JPH0230738B2 - Shinrichiumukyuchakuzainoseizohoho - Google Patents
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- JPH0230738B2 JPH0230738B2 JP12204985A JP12204985A JPH0230738B2 JP H0230738 B2 JPH0230738 B2 JP H0230738B2 JP 12204985 A JP12204985 A JP 12204985A JP 12204985 A JP12204985 A JP 12204985A JP H0230738 B2 JPH0230738 B2 JP H0230738B2
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はリチウム吸着剤の製造方法に関するも
のである。更に詳しく言えば、リチウムに対する
選択吸着性が優れ、かつ吸着容量及び吸着速度が
大きく、リチウム希薄溶液中で安定であつて、毒
性が少なく安価なリチウム吸着剤の製造方法に関
するものである。 近年、リチウム金属及びその化合物は、多くの
分野、例えばセラミツクス、電池、吸収型冷媒、
医薬品などに用いられており、また将来、大容量
電池、アルミニウム合金材料、核融合燃料などと
しての利用が考えられており、リチウムの需要の
著しい増大が見込まれている〔「日本鉱業会誌」
第97巻、第221ページ〕。 前記リチウム金属及びその化合物は、現在主と
してスポジユメン、アンブリゴナイト、ペタライ
ト、レピドライトなどのリチウム含有鉱石（リチ
ウム含有量２〜６％）、及びリチウム濃度の高い
塩湖や地下かん水（リチウム濃度50〜200ppm）
などを原料として製造されている。 しかるに、わが国においては、前記のようなリ
チウム鉱石資源がなく、リチウム金属やその化合
物は全量輸入に依存しているのが現状である。 一方、わが国の地熱水、温泉水などの地下水に
はかなりのリチウムを含有するものがある。また
周囲をとりまく海洋中にも微量のリチウム
（0.17ppm）が含まれている。したがつて、これ
らのリチウムを含む希薄溶液から該リチウムを効
率よく回収する技術を確立することが強く要望さ
れている。 従来の技術 従来、海水などのリチウムを含む希薄溶液から
該リチウムを回収する方法としては、例えば水酸
化アルミニウム共沈法〔「日本化学会第43年会、
講演要旨集」、第1240ページ（1981）、あるいは
無定形水酸化アルミニウム〔「海水誌」、第32巻、
第78ページ（1978）、「日本鉱業会誌」、第99巻、
第585ページ（1983）〕、金属アルミニウム〔「防錆
管理」、第1982巻、第369ページ〕、含水酸化スズ
〔「日本鉱業会誌」、第99巻、第933ページ（1983）〕
を用いる吸着法などが知られている。 また太陽熱で塩湖水や海水を蒸発し、食塩など
を析出除去した後、リチウム塩を採取する方法な
どが検討されている〔Geological Survey
Professional Paper 第1005巻、第79ページ
（1976）〕。 しかしながら、前記の吸着法はリチウムに対す
る吸着容量及び吸着速度が小さいという欠点があ
るし、太陽熱を利用する蒸発法では莫大な面積と
気象条件がそろわなければならない欠点があり、
いずれも実用化は困難である。また、ヒ酸トリウ
ム〔「J.lnorg.Nucl.Chem.」第32巻、第1719ペー
ジ（1970）〕、アンチモン酸スズ
〔「Hydrometallurgy」第12巻、第83ページ
（1984）〕などもリチウム吸着性を示すことが報告
されているが、実用化するには吸着性の向上、脱
着法などの課題が残されている。 このほか各種のイオンシーブ型の吸着剤がリチ
ウムに対して吸着性を示すことも報告されている
が〔「Neorgan.Mat.」、第９巻、第1041ページ
（1973）、同誌、第12巻、第1415ページ（1976）〕、
該吸着剤の製造条件及び天然水中におけるリチウ
ム吸着性などは明確にされておらず、まだ、実用
