JP7124917B1 - リチウム含有溶液の製造方法 - Google Patents
リチウム含有溶液の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7124917B1 JP7124917B1 JP2021059031A JP2021059031A JP7124917B1 JP 7124917 B1 JP7124917 B1 JP 7124917B1 JP 2021059031 A JP2021059031 A JP 2021059031A JP 2021059031 A JP2021059031 A JP 2021059031A JP 7124917 B1 JP7124917 B1 JP 7124917B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- solution
- elution
- containing solution
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/22—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition
- C22B3/24—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition by adsorption on solid substances, e.g. by extraction with solid resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/04—Halides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
- B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
- B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
- B01D15/361—Ion-exchange
- B01D15/362—Cation-exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/02—Processes using inorganic exchangers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
- B01J39/10—Oxides or hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/50—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents
- B01J49/53—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor characterised by the regeneration reagents for cationic exchangers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/003—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/02—Oxides; Hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
- C01G45/12—Manganates manganites or permanganates
- C01G45/1221—Manganates or manganites with a manganese oxidation state of Mn(III), Mn(IV) or mixtures thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
- C22B26/12—Obtaining lithium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
第2発明のリチウム含有溶液の製造方法は、第1発明において、前記溶離工程に用いられる前記酸含有溶液の水素イオン濃度が、0.1mol/L以上4.0mol/L以下になるように、前記酸が加えられていることを特徴とする。
第3発明のリチウム含有溶液の製造方法は、第1発明または第2発明において、前記溶離工程において、前記溶離溶液が、5回以上11回以下繰り返し使用されることを特徴とする。
第2発明によれば、酸含有溶液の水素イオン濃度が所定の範囲内となるように酸が加えられることにより、溶離工程での反応が効率的に行われる。
第3発明によれば、溶離溶液が所定の回数だけ繰り返し用いられることにより、溶離工程後の溶液内のリチウムの含有率をさらに高めることができ、リチウム含有溶液の全体量をさらに抑えることができ、後工程での設備サイズをより抑制したり、マンガン酸化工程など後工程での薬剤の使用量を、より抑制することができたりする。
(吸着工程の前段階)
吸着工程では、リチウム吸着剤に低リチウム含有溶液を接触させて、吸着後マンガン酸リチウムが得られるが、この吸着工程で使用するリチウム吸着剤を得る方法について説明する。なお、図1には、本発明の一実施形態に係るリチウム含有溶液の製造方法のフロー図が示されているが、「吸着工程の前段階」の説明は、図1の最上段に位置するH1.6Mn1.6O4が得られる段階である。
Li1.6Mn1.6O4+1.6HCl→H1.6Mn1.6O4+1.6LiCl
図1には、本発明の一実施形態に係るリチウム含有溶液の製造方法のフロー図を示す。吸着工程では、リチウム吸着剤に低リチウム含有溶液を接触させて、数2に示すHとLiとのイオン交換反応により吸着後マンガン酸リチウムを得る。本明細書では、吸着工程で得られたマンガン酸リチウムを、吸着後マンガン酸リチウムと称することがある。
H1.6Mn1.6O4+1.6LiCl→Li1.6Mn1.6O4+1.6HCl
溶離工程では、吸着後マンガン酸リチウムに酸含有溶液を接触させて、数3に示す反応により溶離溶液を得る。この際、吸着後マンガン酸リチウムは、Li+とH+という陽イオン同士の交換反応により、リチウム吸着剤として再生され、このリチウム吸着剤は、再度吸着工程で用いられる。
Li1.6Mn1.6O4+1.6HCl→H1.6Mn1.6O4+1.6LiCl
マンガン酸化工程では、溶離工程で得られた溶離溶液に、酸化剤およびpH調整剤を追加することで2価のマンガンを、4価のマンガンに酸化させ、マンガン濃度を抑制したリチウム含有溶液を得る。4価のマンガンは難溶性であるため、溶液内で沈殿する。これにより溶離溶液に含まれるマンガンの濃度を抑制することができる。さらに、沈殿したマンガンは、リチウム吸着剤の原料として再利用することが可能である。
マンガン酸化工程で得られたリチウム含有溶液には、本実施形態の場合塩化リチウム(LiCl)という状態でリチウムが存在するので、この溶液にアルカリを投入したり、過熱濃縮したりして、例えば炭酸リチウムという状態でリチウムが得られる。
(吸着工程)
粉末状のリチウム吸着剤H1.6Mn1.6O4を、直径20mmのガラス製カラムに10ml保持させた。そして、このカラムに、低リチウム含有溶液である塩湖かん水を模してリチウムを溶解させた溶液を通過させて、リチウム吸着剤を吸着後マンガン酸リチウムであるLi1.6Mn1.6O4とした。
