JPS59195525A - 希薄水溶液からのリチウム回収法 - Google Patents

希薄水溶液からのリチウム回収法

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JPS59195525A
JPS59195525A JP6956583A JP6956583A JPS59195525A JP S59195525 A JPS59195525 A JP S59195525A JP 6956583 A JP6956583 A JP 6956583A JP 6956583 A JP6956583 A JP 6956583A JP S59195525 A JPS59195525 A JP S59195525A
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JP
Japan
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lithium
soln
water
aqueous solution
contg
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JP6956583A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Miyai
宮井 良孝
Kenta Oi
健太 大井
Shunsaku Kato
俊作 加藤
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は希薄水溶液からのリチウム回収法に関(−1さ
らに詳しくは、水不溶性の金属酸化物又はリン酸塩化合
物を用1/1て、リチウムを含む希薄水溶液から該リチ
ウムを効率よく極めて容易(C回収する方法に関するも
のである。
近年、リチウム金属及びその化合物は、多くの分野にお
いて用いられており、それらの需要は年ごとに急増して
いる。例えば金属リチウムはリチウム′屯池や核融合炉
などに、炭酸リチウム(はカラーテレビの素面波フィル
ターや医薬品などに、水酸化リチウムは自動車、精密機
械、航空機などの而」熱グリースなどに、塩化リチウム
はアルミ溶接や除湿剤などに、臭化リチウムは冷凍機の
冷媒などに用いられている。
これらのリチウム金属及びその化合物は、現在主として
スポジューメン、アンブリゴナイト、ペターライト、レ
ビドライトなどのリチウム含有鉱石及びかん水や地熱水
を出発原料として得られている。
ところで、かん水や地熱水の中に含まれているリチウム
を回収する方法として、従来7r”−W化アルミニウム
を用いる方法が知られている。しかしながらこの方法に
おいては、高温では水酸化アルミニウムの吸着性能が低
下し、またかん水や地熱水中にリチウムと共存するシリ
カなどの妨害7こ工って、リチウムを十分効率的に回収
することができないなどの欠点がある。
不発明番らは、このような欠点を克服して、かん水や地
熱水あるいは工業廃水などのリチウムを含む希薄水溶液
から、該リチウムを効率よく極めて容易に回収しうる方
法を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、吸着剤として水
不溶性の金属腋化物又はリン酸塩fヒ合′+//J金用
い、リチウムを含む希薄水溶液のpH16以上に調整す
ることによって、その目的を達成しうろことを見出し、
この知見に基ついて不発開き完成するに至った。
すなわち、不発明は、pJ(6以上に調整されたリチウ
ムを含む′a′薄水溶ti、全、水不溶性の金属酸化物
又はリン酸塩化合物と接触せしめて該リチウムを吸着さ
せたのp、pH4以下の弱酸又は弱酸性水溶液を用いて
、前記の水不溶性の金属酸化物又はリン酸塩化合物て吸
着されたリチウムを溶離するンとを特徴とする希薄水溶
液がらのリチウム回収法を提供するものである。
本発明方法においては、使用するリチウムを含む希薄水
溶液の温度は常温はもちろんのこと、100℃のような
高(晶であってもよく、したがってリチウムを含む布薄
氷s液とj−で、常温の地下かん水、鉱山排水、工業廃
水あるいは100℃近い高温の地熱水が好ましく用いら
れる。
また、本発明ンこ用いるリチウムを含む希薄水溶液のp
hiグ6以上であることが必要であり、pHが6未満で