的性能に至つていない。 発明が解決しようとする問題点 リチウムを含む海水、地熱水、地下かん水など
の希薄溶液から該リチウムを実用的に吸着回収す
るためには、リチウムに対する選択吸着性に優
れ、かつ吸着速度及び吸着容量が大きく、その上
該希薄溶液中で安定であつて、毒性が少なく、更
に吸着・脱着の繰り返しが可能である吸着剤の開
発が必要である。 本発明の目的は、このような要件を満足しうる
吸着剤の製造方法を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明者らは種々研究を重ねた結果、リチウム
含有マンガン酸化物、又はリチウム含有マンガン
含水酸水物を500℃以上の温度で、望ましくは550
℃以上の温度で加熱処理したもののリチウム溶出
物が前記の要件を満たしうるリチウム吸着剤であ
ることを認め、先に特許を申請した〔特許出願番
号60−011621〕。 更に本発明者らは該リチウム含有マンガン加熱
処理物の製造に用いる該マンガン化合物について
検討した結果、マンガン鉱石を用いることができ
ることを見出し、本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明はリチウムイオンを含む水溶
液中に粉砕した該マンガン鉱石、又は粉砕したマ
ンガン団塊を添加し、リチウムを吸着させたもの
を500℃以上の温度で加熱した後、酸でリチウム
を溶出させてリチウム吸着剤を製造するものであ
る。 また、粉末のリチウム化合物と該マンガン鉱石
又はマンガン団塊の粉砕物を適当（リチウム含量
として0.5〜20％、望ましくは１〜７％）に混ぜ
合わせた混合物を500℃以上の温度で加熱処理し
た後、酸で該リチウムを溶出させるリチウム吸着
剤の製造方法を提供するものである。 リチウムを含む水溶液に粉砕した該マンガン鉱
石又は粉砕したマンガン団塊（粒径は100メツシ
ユ全通）を添加してリチウムを吸着させる溶液の
リチウム濃度は0.01M以上、望ましくは0.2M以
上が、PHは８以上、望ましくはPH10以上が必要で
ある。 加熱処理したリチウム含有マンガン化合物から
リチウムを溶出するための酸としてはPH３以下の
酸性溶液であればよいが、0.5N以上の鉱酸が望
ましい。 本発明でマンガン鉱石等から製造した吸着剤の
リチウム吸着性は試薬を用いて製造したものと比
較しても遜色がなく、海水や地熱水からのリチウ
ム吸着量は大きく、吸着剤中のリチウム濃度はリ
チウム含有鉱石なみである。 発明の効果 本発明においては精製したマンガン酸化物など
は不用であり、該マンガン鉱石が直接利用できる
ので吸着剤が安価に製造できる。この吸着剤は試
薬を用いて製造した吸着剤と同様にミクロポアを
多く持ち、リチウムに対する選択吸着性が優れ、
かつ吸着速度及び吸着容量が極めて大きく、しか
も毒性がなく、水容液中で安定であり、吸着剤中
のリチウム濃度は鉱石なみになり、希薄溶液から
効率よく該リチウムを極めて効率よく経済的に回
収することができる。 実施例 次に実施例により本発明を詳細に説明する。 実施例 １ 炭酸マンガン鉱石（マンガン含有率34％）、酸
化マンガン鉱石（マンガン含有率30％）、及びマ
ンガン団塊（マンガン含有率16％）を100メツシ
ユ全通程度に粉砕した後、第１表に示した割合で
各種の粉末のリチウム化合物を加えて混合した。
このものを所定温度（800℃）で３時間
のである。更に詳しく言えば、リチウムに対する
選択吸着性が優れ、かつ吸着容量及び吸着速度が
大きく、リチウム希薄溶液中で安定であつて、毒
性が少なく安価なリチウム吸着剤の製造方法に関
するものである。 近年、リチウム金属及びその化合物は、多くの
分野、例えばセラミツクス、電池、吸収型冷媒、
医薬品などに用いられており、また将来、大容量
電池、アルミニウム合金材料、核融合燃料などと
しての利用が考えられており、リチウムの需要の
著しい増大が見込まれている〔「日本鉱業会誌」
第97巻、第221ページ〕。 前記リチウム金属及びその化合物は、現在主と
してスポジユメン、アンブリゴナイト、ペタライ
ト、レピドライトなどのリチウム含有鉱石（リチ
ウム含有量２〜６％）、及びリチウム濃度の高い