ガラス製カラム内の吸着後マンガン酸リチウムと、酸含有溶液とを接触させた。溶離工程の第1段階として、酸含有溶液は、水素イオン濃度0.5mol/Lの塩酸のみとした。この際の酸含有溶液のpHは0.35である。吸着剤を充填したカラムにこの酸含有溶液を通液速度1.67ml/minで、75mlを通液した。ここで通液速度、通液量について、SVおよびBVという単位を使用することがある。SVはSpace Velocityの略であり、単位時間(1時間)あたりの通液量(単位は以下に説明するBV)を表している。すなわち、上記の1.67ml/minはSV10と表される。またBVはBed Volumeの略であり、カラム内のリチウム吸着剤の体積の何倍かを表す単位である。すなわち、上記の75mlはBV7.5と表される。カラムから流出した溶液は全て混合して均一な溶液にした。この溶離工程の第1段階で得られた溶液を第1溶離溶液とした。この第1溶離溶液のpHを測定したところ、そのpHは1であった。これより、第1溶離溶液には、溶離工程後も遊離した酸が存在していることがわかる。
第2溶離溶液を用いて、マンガン酸化工程が行われた。この際に酸化剤とpH調整剤が用いられ、リチウム含有溶液が得られた。
実施例2では、溶離工程の第2段階で、塩酸加えて、水素イオン濃度が0.1mol/Lとした酸含有溶液が用いられ、第2溶離溶液を得た。その他の条件は実施例1と同じである。第1溶離溶液および第2溶離溶液の元素濃度の分析値を表2に示す。酸含有溶液として、第1溶離溶液に酸を加えたものを利用した第2溶離溶液において、リチウムの含有率が高くなったことがわかる。
比較例1では、溶離工程の第2段階で、塩酸を全く加えずに第2溶離溶液を得た。その他の条件は実施例1と同じである。第1溶離溶液および第2溶離溶液の元素濃度の分析値を表3に示す。いずれの元素についても含有率に変化がないことがわかる。
実施例1においては第2段階までの溶離溶液について各元素の分析値が得られた。実施例1aにおいては、溶離工程を第14段階まで行い、各段階の溶離溶液について、リチウムの分析値を得た。その他の条件は実施例1と同じである。その結果を表4に示す。
Claims (3)
- マンガン酸リチウムから得られたリチウム吸着剤に低リチウム含有溶液を接触させて吸着後マンガン酸リチウムを得る吸着工程と、
前記吸着後マンガン酸リチウムと酸含有溶液とを接触させて溶離溶液を得る溶離工程と、
前記溶離溶液に、酸化剤およびpH調整剤を追加することでマンガンを酸化させ、マンガン濃度を抑制したリチウム含有溶液を得るマンガン酸化工程と、
をこの順で実行し、
前記酸含有溶液には、前記溶離溶液に酸を加えたものが含まれる、
ことを特徴とするリチウム含有溶液の製造方法。 - 前記溶離工程に用いられる前記酸含有溶液の水素イオン濃度が、
0.1mol/L以上4.0mol/L以下になるように、前記酸が加えられている、
ことを特徴とする請求項1に記載のリチウム含有溶液の製造方法。 - 前記溶離工程において、
前記溶離溶液が、5回以上11回以下繰り返し使用される、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のリチウム含有溶液の製造方法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021059031A JP7124917B1 (ja) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | リチウム含有溶液の製造方法 |
ARP220100732A AR125601A1 (es) | 2021-03-31 | 2022-03-28 | Método de fabricación de una solución que contiene litio |
CN202280004280.6A CN115667558A (zh) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | 含锂溶液的制造方法 |
US17/923,111 US20230174385A1 (en) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | Method for producing lithium-containing solution |
PCT/JP2022/015851 WO2022210847A1 (ja) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | リチウム含有溶液の製造方法 |
AU2022250148A AU2022250148B2 (en) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | Lithium-containing solution production method |
EP22777584.8A EP4116447A4 (en) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | METHOD FOR PRODUCING A SOLUTION CONTAINING LITHIUM |
CL2023000842A CL2023000842A1 (es) | 2021-03-31 | 2023-03-23 | Método de producción de una solución que contiene litio |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021059031A JP7124917B1 (ja) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | リチウム含有溶液の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7124917B1 true JP7124917B1 (ja) | 2022-08-24 |
JP2022155680A JP2022155680A (ja) | 2022-10-14 |
Family
ID=83004357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021059031A Active JP7124917B1 (ja) | 2021-03-31 | 2021-03-31 | リチウム含有溶液の製造方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230174385A1 (ja) |
EP (1) | EP4116447A4 (ja) |
JP (1) | JP7124917B1 (ja) |
CN (1) | CN115667558A (ja) |
AR (1) | AR125601A1 (ja) |
AU (1) | AU2022250148B2 (ja) |
CL (1) | CL2023000842A1 (ja) |
WO (1) | WO2022210847A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7487818B1 (ja) | 2023-03-31 | 2024-05-21 | 住友金属鉱山株式会社 | リチウム含有溶液の製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101662725B1 (ko) * | 2015-09-14 | 2016-10-05 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 니켈 및 코발트의 추출 방법 |
