JPS61278347A - リチウム吸着剤の製造方法 - Google Patents

リチウム吸着剤の製造方法

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JPS61278347A
JPS61278347A JP12190785A JP12190785A JPS61278347A JP S61278347 A JPS61278347 A JP S61278347A JP 12190785 A JP12190785 A JP 12190785A JP 12190785 A JP12190785 A JP 12190785A JP S61278347 A JPS61278347 A JP S61278347A
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adsorption
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Kenta Oi
健太 大井
Yoshitaka Miyai
宮井 良孝
Shunsaku Kato
俊作 加藤
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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】 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間するものである
。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
溶液中で安定であって、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
えばセラミックス、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、該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、現在パ主としてス
ボジュメン、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(リチウム含有位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50〜200pp m )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、わが国の地熱水や
温泉水にはかなりのリチウムを含有するものがある。ま
た内皿をとりまく海洋中にも微量のリチウム(0,17
ppm)が含まれている。したがって、これらのリチウ
ムを含む希H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年金、講演要旨集IJ、第
1240ページ(+981)) 、あるい:i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58
5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(1
983))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( theological 5urvey Pr
ofessional Paper  ′114100
5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実大な面積と気象条件そろわなけれ
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(rJ、 lnorg、 Nucl
、 Chem、 J第32巻、第1719ページ(+9
70)) 、アンチモン酸スズ(r Hytlrome
talIurgy J第12巻、第83ページ(198
4))なともリチ、ラ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、脱着法なとの課
題が残されている。
このほか各種のイオンシーブ型の吸乞剤がリチウムに対
して吸着性を示すことも化告されているが(r Neo
rgan、 Mat、 J 、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とは明確にされておらず、まだ、実
用的性能に至っていない。
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  ゛1溶液中で安定であ
って、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ろる吸着剤の
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
ガン酸化物又は含水酸化物を 500’ C以上の温度
で望ましくは550℃以上の温度で加熱出順番号60−
011621 )。更にリチウム含有マンガン化合物の
調製方法を種々検討した結果、リチウムイオン及びマン
ガンイオンを含有する溶液をアルカリ性(pH10以玉
)にして、又は電解して沈殿させて調製したリチウムを
含有するマンガン化合物を 200℃以上の温度で加熱
処理したものから、pH3以下の酸でリチウムを溶出し
たものが優れたリチウム吸着性を示すこと、及びリチウ
ム含有溶液にマンガン酸化物等のマンガン化合物を添加
し、リチウムを吸着させて調製したfノチウム含有マン
ガン化合物を 500” Cで加熱処理したものから酸
(p)(3以下)でリチウムを溶出したものがリチウム
吸着に有効であることを認めた。
すなわち、本発明は、リチウムイオン及びマンガンイオ
ンを含む溶液にアルカリを添加して、あるいは電解して
リチウムを含むマンガン化合物を沈殿させたものを 2
00’ C以上の温度で加熱処理したもの、望ましく 
+、t soo” C以上の温度で30着させて調製し
たリチウム含有マンガン化合物を500℃以上の温度て
加熱し、望ましくは550゜C以上で30分以上加熱処
理したものからリチウムをpH3以下の酸性溶液でリチ
ウムを溶出させることを特徴とする吸着剤の製造方法を
提供するものである。
なお、加熱とともに反応は進み、10分以上は加熱する
必要があるが、あまり長時間加熱しても吸着性に関係な
く、30分から6時間程度が適当である。
該リチウム含有マンガン化合物のリチウム含量は0.5
〜20%、望ましくは1〜7%がよい。
リチウム含有層液に添加するマンガン化合物としては酸
化物あるいは含水酸化物が望ましいが、リチウムを吸着
するものであればこれらに限定するものではない。
加熱処理されたリチウム含有マンガン1ヒ物から、該リ
チウムを溶出するのに用いる酸としては本発明の方法で
製造した吸着剤は海水及び地熱水なとの希7M溶液から
リチウムを選択的に吸着した。海水中における平衡吸着
量は8mg/Hに達し、鉱石なみのリチウム濃度のもの
が得られた。
発明の効果 本発明の方法で:A製した該リチウム含有マンガン酸化
物から製造した吸着剤はミクロボアを多く持ち、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、水溶液中で安定
であり、吸着剤中のリチウム濃度は鉱石なみになり、末
法で製造した吸着剤を用いることにより、希7i溶液か
ら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更に詳細に説明・・する。
実施例1 INの水酸化リチウム水溶液に二酸北マンガンた。次い
て0.I N塩酸で洗浄してリチウムを溶出させたのち
、水洗し、風乾して吸着剤を得た。
このようにして得られた吸着剤o、t gを天然海水2
L中に添加し、3日間かきまぜたのち、上澄液中のリチ
ウム1度を定量してリチウム吸着量を算出した。その結
果、この吸着剤のリチウム吸着量は2.6mz/gT:
あり、濃縮係数は1.5 X 10’ 、吸着率は77
χてあった。なお、ここでの濃縮係数は海水中の金属イ
オン濃度と吸着剤に吸着された金属イオン濃度の比であ
り、吹成で表されるものである。
吸着剤中の金属イオン濃度(mg/g)濃縮係数=−一
−−一−−−−−−−−−−−−−−−−一海水中の金
属イオン濃度(B/mL) ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムの濃
縮係数は0.7〜5であり、リチウムの濃縮係数が著し
く大きいことが分かる。本発明の方法で製造した吸着剤
はリチウムを特異的に吸着する定した結果、海水の濃度
(0,17ppm )におけるリウム吸着量は8.5n
+g/gに達した。これはLi2Oとして1.8%にな
り、鉱石中の濃度(Li20として4%)に近い値であ
る。
実施例2 実施例1て得た吸着剤2gをリチウム濃度5゜2ppm
の地熱水<pH8,3) I L中に添加し、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結果、リチウム吸着率は99%で
、吸着量は2.6 mg/gてあった。
この吸着剤に吸着しているリチウムを0.I Nの塩酸
で脱着を試みた結果、1時間で94%のリチムが溶出し
た。
実施例3 2Mの塩化マンガン溶液100n+Lに水酸化リチウム
m n 25On+Lを加えてリチウム含有マンガン、
化合物を沈殿させたのち、沈殿物を母液とともに806
Cで乾燥させた。該乾燥物を5等分し、それぞれしてリ
チウムを溶出し、次いで水洗し、乾燥して吸着剤を得た
得られた吸着剤0.05g、を7 ppmのリチウムイ
オンを含む溶液(pH9) IOmLに添加し、−週間
振ととうたのち、上澄液中のリチウム1度を定量し、リ
チウム吸着量を算出した。その結果第1表に示第   
  1     表 熱処理したもののリチウム吸着性が優れていることは明
らかである。
実施例4 2M硫酸マンガン水溶液100mLに2M過マンガン酸
リチウム水溶1100mLを加え、リチウム含有マンガ
ン化合物を沈殿させた。該沈殿物を水洗したのち、60
06Cて1時間加熱処理し、次いてlN塩酸で処理して
リチウムを溶出した。該酸処理物を水洗乾燥して吸着剤
を得た。
得られた吸着剤のリチウム吸着性を実施例3と同様の条
件で調べた結果、リチウム吸@率は85%であった。
こののように本発明の方法で製造した吸着剤が優れたリ
チウム吸着性を示し、本発明の製造方法が優れているこ
とは明らかである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 リチウムを含むマンガン化合物を200℃以上の温
    度において加熱処理した後、酸でリチウムを溶出させる
    ことを特徴とするリチウム吸着剤の製造方法。 2 リチウムを含む溶液にマンガン酸化物又はマンガン
    含水酸化物を添加し、リチウムを吸着させて調製したリ
    チウム含有マンガン化合物を用い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。 2 マンガンイオン及びリチウムイオンを含む溶液をア
    ルカリ性にして調製したリチウム含有マンガン化合物を
    用い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 リチウム含有マンガン化合物の沈殿生成時のpHが
    10以上であることを特徴とする特許請求範囲第2項記
    載のリチウム吸着剤の製造方法。 4 マンガンイオン及びリチウムイオンを含む溶液を電
    解し、沈殿させて調製したリチウム含有マンガン化合物
    を用い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。 5 リチウムを含む溶液にマンガン化合物を添加し、リ
    チウムを吸着させて調製したリチウム含有マンガン化合
    物を500℃以上の温度において加熱することを特徴と
    するリチウム吸着剤の製造方法。 6 マンガン化合物が酸化物あるいは含水酸化物である
    ことを特徴とする特許請求範囲第5項記載のリチウム吸
    着剤の製造方法。 7 リチウムを溶出させるために用いる酸としてはpH
    3以下の溶液であることを特徴とする特許請求範囲第1
    項及び第5項記載のリチウム吸着剤の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6380844A (ja) * 1986-09-22 1988-04-11 Agency Of Ind Science & Technol リチウム吸着剤の製造方法
JP2020193130A (ja) * 2019-05-30 2020-12-03 住友金属鉱山株式会社 水酸化リチウムの製造方法

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JPS61171535A (ja) * 1985-01-24 1986-08-02 Agency Of Ind Science & Technol リチウム吸着剤、その製造方法及びそれを用いたリチウム回収方法

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