塩湖や地下かん水（リチウム濃度50〜200ppm）
などを原料として製造されている。 しかるに、わが国においては、前記のようなリ
チウム鉱石資源がなく、リチウム金属やその化合
物は全量輸入に依存しているのが現状である。 一方、わが国の地熱水、温泉水などの地下水に
はかなりのリチウムを含有するものがある。また
周囲をとりまく海洋中にも微量のリチウム
（0.17ppm）が含まれている。したがつて、これ
らのリチウムを含む希薄溶液から該リチウムを効
率よく回収する技術を確立することが強く要望さ
れている。 従来の技術 従来、海水などのリチウムを含む希薄溶液から
該リチウムを回収する方法としては、例えば水酸
化アルミニウム共沈法〔「日本化学会第43年会、
講演要旨集」、第1240ページ（1981）、あるいは
無定形水酸化アルミニウム〔「海水誌」、第32巻、
第78ページ（1978）、「日本鉱業会誌」、第99巻、
第585ページ（1983）〕、金属アルミニウム〔「防錆
管理」、第1982巻、第369ページ〕、含水酸化スズ
〔「日本鉱業会誌」、第99巻、第933ページ（1983）〕
を用いる吸着法などが知られている。 また太陽熱で塩湖水や海水を蒸発し、食塩など
を析出除去した後、リチウム塩を採取する方法な
どが検討されている〔Geological Survey
Professional Paper 第1005巻、第79ページ
（1976）〕。 しかしながら、前記の吸着法はリチウムに対す
る吸着容量及び吸着速度が小さいという欠点があ
るし、太陽熱を利用する蒸発法では莫大な面積と
気象条件がそろわなければならない欠点があり、
いずれも実用化は困難である。また、ヒ酸トリウ
ム〔「J.lnorg.Nucl.Chem.」第32巻、第1719ペー
ジ（1970）〕、アンチモン酸スズ
〔「Hydrometallurgy」第12巻、第83ページ
（1984）〕などもリチウム吸着性を示すことが報告
されているが、実用化するには吸着性の向上、脱
着法などの課題が残されている。 このほか各種のイオンシーブ型の吸着剤がリチ
ウムに対して吸着性を示すことも報告されている
が〔「Neorgan.Mat.」、第９巻、第1041ページ
（1973）、同誌、第12巻、第1415ページ（1976）〕、
該吸着剤の製造条件及び天然水中におけるリチウ
ム吸着性などは明確にされておらず、まだ、実用
的性能に至つていない。 発明が解決しようとする問題点 リチウムを含む海水、地熱水、地下かん水など
の希薄溶液から該リチウムを実用的に吸着回収す
るためには、リチウムに対する選択吸着性に優
れ、かつ吸着速度及び吸着容量が大きく、その上
該希薄溶液中で安定であつて、毒性が少なく、更
に吸着・脱着の繰り返しが可能である吸着剤の開
発が必要である。 本発明の目的は、このような要件を満足しうる
吸着剤の製造方法を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明者らは種々研究を重ねた結果、リチウム
含有マンガン酸化物、又はリチウム含有マンガン
含水酸水物を500℃以上の温度で、望ましくは550
℃以上の温度で加熱処理したもののリチウム溶出
物が前記の要件を満たしうるリチウム吸着剤であ
ることを認め、先に特許を申請した〔特許出願番
号60−011621〕。 更に本発明者らは該リチウム含有マンガン加熱
処理物の製造に用いる該マンガン化合物について
検討した結果、マンガン鉱石を用いることができ
ることを見出し、本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明はリチウムイオンを含む水溶
液中に粉砕した該マンガン鉱石、又は粉砕したマ
ンガン団塊を添加し、リチウムを吸着させたもの
を500℃以上の温度で加熱した後、酸でリチウム
を溶出させてリチウム吸着剤を製造するものであ
る。 また、粉末のリチウム化合物と該マンガン鉱石
又はマンガン団塊の粉砕物を適当（リチウム含量
として0.5〜20％、望ましくは１〜７％）に混ぜ
合わせた混合物を500℃以上の温度で加熱処理し
た後、酸で該リチウムを溶出させるリチウム吸着
剤の製造方法を提供するものである。 リチウムを含む水溶液に粉砕した該マンガン鉱
