JPS61283339A - 新リチウム吸着剤の製造方法 - Google Patents
新リチウム吸着剤の製造方法Info
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- JPS61283339A JPS61283339A JP12204985A JP12204985A JPS61283339A JP S61283339 A JPS61283339 A JP S61283339A JP 12204985 A JP12204985 A JP 12204985A JP 12204985 A JP12204985 A JP 12204985A JP S61283339 A JPS61283339 A JP S61283339A
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- adsorption
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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。
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
着剤の製造方法に間するものである。
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、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〕。
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、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、現在上としてスボ
ジュメン、アンブリゴナイト、ペタライト、レビドライ
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。
ジュメン、アンブリゴナイト、ペタライト、レビドライ
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。
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。したがりて、これらのリチウムを含む希Ｎ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。
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。したがりて、これらのリチウムを含む希Ｎ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年余、講演要旨集ＩＪ、第
１２４０ページ（＋９８１）、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（１
９７８）、「日本鉱業会誌」、第９９巻、第５８５ペー
ジ（１９Ｂ３）） 、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。
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年余、講演要旨集ＩＪ、第
１２４０ページ（＋９８１）、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（１
９７８）、「日本鉱業会誌」、第９９巻、第５８５ペー
ジ（１９Ｂ３）） 、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 ５ｕｒｖｅｙ Ｐｒｏ
ｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒ 第１００５巻、第
７９ページ（１９７６）ゴ。
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 ５ｕｒｖｅｙ Ｐｒｏ
ｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒ 第１００５巻、第
７９ページ（１９７６）ゴ。
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（ｒＪ、 ｌｎｏｒｇ、 Ｎｕｃ
ｌ、 Ｃｈｅｗ、 Ｊ第３２巻、第１７１９ページ（１
９７０）） 、アンチモン酸スズ（ｒ Ｈｙｄｒｏｍｅ
ｔａｌｌｕｒｇｙ Ｊ第１２巻、第８３ページ（１９８
４））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。
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（ｒＪ、 ｌｎｏｒｇ、 Ｎｕｃ
ｌ、 Ｃｈｅｗ、 Ｊ第３２巻、第１７１９ページ（１
９７０）） 、アンチモン酸スズ（ｒ Ｈｙｄｒｏｍｅ
ｔａｌｌｕｒｇｙ Ｊ第１２巻、第８３ページ（１９８
４））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（ｒ Ｎｅｏ
ｒｇａｎ、 Ｍａｔ、 Ｊ 、第９巻、第１０４１ペー
ジ（＋９７３）、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、
実用的性能に至っていない。
して吸着性を示すことも報告されているが（ｒ Ｎｅｏ
ｒｇａｎ、 Ｍａｔ、 Ｊ 、第９巻、第１０４１ペー
ジ（＋９７３）、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ＮＬ
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。
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。
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１ヒ物を５
００℃以上の温度で、盟ましくは５５０＠Ｃ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 ）。
ガン酸化物、又はリチウム含有マンガン含水１ヒ物を５
００℃以上の温度で、盟ましくは５５０＠Ｃ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
明を完成するに至った。
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
明を完成するに至った。
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′″Ｃ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。
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′″Ｃ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’ Ｃ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。
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’ Ｃ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．
０１ Ｍ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。
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．
０１ Ｍ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。
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りチウ訃吸着量は大きく、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。
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りチウ訃吸着量は大きく、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ボアを多く持ち、リチウムに対する
選択吸着性が優れ、力じ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、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。
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ボアを多く持ち、リチウムに対する
選択吸着性が優れ、力じ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、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の詳細な説明する。
実施例１
炭酸マンガン鉱石（マンガン含有率 ３４’Ｘ ）、酸
化マンガン鉱石（マンガン含有率 ３０Ｘ ＞ 、及び
マンガン団塊（マンガン含有率 １６ｚ）をｌＯＯメツ
シュ全通程度に粉砕した後、第１表に示したした・この
ものを所定温度（８００℃）でａ時間第 １
表 試料 マンガン鉱石（ｇ） リチウム化合物（ｇ）ｌ
炭酸マンガン鉱４．７ 水酸化リチウム０．５２
ｔｔ ４ 、７ 炭酸 〃０，５３
酸化マンガン鉱２．５ 醇化 〃０．２４
／／ ３ 、２ 水酸化 〃０．５５
〃３ 、２ 炭酸 〃０．５６ マンガン団
塊 ３．０ 炭酸 〃０．５加熱処理し、次いで０
．Ｉ Ｎ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。
化マンガン鉱石（マンガン含有率 ３０Ｘ ＞ 、及び
マンガン団塊（マンガン含有率 １６ｚ）をｌＯＯメツ
シュ全通程度に粉砕した後、第１表に示したした・この
ものを所定温度（８００℃）でａ時間第 １
表 試料 マンガン鉱石（ｇ） リチウム化合物（ｇ）ｌ
炭酸マンガン鉱４．７ 水酸化リチウム０．５２
ｔｔ ４ 、７ 炭酸 〃０，５３
酸化マンガン鉱２．５ 醇化 〃０．２４
／／ ３ 、２ 水酸化 〃０．５５
〃３ 、２ 炭酸 〃０．５６ マンガン団
塊 ３．０ 炭酸 〃０．５加熱処理し、次いで０
．Ｉ Ｎ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。
こ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）１
００ｍＬ中に加えて、２５″′Ｃで７日間かきまぜたの
ち、上第 ２ 表 試料 リチウム吸着性 番号 吸着量（＋１ｇ／ｇ） 吸着率（Ｘ） 分配
係数１ ２．２０ ７３．３ ＋、４
Ｘ １０３２ ２．５１ ８３．７
２．６ ｔｔ３ ２．７Ｑ ９０．０
４．５ ｔｔ４ ２．８？ ９５
．７ １１．１ ｔｔ５ ２．９５ ９
８．３ ２８．９ ｔｔ６ ０．６０
２０．０ ０．１３ ／／平衡吸着量（ｒａｇ／ｇ
） 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。
れぞれリチウム濃度６ｐｐｍの水溶液（ｐＨ８，５）１
００ｍＬ中に加えて、２５″′Ｃで７日間かきまぜたの
ち、上第 ２ 表 試料 リチウム吸着性 番号 吸着量（＋１ｇ／ｇ） 吸着率（Ｘ） 分配
係数１ ２．２０ ７３．３ ＋、４
Ｘ １０３２ ２．５１ ８３．７
２．６ ｔｔ３ ２．７Ｑ ９０．０
４．５ ｔｔ４ ２．８？ ９５
．７ １１．１ ｔｔ５ ２．９５ ９
８．３ ２８．９ ｔｔ６ ０．６０
２０．０ ０．１３ ／／平衡吸着量（ｒａｇ／ｇ
） 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で得られた各種吸着剤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重し、リチウム第 ３
表 試料 Ｌｉ吸着量（ｍｇ／ｇ） し＊吸着率（
Ｘ）１ ２．００ ２９．４２
２．４０ ３５．３３
３．２０ ４７．１４ ３
．４８ ５１．２５ ４．００
５Ｂ、８６ １．２０
１７．７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にでリチウム吸着量４
ｍｇ／Ｈに達した０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ＩＮ水酸化リチウム水溶液に５日間浸
せきしたのち、温度５８０ ” Ｃ１？ １時間加熱処
理した０次いで０．Ｉ Ｎ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６．６ ｐｐｍ 、 ｐＨ８，５の水溶液ｔ
ｏｏ ｏ＋Ｌに０．２８を添加し、７日間吸着させた結
果、３．Ｏｔａｇ／ｇのリチウム吸着量を示した。
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重し、リチウム第 ３
表 試料 Ｌｉ吸着量（ｍｇ／ｇ） し＊吸着率（
Ｘ）１ ２．００ ２９．４２
２．４０ ３５．３３
３．２０ ４７．１４ ３
．４８ ５１．２５ ４．００
５Ｂ、８６ １．２０
１７．７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にでリチウム吸着量４
ｍｇ／Ｈに達した０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ＩＮ水酸化リチウム水溶液に５日間浸
せきしたのち、温度５８０ ” Ｃ１？ １時間加熱処
理した０次いで０．Ｉ Ｎ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６．６ ｐｐｍ 、 ｐＨ８，５の水溶液ｔ
ｏｏ ｏ＋Ｌに０．２８を添加し、７日間吸着させた結
果、３．Ｏｔａｇ／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 、７８吸着）で吸着実験を
行フた結果、リチウム吸着量は２．４ｍｇ／ｇで吸着率
は３５．３Ｘ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。
、吸着剤添加量０．０５ｇ 、７８吸着）で吸着実験を
行フた結果、リチウム吸着量は２．４ｍｇ／ｇで吸着率
は３５．３Ｘ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 true JPS61283339A (ja) | 1986-12-13 |
| JPH0230738B2 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 |
|---|---|
| JPH0230738B2 (ja) | 1990-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |