JPH0632762B2 - マンガン酸化物系リチウム吸着剤からリチウムの脱着方法 - Google Patents
マンガン酸化物系リチウム吸着剤からリチウムの脱着方法Info
- Publication number
- JPH0632762B2 JPH0632762B2 JP63083496A JP8349688A JPH0632762B2 JP H0632762 B2 JPH0632762 B2 JP H0632762B2 JP 63083496 A JP63083496 A JP 63083496A JP 8349688 A JP8349688 A JP 8349688A JP H0632762 B2 JPH0632762 B2 JP H0632762B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマンガン酸化物系リチウム吸着剤からリチウム
の脱着方法に関するものである。更に詳しく言えば、リ
チウムの脱着が容易で、かつ吸着剤の損失が極めて少な
く、しかも脱着処理後の吸着性能が変化しない優れた脱
着方法に関するものである。
の脱着方法に関するものである。更に詳しく言えば、リ
チウムの脱着が容易で、かつ吸着剤の損失が極めて少な
く、しかも脱着処理後の吸着性能が変化しない優れた脱
着方法に関するものである。
近年、リチウムはセラミックス、グリース、空調用冷
媒、医薬品、電池等の原料として使用されており、将来
は核融合燃料、アルミニウム合金材料等の重要な物質と
して着目されている。しかしながら、我が国はリチウム
鉱石資源に乏しく、リチウム原料は海外からの輸入に依
存している現状である。このため、地熱水、温泉水、地
下かん水あるいは海水等のリチウムを含む溶液からの吸
着採取技術の確立が強く要望されている。従って、リチ
ウム吸着剤の開発と共にリチウムの脱着方法の確立が不
可欠である。本発明は、希薄リチウム溶液からのリチウ
ムの吸着採取の分野に利用される。
媒、医薬品、電池等の原料として使用されており、将来
は核融合燃料、アルミニウム合金材料等の重要な物質と
して着目されている。しかしながら、我が国はリチウム
鉱石資源に乏しく、リチウム原料は海外からの輸入に依
存している現状である。このため、地熱水、温泉水、地
下かん水あるいは海水等のリチウムを含む溶液からの吸
着採取技術の確立が強く要望されている。従って、リチ
ウム吸着剤の開発と共にリチウムの脱着方法の確立が不
可欠である。本発明は、希薄リチウム溶液からのリチウ
ムの吸着採取の分野に利用される。
従来、マンガン酸化物系吸着剤からのリチウムの脱着方
法としては塩酸、硝酸等の水溶液を脱着剤として用い、
回分式あるいは連続式処理により脱着さいている〔Sepa
ration Science and Technology，第21巻，第755ページ
(1986)〕。その場合、酸濃度を高くすれば、脱着速度も
大きくなるが、同時に吸着剤の溶解損失量も増大する。
脱着率８５％以上を得るには酸濃度を0.05Ｎ以上にする
必要がある。このときの吸着剤の溶解損失率は約２％で
ある。更に吸着剤の結晶状態が変化し、吸着性能の劣化
が認められている〔Separation Science and Technolog
y，第32巻，第187ページ(1988)〕。このような種々の欠
点があり、今だ満足しうる脱着方法は確立されていな
い。
法としては塩酸、硝酸等の水溶液を脱着剤として用い、
回分式あるいは連続式処理により脱着さいている〔Sepa
ration Science and Technology，第21巻，第755ページ
(1986)〕。その場合、酸濃度を高くすれば、脱着速度も
大きくなるが、同時に吸着剤の溶解損失量も増大する。
脱着率８５％以上を得るには酸濃度を0.05Ｎ以上にする
必要がある。このときの吸着剤の溶解損失率は約２％で
ある。更に吸着剤の結晶状態が変化し、吸着性能の劣化
が認められている〔Separation Science and Technolog
y，第32巻，第187ページ(1988)〕。このような種々の欠
点があり、今だ満足しうる脱着方法は確立されていな
い。
吸着剤からリチウムの脱着処理において、リチウムの脱
着速度が大きく、吸着剤の溶解損失量が極めて少なく、
更に脱着処理後の吸着剤の吸着性能の低下がなく、かつ
脱着処理費が安価な方法が要求される。すなわち、これ
ら問題点が解決できれば、吸着−脱着のくり返しが可能
となり、効率的かつ経済的なリチウム採取システムを構
築することができる。
着速度が大きく、吸着剤の溶解損失量が極めて少なく、
更に脱着処理後の吸着剤の吸着性能の低下がなく、かつ
脱着処理費が安価な方法が要求される。すなわち、これ
ら問題点が解決できれば、吸着−脱着のくり返しが可能
となり、効率的かつ経済的なリチウム採取システムを構
築することができる。
本発明の目的は、このような要件を満足しうる脱着方法
の提供にある。
の提供にある。
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、酸性かつ酸化性溶
液を脱着剤として用いることにより、容易に前記諸問題
を解決しうることを見い出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。すなわち、マンガン酸化物はマ
ンガンの原子価が大きくなるほど耐酸性を示すことに着
目し、酸化剤の共存下での酸性脱着処理を考案した。酸
性かつ酸化性を示す溶液としては、酸性酸化剤を含む溶
液、または、酸化剤と酸の混合溶液を用いることができ
るが、効率の面から酸性酸化剤を用いる方法が好まし
い。酸性酸化剤としてはペルオクソ二硫酸塩、臭素など
が知られているが、水溶液中で弱酸性を示す酸化剤なら
ばいずれも使用可能である。ペルオクソ二硫酸イオンは
水溶液中で加熱処理すると硫酸水素イオンと酸素に分解
する。この発生酸素が酸化作用を示し、硫酸水素イオン
が溶液を酸性化し、リチウムの脱着を進行させる。臭素
の場合、水溶液中でわずかに加水分解して次亜臭素酸を
生成し弱酸性を示す。該脱着液を用いてリチウムを脱着
するためには、吸着剤を該脱着液に浸漬すればよい。回
分式あるいは連続カラム方式のいずれの処理法も適用で
きる。脱着剤溶液の濃度はペルオクソ二硫酸塩では0.5
〜１Ｎ、臭素では0.05〜0.2Ｎが好適であるが、これに
限定するものではない。脱着温度は常温でもよいが、脱
着速度の点から30℃以上が好ましい。脱着したリチウム
は従来技術の濃縮分離法を用いることにより、固体とし
てとり出すことができる。なお、臭素を用いた場合は、
くり返して脱着に使用し、濃厚な臭化リチウム溶液とし
て回収することも可能である。
液を脱着剤として用いることにより、容易に前記諸問題
を解決しうることを見い出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。すなわち、マンガン酸化物はマ
ンガンの原子価が大きくなるほど耐酸性を示すことに着
目し、酸化剤の共存下での酸性脱着処理を考案した。酸
性かつ酸化性を示す溶液としては、酸性酸化剤を含む溶
液、または、酸化剤と酸の混合溶液を用いることができ
るが、効率の面から酸性酸化剤を用いる方法が好まし
い。酸性酸化剤としてはペルオクソ二硫酸塩、臭素など
が知られているが、水溶液中で弱酸性を示す酸化剤なら
ばいずれも使用可能である。ペルオクソ二硫酸イオンは
水溶液中で加熱処理すると硫酸水素イオンと酸素に分解
する。この発生酸素が酸化作用を示し、硫酸水素イオン
が溶液を酸性化し、リチウムの脱着を進行させる。臭素
の場合、水溶液中でわずかに加水分解して次亜臭素酸を
生成し弱酸性を示す。該脱着液を用いてリチウムを脱着
するためには、吸着剤を該脱着液に浸漬すればよい。回
分式あるいは連続カラム方式のいずれの処理法も適用で
きる。脱着剤溶液の濃度はペルオクソ二硫酸塩では0.5
〜１Ｎ、臭素では0.05〜0.2Ｎが好適であるが、これに
限定するものではない。脱着温度は常温でもよいが、脱
着速度の点から30℃以上が好ましい。脱着したリチウム
は従来技術の濃縮分離法を用いることにより、固体とし
てとり出すことができる。なお、臭素を用いた場合は、
くり返して脱着に使用し、濃厚な臭化リチウム溶液とし
て回収することも可能である。
本発明の脱着方法によれば、リチウムの脱着率95％以上
が容易に得られ、そのときの吸着剤の溶解損失率は0.2
％以下である。また、本発明の脱着処理後の吸着剤は元
と同じであり、脱着後の吸着性能には変化が認められな
かった。従って、吸着−脱着のくり返し使用が可能とな
り、リチウム吸着採取において、極めて効果的な脱着方
法である。
が容易に得られ、そのときの吸着剤の溶解損失率は0.2
％以下である。また、本発明の脱着処理後の吸着剤は元
と同じであり、脱着後の吸着性能には変化が認められな
かった。従って、吸着−脱着のくり返し使用が可能とな
り、リチウム吸着採取において、極めて効果的な脱着方
法である。
次に実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例１ リチウムを吸着させたマンガン酸化物系吸着剤250mg
（リチウム吸着量4.1mg／ｇ）を500ｍ容量の三角フラ
スコにとり、１Ｎのペルオクソ二硫酸アンモニウム溶液
250ｍを加え、20〜40℃に加温してかきまぜた。その
場合の脱着速度および吸着剤の溶解損失率を求めた（溶
解損失率は溶解マンガン量を定量したのち計算により求
めた）。その結果を第１図に示す。この図から明らかな
ように、脱着濃度が高くなるとリチウムの脱着速度も大
きくなった。一方、吸着剤の溶解損失率は減少した。30
℃−１時間の場合、脱着率は約97％、溶解損失率は0.18
％で極めてよい結果が得られた。
（リチウム吸着量4.1mg／ｇ）を500ｍ容量の三角フラ
スコにとり、１Ｎのペルオクソ二硫酸アンモニウム溶液
250ｍを加え、20〜40℃に加温してかきまぜた。その
場合の脱着速度および吸着剤の溶解損失率を求めた（溶
解損失率は溶解マンガン量を定量したのち計算により求
めた）。その結果を第１図に示す。この図から明らかな
ように、脱着濃度が高くなるとリチウムの脱着速度も大
きくなった。一方、吸着剤の溶解損失率は減少した。30
℃−１時間の場合、脱着率は約97％、溶解損失率は0.18
％で極めてよい結果が得られた。
実施例２ 実施例１と同一の吸着剤250mgを500ｍ容量の三角フラ
スコにとり、0.1〜２Ｎのペルオクソ二硫酸アンモニウ
ム溶液250ｍを加え、30℃で２時間脱着処理を行っ
た。そのときの脱着率および吸着剤の溶解損失率を求め
た結果を第２図に示す。ペルオクソ二硫酸アンモニウム
溶液の濃度が0.5Ｎ以上では脱着率90％以上が得られ
た。一方、その場合の損失率は0.15％以下であった。こ
の結果から、この固液化においては、ペルオクソ二硫酸
アンモニウムの濃度は、0.5〜１Ｎが適当であることが
わかった。
スコにとり、0.1〜２Ｎのペルオクソ二硫酸アンモニウ
ム溶液250ｍを加え、30℃で２時間脱着処理を行っ
た。そのときの脱着率および吸着剤の溶解損失率を求め
た結果を第２図に示す。ペルオクソ二硫酸アンモニウム
溶液の濃度が0.5Ｎ以上では脱着率90％以上が得られ
た。一方、その場合の損失率は0.15％以下であった。こ
の結果から、この固液化においては、ペルオクソ二硫酸
アンモニウムの濃度は、0.5〜１Ｎが適当であることが
わかった。
実施例３ 実施例２の脱着処理後の吸着剤についてＸ線回折を行っ
た。比較のために脱着処理前の吸着剤についても測定し
た。その結果を第３図に示す。両試料の結晶状態には相
違が認められず、この脱着処理工程では、結晶構造への
影響はないことがわかった。このように、高い脱着率が
得られるにもかかわらず、吸着剤は安定であり、優れた
脱着方法であることがわかった。
た。比較のために脱着処理前の吸着剤についても測定し
た。その結果を第３図に示す。両試料の結晶状態には相
違が認められず、この脱着処理工程では、結晶構造への
影響はないことがわかった。このように、高い脱着率が
得られるにもかかわらず、吸着剤は安定であり、優れた
脱着方法であることがわかった。
実施例４ 実施例１と同一の吸着剤250mgを500ｍ容量の三角フラ
スコにとり、0.1Ｎの臭素水溶液250ｍを加え、室温で
４時間かきまぜて脱着処理を行った。リチウムの脱着率
は95％に達した。一方、吸着剤の溶解損失率は0.2％以
下であった。このように臭素水溶液を用いた場合にもよ
い結果が得られた。
スコにとり、0.1Ｎの臭素水溶液250ｍを加え、室温で
４時間かきまぜて脱着処理を行った。リチウムの脱着率
は95％に達した。一方、吸着剤の溶解損失率は0.2％以
下であった。このように臭素水溶液を用いた場合にもよ
い結果が得られた。
実施例５ 実施例２で得られた脱着処理後の吸着剤50mgを海水２
に加え、25℃で５日間吸着実験を行った。そのリチウム
吸着量は3.9mg／ｇを示し、初期の吸着剤とほぼ同じ吸
着性能が得られた（初期の吸着量4.1mg／ｇ）。従っ
て、この脱着処理により吸着性能への影響は認められ
ず、本発明の脱着処理により吸着−脱着のくり返し使用
が可能なことは明らかである。
に加え、25℃で５日間吸着実験を行った。そのリチウム
吸着量は3.9mg／ｇを示し、初期の吸着剤とほぼ同じ吸
着性能が得られた（初期の吸着量4.1mg／ｇ）。従っ
て、この脱着処理により吸着性能への影響は認められ
ず、本発明の脱着処理により吸着−脱着のくり返し使用
が可能なことは明らかである。
比較例 実施例１と同じ吸着剤50mgを三角フラスコに取り、0.01
〜0.1Ｎの塩酸溶液50ｍを加えて脱着試験を行った。
そのときの脱着速度及び吸着剤の損失率を求めた結果を
第４図に示す。脱着率85％以上を得るためには塩酸濃度
を0.05Ｎ以上にする必要があり、その場合には吸着剤の
損失率は２％となる。本願発明によれば実施例からも明
らかなように脱着率90％以上においても吸着剤の損失率
を0.2％以下に抑えることができ、その有効性が認めら
れた。
〜0.1Ｎの塩酸溶液50ｍを加えて脱着試験を行った。
そのときの脱着速度及び吸着剤の損失率を求めた結果を
第４図に示す。脱着率85％以上を得るためには塩酸濃度
を0.05Ｎ以上にする必要があり、その場合には吸着剤の
損失率は２％となる。本願発明によれば実施例からも明
らかなように脱着率90％以上においても吸着剤の損失率
を0.2％以下に抑えることができ、その有効性が認めら
れた。
第１図は本発明の脱着方法によるリチウムの脱着速度と
そのときの吸着剤の溶解損失率の１例を示すグラフであ
り、横軸は脱着時間、縦軸左はリチウムの脱着率
（％）、縦軸右は吸着剤の損失率（％）を表す。この図
において、■−■は脱着温度40℃、●−●は脱着温度30
℃、▲−▲は脱着温度20℃の場合である。第２図は本発
明の脱着方法によるペルオクソ二硫酸アンモニウム濃度
とリチウム脱着率および吸着剤の溶解損失率の一例を示
すグラフであり、横軸はペルオクソ二硫酸アンモニウム
の濃度（Ｎ）、縦軸右はリチウムの脱着率（％）、縦軸
左は吸着剤の損失率（％）を表わす。第３図は本発明の
脱着処理前後の吸着剤のＸ線回折図である。回折図Ａは
脱着処理前、回折図Ｂは脱着処理後のものである。第４
図は塩酸溶液を用いた場合のリチウム脱着速度及び吸着
剤損失率を示すグラフである。この図において、□−□
は0.01Ｎ塩酸溶液、○−○は0.05Ｎ塩酸溶液、△−△は
0.1Ｎ塩酸溶液の場合である。
そのときの吸着剤の溶解損失率の１例を示すグラフであ
り、横軸は脱着時間、縦軸左はリチウムの脱着率
（％）、縦軸右は吸着剤の損失率（％）を表す。この図
において、■−■は脱着温度40℃、●−●は脱着温度30
℃、▲−▲は脱着温度20℃の場合である。第２図は本発
明の脱着方法によるペルオクソ二硫酸アンモニウム濃度
とリチウム脱着率および吸着剤の溶解損失率の一例を示
すグラフであり、横軸はペルオクソ二硫酸アンモニウム
の濃度（Ｎ）、縦軸右はリチウムの脱着率（％）、縦軸
左は吸着剤の損失率（％）を表わす。第３図は本発明の
脱着処理前後の吸着剤のＸ線回折図である。回折図Ａは
脱着処理前、回折図Ｂは脱着処理後のものである。第４
図は塩酸溶液を用いた場合のリチウム脱着速度及び吸着
剤損失率を示すグラフである。この図において、□−□
は0.01Ｎ塩酸溶液、○−○は0.05Ｎ塩酸溶液、△−△は
0.1Ｎ塩酸溶液の場合である。
Claims (1)
- 【請求項１】マンガン酸化物系リチウム吸着剤をペルオ
クソ二硫酸塩あるいは臭素水で処理してリチウムを脱着
する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083496A JPH0632762B2 (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | マンガン酸化物系リチウム吸着剤からリチウムの脱着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083496A JPH0632762B2 (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | マンガン酸化物系リチウム吸着剤からリチウムの脱着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01254249A JPH01254249A (ja) | 1989-10-11 |
| JPH0632762B2 true JPH0632762B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=13804088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63083496A Expired - Lifetime JPH0632762B2 (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | マンガン酸化物系リチウム吸着剤からリチウムの脱着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632762B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3705181A4 (en) * | 2018-04-20 | 2021-06-02 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | METHOD FOR MANUFACTURING A LITHIUM ADSORPTION PRECURSOR |
| CN114538482B (zh) * | 2022-03-10 | 2023-08-01 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法 |
-
1988
- 1988-04-04 JP JP63083496A patent/JPH0632762B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01254249A (ja) | 1989-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |