JPH10102271A

JPH10102271A - Ｌｉ抽出装置

Info

Publication number: JPH10102271A
Application number: JP8277123A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Iijima; 繁飯島; Mitsuru Ito; 満伊藤; Nobuyuki Inaguma; 宜之稲熊
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｌｉイオン伝導性固体電解質を分離隔壁とし
て使用することにより、Ｌｉ塩を高純度かつ高効率で電
解抽出できるＬｉ抽出装置を提供する。【解決手段】Ｌｉ抽出装置１は、ペロブスカイト型Ｌ
ｉイオン伝導性固体電解質を主体に構成された隔壁２
と、その隔壁の片側に形成され、Ｌｉ成分と不純物成分
とを含有する原液ＣＬが該隔壁２と接触するように導入
される原液室３と、その隔壁の他方の側に形成され、回
収液ＥＬが該隔壁２と接触するように導入される回収液
室４と、隔壁２に対し原液ＣＬ側が正、回収液ＥＬ側が
負となるように電界を印加する電極５，６及び電源装置
とを備える。なお、電極５，６は隔壁２の表面に倣う形
状に形成される。そして、電界の印加により、原液ＣＬ
側のＬｉ成分は、Ｌｉイオンの形で隔壁２を選択的に透
過し回収液ＥＬ側に抽出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｌｉ抽出装置、特
に不純物成分を含有したＬｉ含有溶液から、Ｌｉ成分の
みを効率的に抽出するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、Ｌｉ金属あるいはＬｉ塩等のＬｉ
化合物は多くの分野で用いられており、その代表的な用
途としては、Ｌｉ電池を筆頭に、Ｌｉ含有セラミック材
料、冷媒吸着剤、医薬品、アルミニウム合金材料、核融
合燃料等が挙げられる。Ｌｉ金属あるいは化合物は、現
在、スポジューメン、アンブリゴナイト、ベターライ
ト、レビドライトなどのＬｉ含有鉱石及びカン水や地熱
水を出発原料として製造されており、例えば水酸化アル
ミニウムなどを吸着剤として用いた吸着法、あるいはイ
オン交換膜を用いた電解法によりＬｉ塩の形で抽出され
ている。また、Ｌｉ電池は、腕時計、カメラ、電卓ある
いはＩＣカードなど、小型家電製品の電源として採用さ
れたことで需要が爆発的に伸びているが、それに伴い使
用済みＬｉ電池の量も急増しており、そのＬｉ成分を分
離・抽出して再利用する技術にも注目が寄せられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記Ｌｉ塩の抽出法の
うち、吸着法は抽出効率が低いため高純度のＬｉ塩が得
にくく、結果としてその後の精製工程が必要となるな
ど、抽出工数及びコストがかかる欠点がある。一方、イ
オン交換膜電解法は、イオン交換膜を介してＬｉイオン
を電気的に移動させることによりこれを分離する方法で
あるが、電解の際に、Ｌｉイオン以外に水素イオンも移
動してしまうため、電解効率があまりよくない欠点があ
る。

【０００４】本発明の課題は、Ｌｉイオン伝導性固体電
解質を分離隔壁として使用することにより、Ｌｉ塩を高
純度かつ高効率で電解抽出できるＬｉ抽出装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために、本発明のＬｉ抽出装置は、Ｌｉイ
オン伝導体を主体に構成された隔壁と、その隔壁の片側
に形成され、Ｌｉ成分と不純物成分とを含有する原液が
該隔壁と接触するように導入される原液室と、その隔壁
の他方の側に形成され、回収液が該隔壁と接触するよう
に導入される回収液室と、隔壁に対し原液側が正、前記
回収液側が負となるように電界を印加する電界印加手段
とを備えた構成を基本とし、電界の印加により、原液側
のＬｉ成分を、Ｌｉイオンの形で隔壁を介して選択的に
通過させた後、回収液側に抽出するものとされる。そし
て、その第一の構成は、上記電界印加手段において、電
極が、原液及び回収液が該隔壁と接触することを許容し
た状態で隔壁の両側に配置されるとともに、その少なく
とも一方が該隔壁の表面に倣う形状に形成されることを
特徴とする。上記第一の構成によれば、Ｌｉイオン伝導
体を主体に構成された隔壁により、原液側のＬｉイオン
のみが選択的に回収液側に抽出されるので高純度のＬｉ
イオンを効率よく抽出することができる。また、電極が
隔壁の表面に倣う形状に形成されるので、隔壁面に対し
て均一に電界を印加することができ、ひいてはＬｉイオ
ン伝導体で構成された隔壁の全体を有効利用して、Ｌｉ
の抽出効率をさらに高めることが可能となる。

【０００６】隔壁は板状に形成することができ、その一
方の板面側に原液室を形成し、他方の板面側に回収液室
を形成することができる。この構成によれば、隔壁形状
が単純であり、例えばこれをセラミックグリーンシート
等の焼成により簡単に製造することができる。隔壁を板
状に形成する場合、電極は、例えばその板面を覆う金属
メッシュにより構成することができる。

【０００７】次に、本発明の第二の構成は、隔壁が複数
のセグメントに分けて形成され、それらセグメントと、
セグメントの間を封止して液体の流通を阻止する封止部
とを備えたことを特徴とする。例えば、一体のＬｉイオ
ン伝導体により形成することが困難な大面積の隔壁も、
上述のようにセグメントに分割することで簡単に構成す
ることができ、しかもセグメント同士の間は封止部で封
止されるので、原液と回収液が混ざり合う心配もない。
封止部は、具体的にはセグメントと一体成形されたプラ
スチック部とすることができる。

【０００８】次に、本発明の装置の第三の構成は、隔壁
は筒状部を含むように形成され、その筒状部の外側又は
内側の一方が原液室、他方が回収液室とされることを特
徴とする。例えば筒状部の内側を原液室とした場合、該
原液室を取り囲むようにして隔壁面が形成されることか
ら、液と隔壁との接触効率が高められ、ひいてはＬｉの
抽出効率が高められる。

【０００９】上記本発明の第一〜第三の各構成におい
て、隔壁に使用されるＬｉイオン伝導体としては、一般
式が（Ｌａ_x，Ｌｉ_y）ＴｉＯ_z（ただし、ｘ＝２／３−
ａ、ｙ＝３ａ−２ｂ、ｚ＝３−ｂ、０＜ａ≦１／６、０
≦ｂ≦０．０６、ｙ＞０）で表されるペロブスカイト型
Ｌｉイオン伝導性固体電解質を使用することができる。
該Ｌｉイオン伝導性固体電解質（以下、単にＬｉ固体電
解質ともいう）はＬｉイオンの選択性に優れ、また室温
近傍でも高いバルクイオン伝導率を示し、しかも水の存
在下でも安定に作動するので、特に水溶液からのＬｉイ
オンの抽出を高精度かつ高効率で行うことができる。

【００１０】上記ペロブスカイト型固体電解質は、上記
一般式においてａの値が１／６未満（ただし０を含ま
ず）に調整されたものが使用される。ａの値が１／６以
上になると、ペロブスカイト型以外の結晶構造を有する
異相（例えば、Ｌｉ₂ＴｉＯ₃、Ｌｉ₂Ｔｉ₃Ｏ₇等）を生
じ、結果としてＬｉイオン伝導性が低下するので、Ｌｉ
の抽出効果が損なわれる。また、ａが０になると、伝導
キャリアであるＬｉイオンの式量当りの個数が０とな
り、Ｌｉイオン伝導体として機能しなくなるので、Ｌｉ
の抽出効果が損なわれる。

【００１１】一方、上記一般式中のｂの値は０．０６以
下に調整される。このｂの値は、後述する通り、ペロブ
スカイト型結晶構造の骨格を形成する酸素イオンのサイ
トに生ずる空孔量を規定するパラメータであるが、ｂが
０．０６を超えると空孔量が増大し過ぎてペロブスカイ
ト型結晶構造が不安定化する場合があり、Ｌｉイオン伝
導性が低下してＬｉの抽出効果が損なわれる問題が生じ
うる。

【００１２】上述のようなａ及びｂの値に対し、固体電
解質がペロブスカイト型結晶構造を維持するために、Ｌ
ａイオン及びＬｉイオンの上記一般式の式量当りの個数
は、それぞれｘ＝２／３−ａ及びｙ＝３ａ−２ｂとして
設定される。そして、ａ及びｂの値を勘案して、具体的
にはｘの値が１／２〜２／３の範囲で設定され、ｙの値
が０〜１／２の範囲で設定されることが望ましい。ｘが
２／３を超えるとＬｉイオンの相対量が減少し、Ｌｉイ
オン伝導性が低下してＬｉの抽出効果が損なわれる。ま
た、ｘが１／２未満になるとペロブスカイト型以外の結
晶構造を有する異相が生じ、Ｌｉイオン伝導性が低下す
る場合がある。なお、ｘはより望ましくは、０．５〜
０．６の範囲で調整するのがよい。一方、ｙが１／２を
超えると、同様にペロブスカイト型以外の結晶構造を有
する異相が生じ、また、０になるとＬｉイオン伝導体と
して機能しなくなる。いずれの場合も、Ｌｉの抽出効果
が損なわれことにつながる。なお、ｙの値はより望まし
くは、０．１〜０．４の範囲で調整するのがよい。

【００１３】固体電解質隔壁の製造方法としては、例え
ば下記の工程を含むものが採用できる。構成金属元素の酸化物、あるいは酸化雰囲気中での熱
処理により酸化物に転化する性質を有した該金属元素の
化合物（例えば硝酸塩や炭酸塩など）を原料粉末とし
て、これを所定の組成となるように配合し、さらに８０
０〜１１００℃望ましくは９００〜１０００℃で加熱し
て、ペロブスカイト型化合物粉末を合成する（予備合成
工程）。具体的には、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｌｉ₂ＣＯ₃及びＴｉＯ
₂を原料粉末として用いる方法を例示することができ
る。上記化合物粉末に、必要に応じて所定量のバインダを
添加した後、これをプレス成形（冷間静水圧プレスを含
む）、射出成形、押出成形、スリップキャスティング等
の公知の方法により所定の隔壁形状に成形する（成形工
程）。成形体を温度１１００〜１４００℃で焼成する（焼成
工程）。焼成方法としては、通常の焼結法のほか、ホッ
トプレス法、熱間静水圧プレス法等も採用できる。

【００１４】なお、原料粉末を配合後これを成形・焼成
することにより、ペロブスカイト型化合物の合成とその
焼結とを同時に行うこともできる。

【００１５】上記ペロブスカイト型固体電解質は、以下
のようなメカニズムに基づいてＬｉイオン伝導性を示す
ものと推測される。図１は、上記固体電解質が理想的な
ペロブスカイト型結晶構造をとったと考えた場合の単位
胞（ユニットセル）を模式的に示したものである。すな
わち、該ユニットセルは、立方体の各頂点に相当するサ
イト（以下、Ｂ−サイトという）にＴｉイオンが、体心
位置に相当するサイト（以下、Ａ−サイトという）にＬ
ａ又はＬｉイオンがそれぞれ位置し、さらに各Ｔｉイオ
ンの周囲に正８面体を構成する６個の酸素イオンが配位
した構造を有しており、これが３次元的に連なって結晶
を構成する。ユニットセル中の各イオンの個数は、隣接
するユニットセル及び酸素８面体間のイオンの重複を考
慮すれば、Ｌａ又はＬｉイオンが１、Ｔｉイオンが１、
酸素イオンが３となり、組成式は（Ｌａ，Ｌｉ）ＴｉＯ
₃となる（すなわち、前述の一般式において、ｘ＝ｙ＝
０．５、ｚ＝３とした場合に相当する）。

【００１６】ここで、理想的なペロブスカイト型結晶に
おいては、Ｌａ及びＬｉイオンの式量当りの合計個数
（すなわちｘ＝ｙ＝０．５）は１となるべきところであ
るが、結晶全体の電気的中性が維持されるようにｘ及び
ｙの値を制御することにより、ｘ＋ｙを１よりも小さい
値とすることができ、それによってＡサイトに空孔を形
成することができる。また、Ａ−サイトに空孔が生ずる
のに伴い、結晶全体の電気的中性条件を維持するため
に、酸素イオンサイトにも必然的に空孔が生ずる。従っ
て、上記固体電解質の一般式は、Ｌｉイオン量を規定す
るパラメータａと、酸素イオンサイトに生ずる空孔量を
規定するパラメータｂとを用いて、（Ｌａ_x，Ｌｉ_y）Ｔ
ｉＯ_z（ただし、ｘ＝２／３−ａ、ｙ＝３ａ−２ｂ、ｚ
＝３−ｂ、ｙ＞０）により表すことができる。

【００１７】図２は、上記結晶構造の（１００）面（図
１において、一点鎖線で示した面）におけるイオン配置
を示している。Ｌｉイオンが結晶中で移動することを想
定した場合、該Ｌｉイオンの移動にとっては、上記面上
において２個の酸素イオンに挟まれたサイト（３次元的
には４個の酸素に囲まれたサイト：以下、ボトルネック
という）が最も狭くなるが、ＬｉイオンはＬａイオンに
比べてイオン半径が小さく、該ボトルネックを通過しう
るものとなっている。そして、Ｌｉイオンと空孔とが該
ボトルネックを介して結晶の端から端までつながってい
る場合、結晶に電界を印加することにより、これがイオ
ン伝導のチャネルとなって、空孔との交換を伴いつつＬ
ｉイオンが該チャネルに沿って移動し、イオン伝導度が
生ずるものと推測される。また、Ｌａイオンは、ボトル
ネック幅Ｗnに対してイオン半径が大きすぎるためこれ
を通過できず、ほとんどイオン伝導には寄与しないもの
と考えられる。

【００１８】一方、上記固体電解質のＬｉイオンに対す
る選択性が優れている理由としては、Ｌｉ以外の金属イ
オンのほとんどがＬｉイオンよりも大きなイオン半径を
有していてボトルネックを通過しにくく、上記イオン伝
導チャネル内への侵入が困難となることが考えられる。
また、上記固体電解質は水素イオン（プロトン）の透過
を遮断する性質にも優れているが、一般に水溶液中では
水素イオンは、サイズの大きいオキソニウムイオン（Ｈ
₃Ｏ⁺）の形で存在しているため、同様にイオン伝導チャ
ネル内へ侵入しにくくなっていることがその要因として
考えられる。

【００１９】次に、この固体電解質の一般式は、酸素欠
損のパラメータをＪ、空孔を［］、空孔比率をＱとし
て、Ｌａ（Ｌｉ_1-Q［］_Q）ＴｉＯ_z-Jで表すことがで
きる。ここで、Ｌｉイオンサイトの総数、すなわち、Ｌ
ｉイオンが実際に占めているサイトと空孔が形成されて
いるサイトの割合が０．３１程度以下になると、Ｌｉイ
オンと空孔との和の絶対量が不足して、Ｌｉイオンが空
孔を介して結晶の端から端までつながることができなく
なり、イオン伝導のチャネル形成が不十分となって良好
なイオン伝導度が得られくなることがあるので、上記Ｌ
ｉイオンのサイトの総数はそれ以上の値とすることが望
ましい。また、Ｌｉイオンの量が増大し過ぎた場合、具
体的には前述のａの値が１／６以上になった場合は、Ｌ
ｉイオンは前述のＡ−サイトに入るよりもＢ−サイトに
入るほうがエネルギー的に安定となり、ペロブスカイト
型以外の結晶構造を有する異相が生じてイオン伝導度が
損なわれる場合がある。一方、ａが０になると、伝導キ
ャリアであるＬｉイオンの式量当りの個数ｘが０とな
り、Ｌｉイオン伝導性が失われてしまうことは自明であ
る。

【００２０】ここで、上記固体電解質において、上記ボ
トルネックを拡げる元素を添加することにより、固体電
解質のイオン伝導度を向上させ、Ｌｉイオンの抽出効率
を向上できる場合がある。具体的には、Ｌａイオンの一
部をそれよりもイオン半径の大きい金属イオン、例えば
Ｓｒイオンで置換することが有効である。その理由とし
ては、半径の大きいイオンで置換することにより、周囲
の酸素イオンの配置が押し広げられ、前述のボトルネッ
ク幅Ｗn（図２）が拡張されて、Ｌｉイオンが通りやす
くなることが考えられる。例えばＳｒを使用する場合、
Ｌａに対するその置換比率は３０原子％以下で行うのが
よい。置換比率が３０原子％を超えると、イオン伝導度
が却って低下する場合がある。なお、置換比率はより望
ましくは１０〜２０原子％の範囲で設定するのがよい。

【００２１】以下、上記本発明のＬｉ抽出装置に適宜付
加しうる要件について順に説明する。まず、Ｌｉイオ
ン伝導体として、上記ペロブスカイト型Ｌｉ固体電解質
のように、水の存在下でも安定に作動するものを使用す
れば、原液及び回収液は水を主体とするものを用いるこ
とができ、例えば原液としてＬｉイオン含有水溶液を、
回収液として蒸留水を用いることができる。

【００２２】次に、原液及び回収液の温度を室温よりも
高くして、上記固体電解質の作動温度を上昇させればそ
のイオン伝導度が向上し、Ｌｉイオンの抽出効率を高め
ることができる。ただし、原液及び回収液の温度を高く
し過ぎると、その溶媒の蒸発が問題になることがある。
例えば、原液及び回収液が水を主体とするものである場
合は、その温度を温度調整手段により溶液の沸点以下の
範囲で調整するのがよい。ここで、温度調整手段は、例
えば原液及び回収液を加熱するためのヒータにより構成
することができるが、隔壁におけるジュール発熱を利用
して原液及び回収液を加熱するものとすれば、ヒータ等
を設ける必要がなくなり、装置構成を簡略化できるほ
か、液加熱のためのエネルギーコストの削減を図ること
ができる。

【００２３】電界印加手段は、前記隔壁の両側におい
て、該隔壁と接触して又は該隔壁に対し近接して設けら
れた電極を含み、それら電極を介して隔壁に対し電解を
印加するものとして構成することができる。これによ
り、電極と隔壁とを別体に構成することができ、装置の
隔壁部分及びその電界印加機構部分の組立てを容易に行
うことができる。

【００２４】また、上記装置の第三の構成、すなわち隔
壁を一端が閉じた筒状部を含むものとして形成する構成
においては、その筒状部の内側及び外側に、原液及び回
収液の該隔壁との接触を許容した状態で電極を配置する
ことができる。この場合、その外側に配置される電極を
該隔壁の外面に倣うメッシュ状に形成することができ
る。こうすれば、筒状の隔壁に対し均一に電界を印加す
ることができる。また、原液又は回収液を収容する液収
容タンクを設けるとともに、その液収容タンクに対し筒
状部の閉じた端部側を挿入し、該液収容タンク内面と筒
状部外面との間に挟まれた空間を原液室及び回収液室の
一方とし、筒状部の内側空間を原液室及び回収液室の他
方とする構成が可能である。この構成によれば、例えば
液収容タンクに対し、複数の筒状部を挿入することがで
きるので、隔壁を介した原液と回収液との接触効率をさ
らに高めることができる。

【００２５】また、筒状の隔壁の内側に、メッシュ状の
電極をその内面に倣うように設ければ、隔壁に対し電界
をさらに均一に印加することができる。この場合、筒状
の隔壁の内側に、金属パイプで構成されて液又は回収液
を供給する液供給管をその軸方向に挿入することができ
る。そして、その液供給管は、メッシュ状の電極をこれ
に電気的に接続することで、自身を介して当該電極に通
電するための集電部に兼用させることができる。これに
より、筒状隔壁に対する電界印加手段をコンパクトに構
成することができる。

【００２６】さらに隔壁は、各々一方向に伸びる複数の
細長い空間を、その延伸方向と交差する向きに互いに隣
接・集合した状態で形成するハニカム状の形態をなし、
各空間を取り囲む隔壁部分が各々上記筒状部を構成する
ものとすることができる。この場合、それら複数の空間
は、その一部のものが原液室とされ、それら各原液室と
互いに隣接するものが回収液室とされる。これにより、
ハニカム状の隔壁を介して多数の細長い原液室と回収液
室とが形成されるので、隔壁を介した原液と回収液との
接触効率がさらに高められ、Ｌｉの回収をより高効率で
行うことができるようになる。具体的には、上記複数の
空間を、それぞれ正方形状の断面を有するものとしてこ
れを碁盤目状に配列することができ、原液室と回収液室
とは、それら複数の空間により互い違いに隣接して形成
することができる。こうすれば、隔壁の全体がＬｉの選
択抽出に有効に使用され、Ｌｉの回収をさらに高効率で
行うことができる。

【００２７】上記構成においては電界印加手段は、原液
室を形成する各空間に対し、その一方の端部側から軸方
向に挿入されて互いに並列接続された線状ないし棒状の
原液室側電極と、回収液室を形成する各空間に対し、原
液室側電極とは反対側からその軸方向に挿入されて互い
に並列接続された線状ないし棒状の回収液室側電極とを
備え、互いに隣接する原液室と回収液室とにそれぞれ配
置された原液室側電極及び回収液室側電極を介して、両
室を仕切る隔壁部分に対しそれぞれ電圧を印加するもの
として構成することができる。これにより、多数の原液
室と回収液室とを有する上記装置構成において、すべて
の隔壁に均一に電界を印加することができ、またその電
極構成も単純で作製が容易である。

【００２８】前述の第一〜第三の構成においては、原液
室に対し原液を供給する原液供給手段と、回収液室側へ
のＬｉ成分の抽出により、そのＬｉ成分濃度が低下した
原液を原液室から排出する原液排出手段とを設けること
ができる。また、回収液室に対し回収液を供給する回収
液供給手段と、原液室側からのＬｉ成分の抽出により、
そのＬｉ成分濃度が増大した回収液を回収液室から排出
する回収液排出手段とを設けることができる。これによ
り、原液の供給及び排出ならびに回収液の供給及び回収
を能率よく行うことができる。

【００２９】この場合、原液供給手段は、原液室に対し
原液を連続的に供給するものとし、原液排出手段は、上
記Ｌｉ成分濃度が低下した原液を原液室から連続的に排
出するものとして構成することができる。また、回収液
供給手段を、回収液室に対し回収液を連続的に供給する
ものとし、回収液排出手段を、上記Ｌｉ成分濃度が増大
した回収液を回収液室から連続的に排出するものとして
構成することができる。これにより、多量の原液及び回
収液を能率よく処理することができる。

【００３０】上記装置は、原液室に対しその原液供給口
から供給された原液が、隔壁の壁面に沿う流れを形成し
た後、原液排出口から排出されるように構成することが
できる。これにより、隔壁の原液室側壁面やこれに沿っ
て形成された電極に対し、析出物等の付着物が付着して
も、上記原液の流れによりこれを洗い落とす効果が達成
されるので、例えば隔壁に対する通電効率が該付着物に
より低下する等の不具合が生じにくくなる。また、原液
室から原液排出手段により排出された原液を、該原液室
に対する供給側に戻すことによりこれを循環させる原液
循環手段を設けることもできる。循環により原液を隔壁
と繰返し接触させることにより、原液からＬｉを無駄な
く抽出することができる。

【００３１】また、回収液室に対しても、その回収液供
給口から供給された回収液を、隔壁の壁面に沿う流れを
形成した後、回収液排出口から排出されるように構成す
ることができる。例えば水溶液によるＬｉ抽出過程で
は、回収液側において、抽出されたＬｉ成分によりＬｉ
ＯＨが生成し、これが隔壁の壁面や電極に析出・付着す
る問題が生じやすい。しかしながら上記構成のように、
隔壁の壁面に沿う回収液の流れを形成することでＬｉＯ
Ｈ等の析出物を洗い流すことができ、隔壁に対する通電
効率が低下する等の不具合を生じにくくすることができ
る。一方、回収液室から回収液排出手段により排出され
た回収液を、該回収液室に対する供給側に戻すことによ
りこれを循環させる回収液循環手段を設けることができ
る。循環により回収液を隔壁と繰返し接触させることに
より、回収液中のＬｉ濃度を高めることができる。

【００３２】また、回収液には、抽出されたＬｉ成分と
反応して沈殿物を形成する沈殿形成成分を添加すること
ができる。これにより、回収液中のＬｉ成分が沈殿形成
により固定されて液中の溶存Ｌｉ成分の濃度が減少し、
ひいてはＬｉＯＨ等が隔壁あるいは電極上に析出・付着
することを抑制することができる。沈殿形成成分として
は、例えば炭酸ガスを使用することができ、これにより
溶存Ｌｉ成分は難溶性のＬｉ₂ＣＯ₃として沈殿する。こ
の場合、回収液室には、炭酸ガスを回収液に曝気するた
めの曝気手段を設けることができる。また、回収液室に
は、その形成された沈殿物を回収液から分離する沈殿分
離手段を設けることができる。沈殿物を分離すること
で、例えば回収液の循環等をスムーズに行うことができ
る。なお、この沈殿分離手段は、例えば回収液から沈殿
物を濾し取るためのフィルタ手段を含むものとして構成
することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す実施例を参照して説明する。図３（ａ）は、本
発明のＬｉ抽出装置の作動原理を概念的に示すものであ
る。すなわち、Ｌｉ抽出装置１においては、Ｌｉ固体電
解質により構成された隔壁２と、その隔壁２の片側に形
成され、Ｌｉ成分と不純物成分とを含有する原液ＣＬが
該隔壁２と接触するように導入される原液室３と、その
隔壁２の他方の側に形成され、回収液ＥＬが該隔壁２と
接触するように導入される回収液室４とを備えている。
また、隔壁２の両側には、Ａｇ、Ｐｔあるいはそれらの
合金等のメッシュにより構成されたメッシュ電極５及び
６が、隔壁２の壁面を覆うように配置されており、その
原液室３側のもの（５）が直流電源装置７の正極に、ま
た回収液室４側のもの（６）が同じくその負極側にそれ
ぞれ接続されている。これら電極５，６及び直流電源装
置７が電界印加手段を構成している。なお、本実施例で
は、原液ＣＬはＬｉＣｌと不純物としてのＮａＣｌを含
有する水溶液とされ、回収液ＥＬは蒸留水とされてい
る。

【００３４】隔壁２を構成するＬｉ固体電解質は、一般
式が（Ｌａ_x，Ｌｉ_y）ＴｉＯ_z（ただし、ｘ＝２／３−
ａ、ｙ＝３ａ−２ｂ、ｚ＝３−ｂ、０＜ａ≦１／６、０
≦ｂ≦０．０６、ｙ＞０）で表されるペロブスカイト型
固体電解質とされる。これは、例えば下記のようにして
製造されたものである。すなわち、構成金属元素の酸化
物、あるいは酸化雰囲気中で酸化物に転化する性質を有
した該金属元素の化合物（例えば硝酸塩や炭酸塩など）
を原料粉末として、これを所定の組成となるように配合
し、さらに８００〜１１００℃望ましくは９００〜１０
００℃で加熱して、ペロブスカイト型化合物粉末を合成
する。そして、その得られたペロブスカイト型化合物粉
末に必要に応じて所定量のバインダ成分を添加した後、
プレス成形（冷間静水圧プレスを含む）、射出成形、押
出成形、スリップキャスティング等の公知の方法により
所定の隔壁形状に成形し、さらにこれを温度１１００〜
１４００℃で焼成する。

【００３５】上述のような隔壁２に対しては、上記電極
５，６及び直流電源装置７により、原液ＣＬ側が正、前
記回収液ＥＬ側が負となるように電界を印加すると、原
液ＣＬ側のＬｉイオンは、隔壁２中をＬｉイオン伝導に
基づき透過して回収液ＥＬ側に抽出される。一方、不純
物としてのＮａイオンは隔壁２を透過できないので原液
ＣＬ側に残留する。こうして、原液ＣＬ中のＬｉイオン
のみが回収液ＥＬ側に抽出・精製されることとなる。な
お、隔壁２は通電に伴いジュール熱を発生するが、その
ジュール熱により原液ＣＬ及び回収液ＥＬを室温よりも
高温となるように加熱すれば、隔壁２を構成する固体電
解質のイオン伝導度が増大するので、抽出効率を高める
ことができる。この場合、隔壁２は、液加熱手段に兼用
されていると見ることができる。ここで、原液ＣＬ及び
回収液ＥＬの温度は、溶液の沸点以下で調整するのがよ
く、具体的には１００℃以下、望ましくは７０〜９０℃
以下に調整するのがよい。なお、原液室３内及び回収液
室４内に、別途液加熱手段としてのヒータ８及び９を配
置し、これを用いて原液ＣＬないし回収液ＥＬを加熱す
るようにしてもよい。

【００３６】また、Ｌｉイオンの抽出速度を高めるため
には、隔壁２に対する通電電流値を高めることが有効で
ある。そのための具体的な方法としては、使用される原
液が水溶液系のものである場合、水の電気分解が起こら
ない範囲で通電電圧をなるべく高くすること、隔壁２と
電極５，６との間の間隔を小さくすること、電極５，６
と隔壁２との対向面積を増大させること、及び強度が損
なわれない範囲内で隔壁２の厚さを減じ、通電方向にお
ける隔壁２の電気抵抗を小さくすること等が挙げられ
る。また、隔壁２の厚さは０．１〜２mmの範囲で調整す
るのがよい。隔壁２の厚さが０．１mm未満になると強度
が不足して割れ等の不具合が生じやすくなる。一方、厚
さが２mmを超えると、隔壁２の通電方向における電気抵
抗が大きくなり過ぎて十分な電流密度が得られなくな
り、Ｌｉの抽出効率を低下させることにつながる。

【００３７】図３（ｂ）は、上記抽出過程における、原
液ＣＬ側及び回収液ＥＬ側の各反応をまとめて示したも
のである。例えば原液ＣＬ側にＬｉＣｌが溶解している
場合、Ｌｉイオンが回収液ＥＬ側に抽出されることで塩
素ガス（Ｃｌ₂）が発生するが、図３（ａ）に示すよう
に、原液室３にはこの塩素ガスを排出・回収するガス抜
き通路３ｆなどのガス排出手段を設けておくことが望ま
しい。また、回収液ＥＬ側では、抽出されたＬｉイオン
と水との反応によりＬｉＯＨと水素ガス（Ｈ₂）が発生
する。そこで、回収液室４には、その水素ガスを排出す
るためのガス排出手段４ｆを設けておくことが望まし
い。

【００３８】以下、Ｌｉ抽出装置１の各種実施例につい
て説明する。図４に示すＬｉ抽出装置１においては、内
側空間が回収液室４とされたタンク１０と、そのタンク
１０の壁部を貫通して先端側が回収液室４内に入り込む
ように配置され、その内側空間が原液室３とされた筒状
体１１とが設けられている。そして、その筒状体１１の
先端側開口部１１ａに板状のＬｉ固体電解質がこれを塞
ぐように嵌め込まれて隔壁２が形成されており、その両
側にはメッシュ電極５及び６が配置されて直流電源装置
７にそれぞれ接続されている。

【００３９】また、筒状体１１の、隔壁２が嵌め込まれ
ているのと反対側の端部には、原液室３に原液ＣＬを供
給するための原液供給口１２と、原液室３からの原液Ｃ
Ｌを排出するための原液排出口１３とが形成されてお
り、排出された原液ＣＬは原液循環管路１４を通ってそ
の中間に設けられた送液手段としてのポンプ１５によ
り、原液供給口１２から再び原液室３に戻されて循環す
るようになっている。すなわち、これら原液循環管路１
４及びポンプ１５が原液供給手段、原液排出手段及び原
液循環手段を構成している。なお、原液循環管路１４に
は、バルブ２１を備えた原液排出管路２０、あるいはバ
ルブ２３を備えた原液注入管路２２を設けることができ
る。そして、Ｌｉ成分の抽出を行いつつ原液ＣＬの循環
を継続し、Ｌｉ濃度が一定以下となればバルブ２１を開
いて原液排出管路２０から古くなった原液を排出し、代
わってバルブ２３を開いて原液注入管路２２から新しい
原液を導入することができる。

【００４０】一方、タンク１０には、回収液室４に回収
液ＥＬを供給するための回収液供給口１６と、回収液室
４からの回収液ＥＬを排出するための回収液排出口１７
とが形成されており、排出された回収液ＥＬは回収液循
環管路１８を通ってその中間に設けられた送液手段とし
てのポンプ１９により回収液室４に戻されて循環する。
これら回収液循環管路１８及びポンプ１９が回収液供給
手段、回収液排出手段及び回収液循環手段を構成してい
る。ここで、回収液循環管路１８には、バルブ２５を備
えた回収液排出管路２４、あるいはバルブ２７を備えた
回収液注入管路２６を設けることができる。そして、Ｌ
ｉ成分の抽出を行いつつ回収液ＥＬの循環を継続し、Ｌ
ｉ濃度が一定以上となれば回収液排出管路２４から回収
液を排出し、回収液注入管路２６から新しい回収液を導
入することができる。

【００４１】次に、図５（ａ）に示すＬｉ抽出装置１に
おいては、タンク３０の内側空間が隔壁２により仕切ら
れて、一方が原液室３、他方が回収液室４とされてい
る。原液室３に対しては、同様に原液循環管路１４が設
けられており、その中間に設けられたポンプ１５により
原液ＣＬが循環するようになっているが、原液循環管路
１４の途中には原液ＣＬを貯溜するための原液リザーバ
タンク３１が設けられている。一方、回収液室４には、
回収液供給タンク３２からの回収液ＥＬが、回収液供給
管路３３を通ってその中間に設けられたポンプ３４によ
り連続的に供給される一方、該回収液室４からの回収液
ＥＬは、回収液排出管路３５からポンプ３６により連続
的に排出されて循環しないようになっている。

【００４２】図５（ｂ）に示すように、回収液室４は壁
部４ｃによりさらに仕切られるとともに、隔壁２側が沈
殿室４ａ、壁部４ｃを挟んでそれと反対側が排出準備室
４ｂとされており、回収液ＥＬはその沈殿室４ａ側に供
給される。また、沈殿室４ａ内には、多数の曝気噴射孔
を備えた曝気ノズル３８が設けられており、ガス供給管
３９を介してこれにＣＯ₂（炭酸ガス）を供給すること
で、沈殿室４ａ内の回収液ＥＬにそのＣＯ₂が噴射され
てこれが曝気されるようになっている。

【００４３】ここで、回収液ＥＬ側に抽出されたＬｉイ
オンはＬｉＯＨとなり、回収液ＥＬ中のその濃度が高く
なると隔壁２や電極６にこれが析出・付着して、通電が
妨げられる問題が生ずることがある。しかしながら上述
のようにＣＯ₂で回収液ＥＬを曝気することで、ＬｉＯ
Ｈはこれと反応して難溶性のＬｉ₂ＣＯ₃となり、沈殿室
４ａ内で沈殿して回収液ＥＬから分離される。なお、沈
殿したＬｉ₂ＣＯ₃は、沈殿室４ａの底部に設けられた沈
殿回収管４０から回収することができる。なお、Ｌｉ成
分が分離された回収液ＥＬは、壁部４ｃの上端から排出
準備室４ｂ側へオーバーフローし、回収液排出管路３５
からポンプ３６により連続的に排出される。ここで、回
収液ＥＬに浮遊・残留しているＬｉ₂ＣＯ₃は、回収液排
出管路３５上に設けられたフィルタユニット３７により
濾過して除去することができる。

【００４４】なお、大面積の隔壁の全体を、一体の固体
電解質により形成することが困難である場合には、これ
を複数のセグメントに分けて形成することができる。図
６はその例を示している。すなわち、隔壁２は、隔壁面
に沿って配列する複数の板状のセグメント４１と、それ
らセグメント４１の間に形成された隙間を充填する封止
部４２とを備えて構成されている。封止部４２は、例え
ば射出成形等によりセグメント４１と一体に形成された
枠状のプラスチック部とされており、上記セグメント４
１間における液体の流通を阻止する役割を果たしてい
る。この場合、セグメント４１の外周面に、封止部４２
との間に食込みを生じさせる凸部（例えば凸条部）４２
ａあるいは凹部（例えば溝部）を形成しておけば、セグ
メント４１が封止部４２から脱落しにくくなる。

【００４５】図７に示す装置構成においては、隔壁２が
下端側が閉じた筒状に形成されており、タンク（液収容
タンク）１０に対しその閉じた端部側が挿入され、該タ
ンク１０の内面と隔壁２の外面との間に挟まれた空間が
回収液室４、筒状の隔壁２の内側が原液室３とされてい
る。タンク１０は、上面側が開放したタンク本体１０ａ
と、その開口部１０ｂを液密に塞ぐ遮蔽板１０ｆとを備
えている。図７においては、遮蔽板１０ｆは、本体１０
ａの外縁に形成されたフランジ１０ｃに対し、ゴム等で
構成されたシール部材１０ｄを介してボルトナット１０
ｅ等により着脱可能に取り付けられている。

【００４６】遮蔽板１０ｆには、これを板厚方向に貫通
して隔壁装着孔１０ｇが形成されており、その内縁部に
沿って段付き面１０ｈが形成されるとともに、ここに、
その内径が隔壁２の外径よりも少し小さく形成されたリ
ング状のシール部材１０ｉが嵌着されている。そして、
隔壁２は、その下端部が半球状に閉じた形状とされる一
方、上端側には開口部２ａが形成され、その周縁には外
向きに張り出すフランジ状の係止部２ｂが形成されてい
る。隔壁２は、上記シール部材１０ｉが嵌着された隔壁
装着孔１０ｇに対し挿入され、その係止部２ｂにおいて
遮蔽板１０ｆの上面により、シール部材１０ｉを介して
支持されることとなる。なお、このような形状の隔壁２
は、例えば原料粉末のスラリーを吸液性の型に鋳込むい
わゆるスリップキャスティング法により成形体を作り、
その後これを焼成することで製造することができる。

【００４７】隔壁２の外側には、そのほぼ外面全体を覆
ってこれに倣うように形成されたメッシュ電極６が配置
されている。同様に、隔壁２の内側には、そのほぼ内面
全体を覆ってこれに倣うように形成されたメッシュ電極
５が挿入されている。図８に示すように、メッシュ電極
６は、それぞれ隔壁２の周方向に沿って形成され、該隔
壁２の軸方向において所定の間隔で配列する複数のリン
グ部材６ａと、上記軸方向に沿ってそれらリング部材６
ａを互いに連結する連結部材６ｂとからなる金属フレー
ム６ｃと、その金属フレーム６ｃに固着されてこれを覆
う金属メッシュ６ｄにより構成されている。

【００４８】一方、メッシュ電極５もほぼ同様に構成さ
れており、その金属フレーム５ｃの内側には、原液ＥＬ
を原液室３に供給するための原液供給管４３が配置され
ている。原液供給管４３は金属パイプで構成され、その
外面と金属フレーム５ｃのリング部材５ａとが放射状の
結合部材５ｅにより結合されることで、メッシュ電極５
と電気的に接続されている。また、図７に示すように、
隔壁２の開口部２ａは、メッシュ電極５が原液供給管４
３とともに挿入された状態で、ゴム等で構成された封止
部材４４により液密に封止されており、原液供給管４３
及び原液排出管４５が該封止部材４４を貫いて隔壁２の
外側に伸びている。

【００４９】そして、回収液室４には、タンク１０に設
けられた回収液供給口１６から回収液ＥＬが供給され、
同じく回収液排出口１７から排出される一方、原液室３
には上記原液供給管４３により原液ＣＬが供給され、原
液排出管４５から排出される。その状態で、メッシュ電
極５及び６を介して直流電源装置７により、隔壁２に対
し原液室３側が正、回収液室４側が負となるように電界
を印加することで、原液ＣＬ側のＬｉイオンが隔壁２を
選択的に透過して回収液ＥＬ側に抽出される。ここで、
原液室３側のメッシュ電極５は、金属パイプで構成され
た原液供給管４３を介して電源装置により通電されるよ
うになっている。すなわち、原液供給管４３は、メッシ
ュ電極５に通電するための集電部に兼用されていると見
ることができる。

【００５０】なお、図９（ａ）に示すように、遮蔽板１
０ｆに隔壁装着孔１０ｇを複数形成し、そのそれぞれに
筒状の隔壁２を装着するように構成してもよい。この場
合、同図（ｂ）に示すように、各隔壁２の原液室３から
排出される原液ＣＬを、原液排出管４５から遮蔽板１０
ｆの上面側にオーバーフローさせ、例えばタンク本体１
０ａの上部に設けられた流出口４６からまとめて排出さ
せるようにしてもよい。なお、図９においては、遮蔽板
１０ｆは、タンク本体１０ａの開口縁部から所定深さだ
け下がった位置に形成された溝１０ｋに対し、その周縁
部をシール部材１０ｌを介して嵌め込むことにより固定
されている。

【００５１】図１０は、隔壁２をハニカム状に形成した
例を示している。該隔壁２においては、各々一方向に伸
びる複数の細長い空間４７が、その延伸方向と交差する
向きに互いに隣接・集合した状態で形成されている。こ
の場合、各空間４７を取り囲む隔壁部分が各々筒状部を
構成していると見ることができる。具体的には、上記各
空間４７は、それぞれ正方形状の断面を有してこれが碁
盤目状に配列し、図１１（ｂ）に示すように、原液室３
と回収液室４とは、それら複数の空間により互い違いに
隣接して形成される。なお、このような隔壁２は、例え
ば原料粉末をバインダと混練したコンパウンドを押出成
形又は射出成形することにより成形体を作り、その後こ
れを焼成して製造することができる。

【００５２】図１１は、そのようなハニカム状の隔壁２
を用いて構成したＬｉ抽出装置１の例を模式的に示すも
のである。隔壁２の各空間は、その両側の開口部がプラ
スチックあるいは金属等の封止部材４８により、シール
部材４９を介して液密に塞がれている。そして、原液室
３を形成する各空間に対しその一方の端部側から軸方向
に、線状ないし棒状の電極５（原液室側電極）が上記封
止部材４８を貫いて挿入され、図示しない直流電源装置
の正極に対し並列接続されている。また、回収液室４を
形成する各空間に対しては、原液室３側の電極５とは反
対側から、同様に線状ないし棒状の電極６（回収液室側
電極）がその軸方向に挿入されて、上記直流電源装置の
負極に対し並列接続されている。また、各原液室３及び
回収液室４には、電極５及び６が挿入されているのとは
反対側において、封止部材４８に設けられた原液供給口
１２及び回収液供給口１６から、原液ＣＬ及び回収液Ｅ
Ｌがそれぞれ供給され、同じく原液排出口１３及び回収
液排出口１７から排出されるようになっている。

【００５３】そして、互いに隣接する原液室３と回収液
室４とにそれぞれ配置された電極５及び電極６を介し
て、両室を仕切る隔壁部分に対し上記直流電源装置によ
り電圧を印加することにより、図１１（ｂ）に示すよう
に、各回収液室４内の回収液ＥＬには、これと隣接する
周囲のすべての原液室３の原液ＣＬから、隔壁部分を介
してＬｉイオンが抽出されることとなる。

【００５４】なお、図１２に示すように、回収液供給口
１６を回収液室４の一方の端部側に形成し、回収液排出
口１７を同じく他方の端部側に形成する構成も可能であ
る。この場合、回収液ＥＬは回収液室４に対し、回収液
供給口１６から導入されて隔壁２の壁面に沿う流れを形
成した後回収液排出口１７から排出される。これによ
り、抽出されたＬｉ成分によりＬｉＯＨが生成し、これ
が隔壁２の壁面に析出・付着しても、隔壁２の壁面に沿
う回収液ＥＬの流れを形成することでＬｉＯＨ等の析出
物を洗い流すことができる。なお、原液室３側も同様の
構成とすることにより、隔壁２の壁面に沿う原液ＣＬの
流れを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ペロブスカイト型Ｌｉイオン伝導性固体電解質
の結晶構造を示す模式図。

【図２】そのＬｉイオン伝導の発現機構を説明する模式
図。

【図３】本発明のＬｉ抽出装置の作動原理を示す概念
図。

【図４】その具体的な装置構成の第一の例を示す側面断
面模式図。

【図５】同じく第二の例を示す模式図。

【図６】隔壁をセグメントに分割して形成する例を示す
模式図。

【図７】Ｌｉ抽出装置の装置構成の第三の例を示す側面
断面模式図。

【図８】その隔壁及びメッシュ電極部分の分解斜視図。

【図９】上記第三の例において、筒状の隔壁を複数設け
た例を示す斜視図及び断面図。

【図１０】隔壁をハニカム状に形成した例を示す斜視
図。

【図１１】ハニカム状の隔壁を用いて構成されたＬｉ抽
出装置の例を示す側面断面模式図及び平面模式図。

【図１２】図１１の装置において、隔壁の壁面に沿って
回収液の流れを形成できるようにした変形例を示す側面
断面模式図。

【符号の説明】

１Ｌｉ抽出装置２隔壁３原液室４回収液室ＣＬ原液ＥＬ回収液５電極（原液室側電極）６電極（回収液室側電極）７直流電源装置８，９ヒータ（液加熱手段）１１筒状体１２原液供給口１３原液排出口１４原液循環管路１５ポンプ１６回収液供給口１７回収液排出口１８回収液循環管路３７フィルタユニット３８曝気ノズル４０沈殿回収管４１セグメント４２封止部４７空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｌｉイオン伝導体を主体に構成された隔
壁と、その隔壁の片側に形成され、Ｌｉ成分と不純物成分とを
含有する原液が該隔壁と接触するように導入される原液
室と、その隔壁の他方の側に形成され、回収液が該隔壁と接触
するように導入される回収液室と、前記隔壁の両側に、前記原液及び回収液が該隔壁と接触
することを許容した状態で配置されるとともに、その少
なくとも一方が該隔壁の表面に倣う形状に形成された電
極を有し、それら電極を介して前記隔壁に対し前記原液
側が正、前記回収液側が負となるように電界を印加する
電界印加手段とを備え、前記電界の印加により、原液側のＬｉ成分を、Ｌｉイオ
ンの形で前記隔壁を介して選択的に通過させた後、前記
回収液側に抽出することを特徴とするＬｉ抽出装置。
【請求項２】Ｌｉイオン伝導体を主体に構成された複
数のセグメントと、液体の流通が阻止されるようにそれ
らセグメントの間を封止する封止部とを備えた隔壁と、その隔壁の片側に形成され、Ｌｉ成分と不純物成分とを
含有する原液が該隔壁と接触するように導入される原液
室と、その隔壁の他方の側に形成され、回収液が該隔壁と接触
するように導入される回収液室と、前記隔壁に対し前記原液側が正、前記回収液側が負とな
るように電界を印加する電界印加手段とを備え、前記電界の印加により、原液側のＬｉ成分を、Ｌｉイオ
ンの形で前記隔壁を介して選択的に通過させた後、前記
回収液側に抽出することを特徴とするＬｉ抽出装置。
【請求項３】Ｌｉイオン伝導体を主体に構成された隔
壁と、その隔壁の片側に形成され、Ｌｉ成分と不純物成分とを
含有する原液が該隔壁と接触するように導入される原液
室と、その隔壁の他方の側に形成され、回収液が該隔壁と接触
するように導入される回収液室と、前記隔壁に対し前記原液側が正、前記回収液側が負とな
るように電界を印加する電界印加手段とを備え、前記隔壁は筒状部を含むように形成され、その筒状部の
外側又は内側の一方が前記原液室、他方が前記回収液室
とされ、前記電界の印加により、原液側のＬｉ成分を、Ｌｉイオ
ンの形で前記隔壁を介して選択的に通過させた後、前記
回収液側に抽出することを特徴とするＬｉ抽出装置。
【請求項４】前記隔壁は一端が閉じた筒状部を含んで
形成され、その内側及び外側に、前記原液及び回収液の
該隔壁との接触を許容した状態で電極が配置されるとと
もに、その外側に配置される電極が該隔壁の外面に倣う
メッシュ状に形成され、前記電界印加手段は、それら電極を介して前記隔壁に対
し前記原液側が正、前記回収液側が負となるように電界
を印加するものとされている請求項３記載のＬｉ抽出装
置。
【請求項５】原液又は回収液を収容する液収容タンク
と、その液収容タンクに対し前記筒状部の閉じた端部側が挿
入され、該液収容タンク内面と前記筒状部外面との間に
挟まれた空間が前記原液室及び回収液室の一方とされ、前記筒状部の内側空間が前記原液室及び回収液室の他方
とされる請求項４記載のＬｉ抽出装置。
【請求項６】前記筒状の隔壁の内側には、メッシュ状
の電極がその内面に倣うように設けられるとともに、金
属パイプで構成されて前記原液又は回収液を供給する液
供給管がその軸方向に挿入され、その液供給管は、前記メッシュ状の電極と電気的に接続
され、自身を介して当該電極に通電するための集電部に
兼用されている請求項４又は５に記載のＬｉ抽出装置。
【請求項７】前記隔壁は、各々一方向に伸びる複数の
細長い空間を、その延伸方向と交差する向きに互いに隣
接・集合した状態で形成するハニカム状の形態をなし、
前記各空間を取り囲む隔壁部分が各々前記筒状部を構成
するとともに、それら複数の空間は、その一部のものが前記原液室とさ
れ、それら各原液室と互いに隣接するものが前記回収液
室とされている請求項３記載のＬｉ抽出装置。
【請求項８】前記複数の空間はそれぞれ正方形状の断
面を有して碁盤目状に配列し、前記原液室と回収液室と
は、それら複数の空間により互い違いに隣接して形成さ
れている請求項７記載のＬｉ抽出装置。
【請求項９】前記電解印加手段は、前記原液室を形成
する各空間に対し、その一方の端部側から軸方向に挿入
されて互いに並列接続された線状ないし棒状の原液室側
電極と、前記回収液室を形成する各空間に対し、前記原
液室側電極とは反対側からその軸方向に挿入されて互い
に並列接続された線状ないし棒状の回収液室側電極とを
備え、互いに隣接する原液室と回収液室とにそれぞれ配
置された原液室側電極及び回収液室側電極を介して、両
室を仕切る隔壁部分に対しそれぞれ電圧を印加するよう
になっている請求項７又は８に記載のＬｉ抽出装置。
【請求項１０】前記Ｌｉイオン導電体は、一般式が
（Ｌａ_x，Ｌｉ_y）ＴｉＯ_z（ただし、ｘ＝２／３−ａ、
ｙ＝３ａ−２ｂ、ｚ＝３−ｂ、０＜ａ≦１／６、０≦ｂ
≦０．０６、ｙ＞０）で表されるペロブスカイト型Ｌｉ
イオン伝導性固体電解質、又はそのＬａイオンの一部を
それよりもイオン半径の大きい他の金属イオンで置換し
たペロブスカイト型Ｌｉイオン伝導性固体電解質で構成
されている請求項１ないし９のいずれかに記載のＬｉ抽
出装置。
【請求項１１】前記ペロブスカイト型Ｌｉイオン伝導
性固体電解質は、前記ｘの値が１／２〜２／３の範囲で
設定され、前記ｙの値が１／２以下の範囲で設定された
ものである請求項１０記載のＬｉ抽出装置。
【請求項１２】前記原液及び回収液の温度を溶液の沸
点以下の範囲で調整する温度調整手段が設けられている
請求項１ないし１１のいずれかに記載のＬｉ抽出装置。
【請求項１３】前記温度調整手段は、前記隔壁におけ
るジュール発熱を利用して前記原液及び回収液を加熱す
るものである請求項１２記載のＬｉ抽出装置。
【請求項１４】前記原液室に対し前記原液を供給する
原液供給手段と、前記回収液室側へのＬｉ成分の抽出により、そのＬｉ成
分濃度が低下した原液を前記原液室から排出する原液排
出手段とを含む請求項１ないし１３のいずれかに記載の
Ｌｉ抽出装置。
【請求項１５】前記回収液室に対し前記回収液を供給
する回収液供給手段と、前記原液室側からのＬｉ成分の抽出により、そのＬｉ成
分濃度が増大した回収液を前記回収液室から排出する回
収液排出手段とを含む請求項１ないし１４のいずれかに
記載のＬｉ抽出装置。