はリチウムの吸着率が低すぎる。このリチウムを含む希
薄水溶液が地下かん水や地熱水である場合、これらは弱
アルカリ性であるからpH調整を行う必−決がないが、
pH6未満の水溶液音用いる場合はI)1(6以上に調
整することが必要である。
本発明方法Vこおいて吸着剤と17で用いる水不溶性の
金属IW化物又はリン酸塩化合物としては、酸化アンチ
モノ、酸化マンガン又はリン酸ビスマスが特に好適であ
る。これらの吸着剤は単独で用いてもよいし、2種以上
混合して用いてもよく、その添加量は、リチウムを含む
希薄水溶液に対して0.01〜1重吋%の範囲が好まし
い。
本発明方法においては、リチウムを含む@薄氷溶液に吸
着剤を前記の割合で添加して、該リチウム全十分に吸着
せしめたのち、吸着剤全水溶液から分離[7て、pH4
以下の弱酸又(、ま弱酸性水1@イ佼と接触させ、該リ
チウムを溶離して回収するが、あるい(はハイノダーを
用いて造粒して成る粒状1吸着庁j全充てんしたカラム
に、リチウムを含むfed乃ル火竹孜を通液することに
よって、該リチウムを吸着せしめたのち、pi14以下
の′!J5j酸又は弱酸性水溶液を通tグ(−1該リチ
ウムを脱着して回収することもできる。
不発1.jJ4のニア’i 湧水溶液からのリチウム回
収法は、従来の水酸化アルミニウムを用いる方法に比べ
て、高温のリチウムを含む希薄水溶液にも適用するとと
ができ、常温の地Fかん水、鉱山排水、工業廃ろくある
いは100℃近い高温の地熱水からリチウムを回収する
のに適しており、特にpHv@整の7較がない弱アルカ
リ性の地Fかん水や地熱水からリチウムを回収する方法
として有効である。
次に実施1タリ妬よって本発明をさらに詳細に説明する
実施例1 吸着]1すとして五酸化ニアンチモ7(Sb205) 
 を用いて実験を行った。
すなわち穴場1しアンチモン酸(Hsbci6)の水溶
数(・で、さらに水を加えてカ日水分jθイさせ、次い
でアンモニア水全力IJえて五酸化ニアンチモンを生成
せしめたのちろ過−水洗して吸着剤の五酸fヒニア/チ
モノを□14す/と。
この五酸化ニアンチモン:300 mgf 50 ml
!の犬法地熱/I((リチウム濃度5.3ppm、/リ
カ濃度、320ppm−pH8,3) VC添カロし、
所定温度(25℃)で7日間かきませたところ、吸着剤
17尚りリチウム0−40mgが吸着された。このリチ
ウムを吸着した吸着剤をろ取し、pH4以下の塩酸酸性
水浴液で処理すると、リチウムは100チ脱着された。
比1献例として無定形水酸化アルミニウムを同様の条件
で実験した結果、シリカが吸着し、リチウムはほとんど
吸着しなかった。
実施例2 吸着剤として二酸化マンガン(MnO2,) k用いて
実験を行った。
すなわち、硝酸マンガン[Mn(NO3)’2 ・6H
20〕を空気中で450〜190℃に卵熱し7て二酸化
マンガンを得、この二酸化マンガン300 mf ?f
:’−50 rnl!の太岳地熱水(リチウム濃度5.
3 ppm、 pH8,3)に添加し、所定温度25℃
で7日間かきまぜたところ。
吸着剤if当り0.16′Ingのリチウムが吸着され
た。
このリチウムを吸着した吸着削全ろ取し、pH4以下の
塩酸酸性水溶液で処理すると、リチウムは100チ脱着
された。
実施例3 吸着剤としてリン酸ビスマス(BiPo、1)を用いて
実験を行った。
すなわち、三価のビスマス塩水溶液にリン酸ヲ添)jQ
 L/て沈殿を牢成せしめ−たのち、ろ過、水洗してリ
ン酸ビスマスを得、このリン酸ビスマス300■全50
−の大岳地熱水(リチウム濃度5.3ppm、pH8=
3)に添加し、所定温e(25℃)で7日間かきまぜた
ところ、吸着剤12当り0.1’1lii’のリチウム
が吸着された。このリチウムを吸着した吸着;サリをろ
取[7、pH4以下の塩酸酸性水溶液で処理すると、リ
チウムは100チ脱着された。
実施例4 吸着剤として実施例1で調製した五酸化ニアンテモン及
び実施例3で調製したリン酸ビスマスを用いて実験を行
った。
すなわち、前記吸着剤300■f:50−の太岳地熱水
(リチウム濃度5.3 ppm )に添加し、水酸化ナ
トリウム及び塩酸を用いて所壷のpHに調製したのち、
所定温度(25℃)で7日間かきまぜてリチウムを吸着
させた。そのときのpHとリチウム吸着率との関係を第
1図に示す。図において、横軸:まpH1縦軸はリチウ
ム吸着率(%)でるシ、■印は五酸化ニアンチモ/を用
いた場合、○印はリン酸ビスマスを用いた場合である。
この図から判るようにpH’6以上でリチウムが吸着さ
れ、高pHになるほど吸着率が大きくなっている。
したがって、弱アルカリ性の地下かん水や地熱水などか
らのリチウム採取法として6本発明方法は有効であるこ
とが明らかである。
実施例5 実施例1及び実施例3で調製した五酸化ニアンチモン及
びリン酸ビスマス300711@を、太岳地熱水(リチ
ウム濃度5.3pprn、シリカ320 ppm’ )
に同等量の緩衝溶液(i rqホウ酸、IN塩化カリウ
ム、IN水酸化ナトリウムの混合溶液、pH9,0)f
fi加え、pH9,0に調節し7た盗液50m1に添加
し、40〜80℃の所定温度に保って1日間攪拌した。
そのときの温度とリチウム吸着率との関係を第2図に示
した。これら吸着jjl)は、温度による影響・:、1
認められず、司温でもリチウム吸着性金示した。比較例
として、太岳熱水に無足形水酸化アルミニウ嘩→嚇用吻
朔坤温度40℃以上ではリチウムを吸着しなかった。
実施例6 実施例1で調製した五酸化ニアンチモン3007q子、
リチウムを富化した鉱山排水(リチウム襄度15 pp
m 、 、pH9,1) 50 mlに添加し、1日間
攪拌した。そのときのリチウム吸着量は吸着剤1を中に
0.67〜であった。また、吸着リチウムはpH4以下
の塩酸酸性溶液中で100襲説着された。
【図面の簡単な説明】
、第1図FJ IJチウムを含む希薄水溶液のpHとリ
チウム吸着率との関係の1例を示すグラフである。 第2図は、リチウムの吸着の温匿依存性を示したもので
ある。 特許出願人 工業技術院長 川 1)裕 部指定代理人
 工業技術院四国工業技術試験所長美馬精− 第1図 pH 第2図 湿、LじC) 官庁手続 手続補正書 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第069565号 2、発明の名称  ゛ 8薄水溶液からのリチウム回収法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 東京都千代田区霞が関1丁目3番1号 (114)工業技術院長  川 1)裕 部4、指定代
理人 香川県高松市花ノ宮町2丁目3番3月 7、補正の対象 明m書の発明の詳細な説明の欄 8、jdi正の内容 明IIII書の弁明の詳細な説明の欄を以下のとおりi
11正しまず。 (1)明111111第6ペ一ジ第9行から第15行ま
でを削除します。 く2)同第6ペーシ第16行目の[この五酸化ニアンヂ
モン]を1−市販の酸化アンチモン」と訂正しまり。 (3〉IIJJ第7ページ第9行目のU″1jなわち、
Jから第11行目の「ンを得、」までを削除します。 (4)同じく第11行目の「この二酸化マンガン」を]
−市販の二酸化マンガン」と訂正します。 (5)同第8ページ第11行目の1゛調製した五酸化ニ
アンヂモン」を1−使用した酸化7ンチモン」と訂正し
まづ。 (6)同第9ページ第1行目の[五酸化ニアンチ[ンコ
を「酸化アンチモン」と訂正しまず。 < 7 ) 1iiJじく第10行目の[調製した五酸
化ニアンチモン」を「使用した酸化アンチモン」と訂正
します。 (8)同第10ページ第5行目の「調製した五酸化ニア
ンチモン」を[使用した酸化アンチモン]と訂正します

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l  pH6以」二に調整されたリチウムを含む希薄水
    溶液を、水不溶性の金属酸化物又はリン酸塩化合物と接
    触せしめて該リチウムを吸着させたのち、pH4以下の
    弱酸又は弱酸性水溶液を用いて、前記の水不溶性の金属
    酸化物又はリン酸塩化合物に吸着されたリチウムを溶離
    することを特徴とする希薄水溶液からのリチウム回収法
    。 2 水不溶性、の金属酸化物又はリン敏塩化合物カ酸化
    アンチモン、酸化マンガン又はリン酸ビスマスである特
    許請求の範囲第1項記載の回収法0 3 リチウムを含む希薄水溶液が地下かん水、鉱山排水
    、工業廃水及び地熱水である特許請求の範囲;%i41
    項記載の回収法。
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