石又は粉砕したマンガン団塊（粒径は100メツシ
ユ全通）を添加してリチウムを吸着させる溶液の
リチウム濃度は0.01M以上、望ましくは0.2M以
上が、PHは８以上、望ましくはPH10以上が必要で
ある。 加熱処理したリチウム含有マンガン化合物から
リチウムを溶出するための酸としてはPH３以下の
酸性溶液であればよいが、0.5N以上の鉱酸が望
ましい。 本発明でマンガン鉱石等から製造した吸着剤の
リチウム吸着性は試薬を用いて製造したものと比
較しても遜色がなく、海水や地熱水からのリチウ
ム吸着量は大きく、吸着剤中のリチウム濃度はリ
チウム含有鉱石なみである。 発明の効果 本発明においては精製したマンガン酸化物など
は不用であり、該マンガン鉱石が直接利用できる
ので吸着剤が安価に製造できる。この吸着剤は試
薬を用いて製造した吸着剤と同様にミクロポアを
多く持ち、リチウムに対する選択吸着性が優れ、
かつ吸着速度及び吸着容量が極めて大きく、しか
も毒性がなく、水容液中で安定であり、吸着剤中
のリチウム濃度は鉱石なみになり、希薄溶液から
効率よく該リチウムを極めて効率よく経済的に回
収することができる。 実施例 次に実施例により本発明を詳細に説明する。 実施例 １ 炭酸マンガン鉱石（マンガン含有率34％）、酸
化マンガン鉱石（マンガン含有率30％）、及びマ
ンガン団塊（マンガン含有率16％）を100メツシ
ユ全通程度に粉砕した後、第１表に示した割合で
各種の粉末のリチウム化合物を加えて混合した。
このものを所定温度（800℃）で３時間
【表】
加熱処理し、次いで0.1N塩酸で洗浄してリチウ
ムを溶出させた後、水洗し、風乾して吸着剤を得
た。 そのようにして得られた各種吸着剤0.2ｇをそ
れぞれリチウム濃度6ppmの水溶液（PH8.5）100
ｍＬ中に加えて、25℃で７日間かきまぜたのち、
上澄液中のリチウム濃度を定量し、リチウム吸着
量を算出した。その結果、第２表に示すように、
い
ムを溶出させた後、水洗し、風乾して吸着剤を得
た。 そのようにして得られた各種吸着剤0.2ｇをそ
れぞれリチウム濃度6ppmの水溶液（PH8.5）100
ｍＬ中に加えて、25℃で７日間かきまぜたのち、
上澄液中のリチウム濃度を定量し、リチウム吸着
量を算出した。その結果、第２表に示すように、
い
【表】
ずれの吸着剤ともリチウム吸着性を示したが、特
に酸化マンガン鉱を用いて製造した吸着剤が優れ
た吸着性を示し、精製した試薬を用いて製造した
ものとリチウム吸着性に遜色がなく、鉱石がその
まま吸着剤原料として利用できることは明らかで
ある。 実施例 ２ 実施例１で得られた吸着剤0.05ｇを、それぞれ
2Lの天然海水中に添加し、７日間かきまぜた後、
上澄液中のリチウム濃度を定量し、リチウム
に酸化マンガン鉱を用いて製造した吸着剤が優れ
た吸着性を示し、精製した試薬を用いて製造した
ものとリチウム吸着性に遜色がなく、鉱石がその
まま吸着剤原料として利用できることは明らかで
ある。 実施例 ２ 実施例１で得られた吸着剤0.05ｇを、それぞれ
2Lの天然海水中に添加し、７日間かきまぜた後、
上澄液中のリチウム濃度を定量し、リチウム
【表】
吸着量を求めた。その結果、第３表に示すように
いずれの吸着剤とも天然海水中においても良好な
リチウム吸着性を示した。酸化マンガン鉱を用い
て製造した吸着剤は吸着率約60％でリチウム吸着
量４mg／ｇに達した。本発明の方法で製造した吸
着剤が優れた吸着性を示すことは明らかである。 実施例３ 酸化マンガン鉱を1N水酸化リチウム水溶液に
５日間浸せきしたのち、温度580℃で１時間加熱
処理した。次いで0.1Nの塩酸で洗浄してリチウ
ムを溶出し、水洗・風乾して吸着剤を得た。この
吸着剤をリチウム濃度6.6ppm、PH8.5の水溶液
100ｍＬに0.2ｇを添加し、７日間吸着させた結
果、3.0mg／ｇのリチウム吸着量を示した。 また、この吸着剤を実施例２と同じ条件（天然
海水2L、吸着剤添加量0.05ｇ、７日吸着）で吸着
実験を行つた結果、リチウム吸着量は2.4mg／ｇ
で吸着率は35.3％であり、本発明の方法で製造し
たリチウム吸着剤がリチウム吸着剤として優れて
いることは明らかである。
いずれの吸着剤とも天然海水中においても良好な
リチウム吸着性を示した。酸化マンガン鉱を用い
て製造した吸着剤は吸着率約60％でリチウム吸着
量４mg／ｇに達した。本発明の方法で製造した吸
着剤が優れた吸着性を示すことは明らかである。 実施例３ 酸化マンガン鉱を1N水酸化リチウム水溶液に
５日間浸せきしたのち、温度580℃で１時間加熱
処理した。次いで0.1Nの塩酸で洗浄してリチウ
ムを溶出し、水洗・風乾して吸着剤を得た。この
吸着剤をリチウム濃度6.6ppm、PH8.5の水溶液
100ｍＬに0.2ｇを添加し、７日間吸着させた結
果、3.0mg／ｇのリチウム吸着量を示した。 また、この吸着剤を実施例２と同じ条件（天然
海水2L、吸着剤添加量0.05ｇ、７日吸着）で吸着
実験を行つた結果、リチウム吸着量は2.4mg／ｇ
で吸着率は35.3％であり、本発明の方法で製造し
たリチウム吸着剤がリチウム吸着剤として優れて
いることは明らかである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リチウムを含む水溶液に粉砕したマンガン鉱
石、又は粉砕したマンガン団塊を添加し、リチウ
ムを吸着させ、得られたリチウム含有物を500℃
以上の温度で加熱処理した後、酸でリチウムを溶
出することを特徴とするリチウム吸着剤の製造方
法。 ２ 酸としてPH３以下の酸性溶液であることを特
徴とする特許請求範囲第１項記載のリチウム吸着
剤の製造方法。 ３ マンガン鉱石又はマンガン団塊を粉砕し、粉
末のリチウム化合物を所定の割合で混ぜた混合物
を500℃以上の温度で加熱処理したものから酸で
リチウムを溶出することを特徴とするリチウム吸
着剤の製造方法。 ４ リチウム化合物として酸化物、水酸化物、炭
酸塩、重炭酸塩、硝酸塩及びハロゲン化物などを
用いることを特徴とする特許請求範囲第３項記載
のリチウム吸着剤の製造方法。 ５ 酸としてPH３以下の酸性溶液を用いることを
特徴とする特許請求範囲第３項記載のリチウム吸
着剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12204985A JPH0230738B2 (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | Shinrichiumukyuchakuzainoseizohoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12204985A JPH0230738B2 (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | Shinrichiumukyuchakuzainoseizohoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283339A JPS61283339A (ja) | 1986-12-13 |
| JPH0230738B2 true JPH0230738B2 (ja) | 1990-07-09 |
Family
ID=14826341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12204985A Expired - Lifetime JPH0230738B2 (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | Shinrichiumukyuchakuzainoseizohoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0230738B2 (ja) |
-
1985
- 1985-06-05 JP JP12204985A patent/JPH0230738B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61283339A (ja) | 1986-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |