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。いくつかの実施形態では、前記アニオン沈殿剤はシュウ酸またはクエン酸である。

本明細書では、いくつかの実施形態において、酸性の硫酸塩溶液中での不純物の沈澱を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中へ液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスが開示され、上記プロセスは、ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含有する液体資源と接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が上記液体資源の中へプロトンを放出している間に上記液体資源からリチウムを吸収することを可能にする工程、ｂ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を洗浄液に接触させて、上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料から上記液体資源を除去する工程、ｃ）上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料を酸性の硫酸塩溶液に接触させて上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第１のリチウム選択性のイオン交換材料は上記酸性の硫酸塩溶液からプロトンを吸収する、工程、ｄ）アニオン沈殿剤を用いた沈澱によって、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のカチオン不純物を除去する工程、ｅ）カチオン沈殿剤を用いた沈澱によって、上記酸性の硫酸塩溶液から多価のアニオン沈殿剤を除去する工程、ｆ）上記酸性の硫酸溶液と第２のリチウム選択性のイオン交換材料とを接触させて上記第２のリチウム選択性イオン交換材料からリチウムを溶出し、一方上記第２のリチウム選択性イオン交換材料は上記酸性の硫酸溶液からプロトンを吸収する工程、および、および、ｇ）上記酸性の硫酸塩溶液中の硫酸塩沈殿物の形成を回避しながら、上記酸性の硫酸塩溶液中でリチウムを蓄積させる工程を含む。いくつかの実施形態では、前記アニオン沈殿剤はシュウ酸またはクエン酸である。

いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、沈殿の形成を制限するために、スケール防止剤またはキレート剤が使用される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、リチウム選択性のイオン交換材料は容器のネットワークに充填される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記液体資源のｐＨは、リチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、または後に増加される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記液体資源のｐＨは、リチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、または後に水酸化ナトリウムの添加によって増加される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記酸性溶液または酸性の硫酸塩溶液中で蓄積されたリチウムは、膜電気分解を使用して、水酸化リチウムに変換される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記酸性溶液または酸性の硫酸塩溶液中で蓄積されたリチウムは、水酸化ナトリウムの添加によって、水酸化リチウムに変換される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記酸性溶液または酸性の硫酸塩溶液中で蓄積されたリチウムは、炭酸ナトリウムを添加することによって、炭酸リチウムに変換される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記リチウム選択性のイオン交換材料は、流動床において上記液体資源と接触される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記リチウム選択性のイオン交換材料は、充填床において上記液体資源と接触される。

いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記リチウム選択性のイオン交換材料は、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、Ｌｉ_２ＭＯ_３（Ｍ＝Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｎ）、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、Ｌｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_１．６Ｍｎ_１．６Ｏ_４、ＬｉＭＯ２（Ｍ＝Ａｌ， Ｃｕ， Ｔｉ）、Ｌｉ_４ＴｉＯ_４、Ｌｉ_７Ｔｉ１１Ｏ_２４、Ｌｉ_３ＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｓｉ_３Ｏ_７、Ｌｉ_２ＣｕＰ_２Ｏ_７、それらの修飾体、それらの固溶体、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、リチウム選択性のイオン交換材料は、酸化物（ｏｘｉｄｅ）、ポリマー、またはその組み合わせから選択されるコーティングでコートされたリチウム選択性のイオン交換材料を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記リチウム選択性のイオン交換の材料は、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ポリビニリデンジフルオリド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリジビニルベンゼン、またはそれらの組み合わせを含むコーティングでコートされたリチウム選択性のイオン交換材料である。

いくつかの実施形態では、本明細書に開示の任意のプロセスにおいて、上記液体資源は、天然ブライン、前処理されたブライン、溶解された塩原（ｓａｌｔ ｆｌａｔ）、海水、濃縮海水、脱塩流出液、濃縮ブライン、加工済ブライン（ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｂｒｉｎｅ）、油田ブライン、イオン交換プロセスからの液体、溶剤抽出プロセスからの液体、合成ブライン、鉱石または鉱石の組み合わせからの滲出溶液、ミネラルまたはミネラルの組み合わせからの滲出溶液、粘土または粘土の組み合わせからの滲出溶液、リサイクル生成物からの滲出溶液、リサイクル原料からの滲出溶液、またはその組み合わせを含む。

本発明の好ましい実施形態が本明細書で示され、記載されてきたが、こうした実施形態がほんの一例として提供されているに過ぎないということは当業者にとって明白である。多くの変更、変化、および置換が、本発明から逸脱することなく、当業者には思い浮かぶであろう。本明細書に記載される本発明の実施形態の様々な代案が、本発明を実施する際に随意に利用され得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲は本発明の範囲を定義するものであり、この特許請求の範囲及びその同等物の範囲内の方法及び構造は、それにより包含されることが、意図されている。

Claims (39)

1. 液体資源からリチウムを抽出するためのプロセスであって、前記プロセスは、
   ａ）リチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含む液体資源と接触させて、前記リチウム選択性のイオン交換材料が前記液体資源からリチウムを吸収することを可能にし、それによりリチウム富化されたイオン交換材料を形成する工程、
   ｂ）任意選択で、前記リチウム富化されたイオン交換材料を洗浄液に接触させて、前記リチウム富化されたイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、
   ｃ）前記リチウム富化されたイオン交換材料を酸性溶液と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が前記リチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、第１の不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液と部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、接触させる工程、および、
   ｄ）不純物の少なくともいくらかを前記第１の不純物富化されたリチウム化酸性溶液から除去して、リチウム富化された酸性溶液を形成する工程を含む、プロセス。
2. 前記リチウム富化された酸性溶液は、部分的に溶出されたイオン交換材料と接触され、その結果、リチウムと不純物は、前記部分的に溶出されたイオン交換材料からさらに溶出されて、ある蓄積量のリチウムを有する第２の不純物富化されたリチウム化酸性溶液を形成する、請求項１に記載のプロセス。
3. 請求項１の工程（ｄ）で少なくともいくらかの不純物を除去すること、および請求項２で部分的に溶出されたイオン交換材料とリチウム富化された酸性溶液を接触させることが、反復的手法で繰り返され、それにより、後のリチウム富化された酸性溶液の形成の各反復でリチウム濃度を蓄積させる、請求項２に記載のプロセス。
4. 液体資源から酸性溶液の中へリチウムを抽出するプロセスであって、前記プロセスは、
   ａ）第１のリチウム選択性のイオン交換材料を、リチウムを含む液体資源と接触させて、前記第１のリチウム選択性のイオン交換材料が前記液体資源からリチウムを吸収することを可能にし、それにより第１のリチウム富化されたイオン交換材料を形成する工程、
   ｂ）任意選択で、前記第１のリチウム富化されたイオン交換材料を洗浄液に接触させて、前記第１のリチウム富化されたイオン交換材料から前記液体資源を除去する工程、
   ｃ）前記第１のリチウム富化されたイオン交換材料を酸性溶液と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が前記第１のリチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、第１の不純物富化されたリチウム化（ＩＥＬ）酸性溶液と第１の部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程、および、
   ｄ）不純物の少なくともいくらかを前記第１の不純物富化されたリチウム化酸性溶液から除去して、リチウム富化された酸性溶液を形成する工程、および、
   ｅ）前記リチウム富化された酸性溶液を第２のリチウム富化されたイオン交換材料と接触させる工程であって、その結果、リチウムと不純物が前記第２のリチウム富化されたイオン交換材料から溶出されて、１）ある蓄積量のリチウムを有する第２の不純物富化されたリチウム化酸性溶液と、２）第２の部分的に溶出されたイオン交換材料とを形成する、工程を含む、プロセス。
5. 前記不純物は多価のカチオンを含む、請求項１から４のいずれか１つに記載のプロセス。
6. 前記不純物の少なくともいくらかを除去した後、前記リチウム富化された酸性溶液にプロトンが添加される、請求項１から５のいずれか１つに記載のプロセス。
7. 前記酸性溶液は酸性の硫酸塩溶液を含む、請求項１から６のいずれか１つに記載のプロセス。
8. 除去される前記不純物は、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１から７のいずれか１つに記載のプロセス。
9. 前記不純物はナノ濾過膜を使用して除去される、請求項１から８のいずれか１つに記載のプロセス。
10. 前記不純物は、アニオン沈殿剤を使用する沈殿によって除去される、請求項１から８のいずれか１つに記載のプロセス。
11. カチオン沈殿剤を用いた沈殿によって、工程（ｄ）の後に、前記リチウム富化された酸性溶液から前記アニオン沈殿剤を除去する工程をさらに含む、請求項１０に記載のプロセス。
12. 前記アニオン沈殿剤はシュウ酸またはクエン酸である、請求項１０または１１に記載のプロセス。
13. 前記不純物は、多価カチオン選択性イオン交換樹脂を使用して除去される、請求項１から８のいずれか１つに記載のプロセス。
14. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、強酸性のカチオン交換材料を含む、請求項１３に記載のプロセス。
15. 前記不純物はカルシウムを含む、請求項１から１４のいずれか１つに記載のプロセス。
16. 個々のリチウム富化された酸性溶液において形成が避けられる沈殿は、硫酸カルシウムを含む、請求項１から１５のいずれか１つに記載のプロセス。
17. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む、請求項１３に記載のプロセス。
18. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む、請求項１３に記載のプロセス。
19. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む、請求項１３に記載のプロセス。
20. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含み、および前記不純物はカルシウムを含む、請求項１３に記載のプロセス。
21. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含み、および前記不純物はカルシウムを含む、請求項１３に記載のプロセス。
22. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンコポリマーを含み、および前記不純物はカルシウムを含む、請求項１３に記載のプロセス。
23. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スルホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンポリマーを含み、前記不純物はカルシウムを含み、および前記沈殿は硫酸カルシウムを含む、請求項１３に記載のプロセス。
24. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、ホスホン酸官能性スチレンジビニルベンゼンポリマーを含み、前記不純物はカルシウムを含み、および、個々のリチウム富化された酸性溶液において形成が避けられる沈殿は、硫酸カルシウムを含む、請求項１３に記載のプロセス。
25. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエン、塩化ビニルベンゼン、アクリロニトリル、またはそれらの組み合わせのコポリマーを含む、請求項１３に記載のプロセス。
26. 前記多価カチオン選択性イオン交換樹脂は、スチレン、ジビニルベンゼン、ブタジエン、塩化ビニルベンゼン、アクリロニトリル、またはそれらの組み合わせのコポリマーを含み、これらはスルホン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、リン酸、またはそれらの組み合わせで官能化されている、請求項１３に記載のプロセス。
27. 沈殿の形成を制限するためにスケール防止剤またはキレート剤が利用される、請求項１から２６のいずれか１つに記載のプロセス。
28. 前記リチウム選択性のイオン交換材料は、容器のネットワークに充填される、請求項１から２７のいずれか１つに記載のプロセス。
29. 前記液体資源のｐＨは、リチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、または後に増加される、請求項１から２８のいずれか１つに記載のプロセス。
30. 前記液体資源のｐＨは、リチウム選択性のイオン交換材料との接触の前、最中、または後に水酸化ナトリウムの添加によって増加される、請求項１から２９のいずれか１つに記載のプロセス。
31. 前記蓄積量のリチウムは、膜電気分解を使用して、水酸化リチウムに変換される、請求項１から３０のいずれか１つに記載のプロセス。
32. 前記蓄積量のリチウムは、水酸化ナトリウムの添加によって、水酸化リチウムに変換される、請求項１から３１のいずれか１つに記載のプロセス。
33. 前記蓄積量のリチウムは、炭酸ナトリウムの添加によって、炭酸リチウムに変換される、請求項１から３１のいずれか１つに記載のプロセス。
34. 前記リチウム選択性のイオン交換材料は、流動床において前記液体資源と接触される、請求項１から３３のいずれか１つに記載のプロセス。
35. 前記リチウム選択性のイオン交換材料は、充填床において前記液体資源と接触される、請求項１から３３のいずれか１つに記載のプロセス。
36. 前記リチウム選択性のイオン交換材料は、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、Ｌｉ_２ＭＯ_３（Ｍ＝Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｎ）、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、Ｌｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_１．６Ｍｎ_１．６Ｏ_４、ＬｉＭＯ２（Ｍ＝Ａｌ， Ｃｕ， Ｔｉ）、Ｌｉ_４ＴｉＯ_４、Ｌｉ_７Ｔｉ１１Ｏ_２４、Ｌｉ_３ＶＯ_４、Ｌｉ_２Ｓｉ_３Ｏ_７、Ｌｉ_２ＣｕＰ_２Ｏ_７、それらの修飾体、それらの固溶体、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１から３５のいずれか１つに記載のプロセス。
37. 前記リチウム選択性のイオン交換材料は、酸化物、ポリマー、またはその組み合わせを含むコーティングでコートされたリチウム選択性のイオン交換材料を含む、請求項１から３６のいずれか１つに記載のプロセス。
38. 前記リチウム選択性のイオン交換の材料は、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ポリビニリデンジフルオリド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリジビニルベンゼン、またはそれらの組み合わせを含むコーティングでコートされたリチウム選択性のイオン交換材料である、請求項１から３７のいずれか１つに記載のプロセス。
39. 前記液体資源は、天然ブライン、前処理されたブライン、溶解された塩原（ｓａｌｔ ｆｌａｔ）、海水、濃縮海水、脱塩流出液、濃縮ブライン、加工済ブライン、油田ブライン、イオン交換プロセスからの液体、溶剤抽出プロセスからの液体、合成ブライン、鉱石または鉱石の組み合わせからの滲出溶液、ミネラルまたはミネラルの組み合わせからの滲出溶液、粘土または粘土の組み合わせからの滲出溶液、リサイクル生成物からの滲出溶液、リサイクル原料からの滲出溶液、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１から３８のいずれか１つに記載のプロセス。

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