JP2018172775A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | コリア インスティチュート オブ ジオサイエンス アンド ミネラル リソースズ | リチウムイオン吸脱着工程のための陸上型リチウム回収装置及びこれを用いたリチウム回収方法 |
WO2020116607A1 (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 住友金属鉱山株式会社 | リチウム含有溶液の製造方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100343399C (zh) * | 2002-12-27 | 2007-10-17 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 二氧化锰法从盐湖卤水中提锂的方法 |
KR101047986B1 (ko) * | 2010-11-26 | 2011-07-13 | 한국지질자원연구원 | Ccd 공정을 이용한 리튬 이온의 흡착/탈착 장치 및 그 방법 |
CN111182953A (zh) * | 2017-08-02 | 2020-05-19 | 锂莱克解决方案公司 | 用于锂提取的离子交换系统 |
-
2021
- 2021-03-31 JP JP2021059031A patent/JP7124917B1/ja active Active
-
2022
- 2022-03-28 AR ARP220100732A patent/AR125601A1/es unknown
- 2022-03-30 CN CN202280004280.6A patent/CN115667558A/zh active Pending
- 2022-03-30 WO PCT/JP2022/015851 patent/WO2022210847A1/ja unknown
- 2022-03-30 US US17/923,111 patent/US20230174385A1/en active Pending
- 2022-03-30 AU AU2022250148A patent/AU2022250148B2/en active Active
- 2022-03-30 EP EP22777584.8A patent/EP4116447A4/en active Pending
-
2023
- 2023-03-23 CL CL2023000842A patent/CL2023000842A1/es unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101662725B1 (ko) * | 2015-09-14 | 2016-10-05 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 니켈 및 코발트의 추출 방법 |
JP2018172775A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | コリア インスティチュート オブ ジオサイエンス アンド ミネラル リソースズ | リチウムイオン吸脱着工程のための陸上型リチウム回収装置及びこれを用いたリチウム回収方法 |
WO2020116607A1 (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 住友金属鉱山株式会社 | リチウム含有溶液の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022210847A1 (ja) | 2022-10-06 |
JP2022155680A (ja) | 2022-10-14 |
EP4116447A1 (en) | 2023-01-11 |
CN115667558A (zh) | 2023-01-31 |
US20230174385A1 (en) | 2023-06-08 |
AU2022250148A1 (en) | 2023-01-19 |
AU2022250148B2 (en) | 2024-03-14 |
EP4116447A4 (en) | 2023-09-20 |
CL2023000842A1 (es) | 2023-10-13 |
AR125601A1 (es) | 2023-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7415948B2 (ja) | リチウム含有溶液の製造方法 | |
Raichur et al. | Adsorption of fluoride onto mixed rare earth oxides | |
US8597521B1 (en) | Selective removal of silica from silica containing brines | |
WO2021166479A1 (ja) | 水酸化リチウムの製造方法 | |
JP4681384B2 (ja) | 砒素吸着剤の製造方法及び砒素吸着剤 | |
JP2021127282A5 (ja) | ||
JP2020193130A (ja) | 水酸化リチウムの製造方法 | |
WO2022210847A1 (ja) | リチウム含有溶液の製造方法 | |
JPH03153522A (ja) | アルカリ金属塩化物水溶液から硫酸イオンを除去する方法 | |
JPH0673588A (ja) | ヨウ素を除去してアルカリ金属塩化物水溶液を精製する方法 | |
JP7487818B1 (ja) | リチウム含有溶液の製造方法 | |
WO2015067805A1 (en) | A process for removing urea from water | |
JP2008029985A (ja) | 陰イオン吸着剤再生装置およびそれを用いた陰イオン吸着剤の再生方法 | |
JP4469948B2 (ja) | アンモニウムイオン吸着剤及びアンモニウムイオンの除去方法 | |
JP4521109B2 (ja) | 排水の処理方法 | |
WO2023054258A1 (ja) | 水酸化リチウムの製造方法 | |
JP6805935B2 (ja) | 環境水中のリン吸着剤の再利用方法 | |
JPH11556A (ja) | キトサン−ゼオライト複合体とその製造方法 | |
JPH04338110A (ja) | アルカリ金属塩化物水溶液から硫酸イオンを除去する方法 | |
JPH04321514A (ja) | アルカリ金属塩化物水溶液から硫酸イオンを除去する方法 | |
JP2024068179A (ja) | ハロゲン化物イオン含有水溶液の製造方法及びフッ化物イオンを選択的に吸着する吸着剤 | |
JP2000144472A (ja) | 電解用塩水の精製処理方法 | |
JPH0742106B2 (ja) | 水溶液中のセシウムの回収方法 | |
JP6043164B2 (ja) | セレン含有水の処理方法およびセレン含有水の処理装置 | |
JP2023170372A (ja) | 水質制御方法および水質制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210405 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220725 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7124917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |