JPS64328B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS64328B2 JPS64328B2 JP15434783A JP15434783A JPS64328B2 JP S64328 B2 JPS64328 B2 JP S64328B2 JP 15434783 A JP15434783 A JP 15434783A JP 15434783 A JP15434783 A JP 15434783A JP S64328 B2 JPS64328 B2 JP S64328B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adsorbent
- lithium
- adsorption
- parts
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
従来からリチウム塩類は、耐熱陶器、硬質ガラ
スグリース、及び空調用冷媒などに使用され、
年々その需要量は増加している。さらに最近エネ
ルギーに関連した研究として核融合炉及びリチウ
ム電池の開発が進むにつれて、そのためのリチウ
ム需要は相当急速に増大することが予想される。 このため、最近、溶存リチウム資源が注目され
海水や地熱水からのリチウム採取法が検討され始
めた。 一方天然ガス付随水にはリチウムが約1.3〜6.0
mg／１の範囲で含有されていて海水よりかなり高
い濃度であることから、その採取において有利な
点が考えられる。 海水中のリチウム採取法として無定形含水酸化
アルミニウムを主成分とした吸着剤を用いた吸着
法が報告されているが、天然ガス付随水に対して
は殆んど適用できなかつた。この場合、ケイ素の
妨害が当然考えられるので、ケイ素を完全に除去
して行なつても困難であつた。 そこで、これが何に原因しているのか種々予備
実験により検討したところ、共存するマグネシウ
ムの濃度が大きく影響していることが判つた。 この発明は、この点に着目し、予めマグネシウ
ムを付着した含水酸化アルミニウムを主成分とす
る吸着剤（以下Mg付着吸着剤と略記する）を用
いて吸着実験を行なつたところ、マグネシウムを
付着しない無定形含水酸化アルミニウムを主成分
とした吸着剤（以下Mg無吸着剤と略記する）に
比べて吸着速度が著しく増大する共存するケ
イ素の影響が極めて少ないPHの影響も少ない等
の利点を見出した結果に基づくものである。 今回、用いた吸着剤の調製法であるが、はじめ
にMg無吸着剤を作製した。その調製法である
が、アルミン酸ナトリウム8.2部を0.6規定水酸化
ナトリウム200部に溶解し、これに二酸化マンガ
ン（過マンガン酸カリ0.04部と３％過酸化水素水
20部による分解生成物）を添加し、液温を約５℃
に保ちながら、PHが9.5に低下するまで、二酸化
炭素ガスを導入攪拌し加水分解する。加水分解に
より生成する沈殿を冷水で濾別洗浄し、室温約25
℃において減圧乾燥した。無定形含水酸化アルミ
ニウムの確認は×線回折により行なつた。 次に、Mg付着吸着剤の調製法であるが、減圧
しながら上記Mg無吸着剤0.1部に0.05モル硫酸マ
グネシウム溶液100部（PH約7.0）を添加した後攪
拌時間を変えて先ずマグネシウム付着を行ない、
遠心分離により沈殿を水25部で２回洗浄した。得
られたMg付着吸着剤0.1部に天然ガス付随水100
部を加えて24時間リチウム吸着を行ない、吸着剤
濾別後の濾液の残存リチウム濃度を炎光分析法に
より求めリチウム吸着量を算出した。第１図に、
マグネシウム付着時間とリチウム吸着量の関係を
示す。この結果から、マグネシウム付着時間は48
時間とした。 この条件で得られるMg付着吸着剤の減圧乾燥
後の組成は、アルミニウム含有量27.0〜28.0％、
マグネシウム含有量2.2〜2.6％、水分含有量44.0
〜45.0％、組成比Mg／Al0.08〜0.10であつた。 上記で得られたMg無吸着剤とMg付着吸着剤
を用いて模擬海水と実試料について吸着実験を行
ない、吸着速度、ケイ素の影響およびPHの影響さ
らに吸着等温線について比較検討を行なつた。 その結果上記で示したように、両者に著しい相
違が見られ、天然ガス付随水中のリチウムを採取
するのにMg付着吸着剤が極めて効果的であるこ
とが判明した。この発明によるリチウム採取法
は、天然ガス付随水だけでなく、海水や地熱水等
の溶存リチウム資源に対しても効果的な応用が可
能と考えられる。 次に、この発明の実施例を示す。 実施例 １ 模擬海水100部にMg明吸着剤0.1部またはガス
付随水100部にMg付着吸着剤0.1部を添加して、
室温25℃において、吸着時間を変えて攪拌吸着を
行なつた。リチウム吸着量は吸着剤濾別後の濾液
の残存リチウム濃度を炎光分析法により測定して
算出した。模擬海水と実試料の天然ガス付随水の
組成（分析値）は次表のとおりである。
スグリース、及び空調用冷媒などに使用され、
年々その需要量は増加している。さらに最近エネ
ルギーに関連した研究として核融合炉及びリチウ
ム電池の開発が進むにつれて、そのためのリチウ
ム需要は相当急速に増大することが予想される。 このため、最近、溶存リチウム資源が注目され
海水や地熱水からのリチウム採取法が検討され始
めた。 一方天然ガス付随水にはリチウムが約1.3〜6.0
mg／１の範囲で含有されていて海水よりかなり高
い濃度であることから、その採取において有利な
点が考えられる。 海水中のリチウム採取法として無定形含水酸化
アルミニウムを主成分とした吸着剤を用いた吸着
法が報告されているが、天然ガス付随水に対して
は殆んど適用できなかつた。この場合、ケイ素の
妨害が当然考えられるので、ケイ素を完全に除去
して行なつても困難であつた。 そこで、これが何に原因しているのか種々予備
実験により検討したところ、共存するマグネシウ
ムの濃度が大きく影響していることが判つた。 この発明は、この点に着目し、予めマグネシウ
ムを付着した含水酸化アルミニウムを主成分とす
る吸着剤（以下Mg付着吸着剤と略記する）を用
いて吸着実験を行なつたところ、マグネシウムを
付着しない無定形含水酸化アルミニウムを主成分
とした吸着剤（以下Mg無吸着剤と略記する）に
比べて吸着速度が著しく増大する共存するケ
イ素の影響が極めて少ないPHの影響も少ない等
の利点を見出した結果に基づくものである。 今回、用いた吸着剤の調製法であるが、はじめ
にMg無吸着剤を作製した。その調製法である
が、アルミン酸ナトリウム8.2部を0.6規定水酸化
ナトリウム200部に溶解し、これに二酸化マンガ
ン（過マンガン酸カリ0.04部と３％過酸化水素水
20部による分解生成物）を添加し、液温を約５℃
に保ちながら、PHが9.5に低下するまで、二酸化
炭素ガスを導入攪拌し加水分解する。加水分解に
より生成する沈殿を冷水で濾別洗浄し、室温約25
℃において減圧乾燥した。無定形含水酸化アルミ
ニウムの確認は×線回折により行なつた。 次に、Mg付着吸着剤の調製法であるが、減圧
しながら上記Mg無吸着剤0.1部に0.05モル硫酸マ
グネシウム溶液100部（PH約7.0）を添加した後攪
拌時間を変えて先ずマグネシウム付着を行ない、
遠心分離により沈殿を水25部で２回洗浄した。得
られたMg付着吸着剤0.1部に天然ガス付随水100
部を加えて24時間リチウム吸着を行ない、吸着剤
濾別後の濾液の残存リチウム濃度を炎光分析法に
より求めリチウム吸着量を算出した。第１図に、
マグネシウム付着時間とリチウム吸着量の関係を
示す。この結果から、マグネシウム付着時間は48
時間とした。 この条件で得られるMg付着吸着剤の減圧乾燥
後の組成は、アルミニウム含有量27.0〜28.0％、
マグネシウム含有量2.2〜2.6％、水分含有量44.0
〜45.0％、組成比Mg／Al0.08〜0.10であつた。 上記で得られたMg無吸着剤とMg付着吸着剤
を用いて模擬海水と実試料について吸着実験を行
ない、吸着速度、ケイ素の影響およびPHの影響さ
らに吸着等温線について比較検討を行なつた。 その結果上記で示したように、両者に著しい相
違が見られ、天然ガス付随水中のリチウムを採取
するのにMg付着吸着剤が極めて効果的であるこ
とが判明した。この発明によるリチウム採取法
は、天然ガス付随水だけでなく、海水や地熱水等
の溶存リチウム資源に対しても効果的な応用が可
能と考えられる。 次に、この発明の実施例を示す。 実施例 １ 模擬海水100部にMg明吸着剤0.1部またはガス
付随水100部にMg付着吸着剤0.1部を添加して、
室温25℃において、吸着時間を変えて攪拌吸着を
行なつた。リチウム吸着量は吸着剤濾別後の濾液
の残存リチウム濃度を炎光分析法により測定して
算出した。模擬海水と実試料の天然ガス付随水の
組成（分析値）は次表のとおりである。
【表】
【表】
第２図に吸着時間とリチウム吸着量の関係を示
す。ここで明らかなように、Mg無吸着剤の場
合、模擬海水を対象試料としているが、それでも
見かけの吸着平衡に達するのに約120時間を要す
るのに対し、Mg付着吸着剤の場合は実試料でも
約３時間で吸着平衡が得られ、吸着速度が著しく
増大することが判つた。 実施例 ２ 第３図はPH7.9、室温25℃におけるMg付着吸着
剤の場合、上記天然ガス付随水へのリチウム添加
量を変えて（リチウム濃度1.2mg／１の場合は、
リチウムを一部除去して）上記実施例１と同様に
操作して求めた。 一方、Mg無吸着剤の場合は、上記天然ガス付
随水のケイ素をMg無吸着剤で予め除去した試料
と上記模擬海水についてリチウム添加量を変えて
同様に行なつた。 その結果、模擬海水におけるMg無吸着剤の吸
着等温線の直線部分の傾きは約１であつた。また
Mg付着吸着剤の等温線はわずかながら曲線とし
て得られた。 さらに、リチウム濃度3.75mg／１の天然ガス付
随水に対するMg付着吸着剤のチリウム吸着量は
3.08mg／ｇであるのに対して、Mg無吸着剤の場
合はほとんどリチウム吸着性を示さないが、予め
ケイ素を除去した天然ガス付随水に対してはリチ
ウム吸着量0.36mg／ｇを示した。このように、両
者間に、大きな吸着量の差が確認された。 実施例 ３ ケイ素を段階的に濃度を変えて添加し、PHを
7.9に調整したリチウム濃度1.5mg／１の模擬海水
100部にMg付着吸着剤0.1部またはMg無吸着剤
0.1部を加え、24時間攪拌吸着を行なつた。以下
は、上記実施例１と同様に操作し、第４図のよう
なケイ素濃度とリチウム吸着量の関係を求めた。 その結果、Mg無吸着剤の場合、共存ケイ素に
より著しく影響を受け、ケイ素濃度が20mg／１の
とき、共存しないときのリチウム吸着量の約５％
しか吸着しなかつた。一方、マグネシウム付着吸
着剤のリチウム吸着量は、ケイ素が20mg／１共存
していても、約４％低下したにすぎなかつた。 実施例 ４ 第５図は、PHとリチウム吸着量の関係を示した
ものである。ここでは、室温を約25℃、吸着時間
を24時間として、PHの調整には塩酸とアンモニア
水を用いた。PHを調整した上記天然ガス付随水
100部にMg付着吸着0.1部または上記模擬海水100
部にMg無吸着剤0.1部を添加し、以下上記実施例
１と同様に操作して行なつた。 その結果、Mg付着吸着剤の場合、Mg無吸着
剤に比べて、PHの影響が少ないことがわかつた。 実施例 ５ 吸着実験後の吸着剤中のアルカリおよびアルカ
リ土類金属の分析を行つた。 天然ガス付随水100部（PH7.90）をMg付着吸着
剤0.1部に添加し、24時間吸着実験した。 この吸着剤を濾別後、25部の純水で２回洗浄し
６規定の塩酸に溶解した希釈液について原子吸光
分析を行つた。その結果、ナトリウム0.77mg／
ｇ、カリウム0.28mg／ｇ、カルシウム1.0mg／ｇ、
マグネシウム9.8mg／ｇであつた。 実施例 ６ 吸着リチウムの脱着回収を行つた。 脱着は実施例５と同じ吸着実験操作を繰返し、
洗浄乾燥後得られたリチウム吸着剤５部に水30部
を添加し、６時間煮沸することによつて行つた。 脱着実験後、吸着剤を濾別除去した脱着液はさ
らに次の脱着に用いた。この脱着操作を５回繰返
すことによつて脱着液中のリチウムの濃縮をはか
つた。この脱着液30部に炭酸ナトリウム0.05部を
添加して液量15部まで加熱濃縮して生じる微量の
析出物を熱いうちに濾別除去した。この濾液15部
にさらに炭酸ナトリウム0.75部を添加し加熱する
と炭酸リチウムが析出してくるので、熱いうちに
濾別洗浄さらに乾燥することによつて約0.11部の
炭酸リチウムを回収することができた。
す。ここで明らかなように、Mg無吸着剤の場
合、模擬海水を対象試料としているが、それでも
見かけの吸着平衡に達するのに約120時間を要す
るのに対し、Mg付着吸着剤の場合は実試料でも
約３時間で吸着平衡が得られ、吸着速度が著しく
増大することが判つた。 実施例 ２ 第３図はPH7.9、室温25℃におけるMg付着吸着
剤の場合、上記天然ガス付随水へのリチウム添加
量を変えて（リチウム濃度1.2mg／１の場合は、
リチウムを一部除去して）上記実施例１と同様に
操作して求めた。 一方、Mg無吸着剤の場合は、上記天然ガス付
随水のケイ素をMg無吸着剤で予め除去した試料
と上記模擬海水についてリチウム添加量を変えて
同様に行なつた。 その結果、模擬海水におけるMg無吸着剤の吸
着等温線の直線部分の傾きは約１であつた。また
Mg付着吸着剤の等温線はわずかながら曲線とし
て得られた。 さらに、リチウム濃度3.75mg／１の天然ガス付
随水に対するMg付着吸着剤のチリウム吸着量は
3.08mg／ｇであるのに対して、Mg無吸着剤の場
合はほとんどリチウム吸着性を示さないが、予め
ケイ素を除去した天然ガス付随水に対してはリチ
ウム吸着量0.36mg／ｇを示した。このように、両
者間に、大きな吸着量の差が確認された。 実施例 ３ ケイ素を段階的に濃度を変えて添加し、PHを
7.9に調整したリチウム濃度1.5mg／１の模擬海水
100部にMg付着吸着剤0.1部またはMg無吸着剤
0.1部を加え、24時間攪拌吸着を行なつた。以下
は、上記実施例１と同様に操作し、第４図のよう
なケイ素濃度とリチウム吸着量の関係を求めた。 その結果、Mg無吸着剤の場合、共存ケイ素に
より著しく影響を受け、ケイ素濃度が20mg／１の
とき、共存しないときのリチウム吸着量の約５％
しか吸着しなかつた。一方、マグネシウム付着吸
着剤のリチウム吸着量は、ケイ素が20mg／１共存
していても、約４％低下したにすぎなかつた。 実施例 ４ 第５図は、PHとリチウム吸着量の関係を示した
ものである。ここでは、室温を約25℃、吸着時間
を24時間として、PHの調整には塩酸とアンモニア
水を用いた。PHを調整した上記天然ガス付随水
100部にMg付着吸着0.1部または上記模擬海水100
部にMg無吸着剤0.1部を添加し、以下上記実施例
１と同様に操作して行なつた。 その結果、Mg付着吸着剤の場合、Mg無吸着
剤に比べて、PHの影響が少ないことがわかつた。 実施例 ５ 吸着実験後の吸着剤中のアルカリおよびアルカ
リ土類金属の分析を行つた。 天然ガス付随水100部（PH7.90）をMg付着吸着
剤0.1部に添加し、24時間吸着実験した。 この吸着剤を濾別後、25部の純水で２回洗浄し
６規定の塩酸に溶解した希釈液について原子吸光
分析を行つた。その結果、ナトリウム0.77mg／
ｇ、カリウム0.28mg／ｇ、カルシウム1.0mg／ｇ、
マグネシウム9.8mg／ｇであつた。 実施例 ６ 吸着リチウムの脱着回収を行つた。 脱着は実施例５と同じ吸着実験操作を繰返し、
洗浄乾燥後得られたリチウム吸着剤５部に水30部
を添加し、６時間煮沸することによつて行つた。 脱着実験後、吸着剤を濾別除去した脱着液はさ
らに次の脱着に用いた。この脱着操作を５回繰返
すことによつて脱着液中のリチウムの濃縮をはか
つた。この脱着液30部に炭酸ナトリウム0.05部を
添加して液量15部まで加熱濃縮して生じる微量の
析出物を熱いうちに濾別除去した。この濾液15部
にさらに炭酸ナトリウム0.75部を添加し加熱する
と炭酸リチウムが析出してくるので、熱いうちに
濾別洗浄さらに乾燥することによつて約0.11部の
炭酸リチウムを回収することができた。
第１図はマグネシウム付着時間とリチウム吸着
量の関係曲線図。第２図は吸着時間とリチウム吸
着量の関係図（○−Mg付着吸着剤、△−Mg無
吸着剤）。 第３図はMg付着吸着剤とMg無吸着剤の吸着
等温線図（○−Mg付着吸着剤、△−Mg無吸着
剤（模擬海水）、□−Mg無吸着剤（ケイ素除去
付随水））。 第４図はケイ素濃度とリチウム吸着量の関係曲
線図（○、△の符号は第２図に同じ）。 第５図はPHとリチウム吸着量の関係図（○、△
の符号は第２図に同じ）。
量の関係曲線図。第２図は吸着時間とリチウム吸
着量の関係図（○−Mg付着吸着剤、△−Mg無
吸着剤）。 第３図はMg付着吸着剤とMg無吸着剤の吸着
等温線図（○−Mg付着吸着剤、△−Mg無吸着
剤（模擬海水）、□−Mg無吸着剤（ケイ素除去
付随水））。 第４図はケイ素濃度とリチウム吸着量の関係曲
線図（○、△の符号は第２図に同じ）。 第５図はPHとリチウム吸着量の関係図（○、△
の符号は第２図に同じ）。
Claims (1)
- １ 無定形含水酸化アルミニウムにマグネシウム
溶液を添加して攪拌、濾別、更に水洗して得られ
る組成比Mg／Alが0.08〜0.10のマグネシウムを
付着した含水酸化アルミニウムを主成分とする吸
着剤を用いた天然ガス付随水中のリチウムの採取
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15434783A JPS6046920A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 天然ガス付随水中のリチウムの採取法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15434783A JPS6046920A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 天然ガス付随水中のリチウムの採取法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046920A JPS6046920A (ja) | 1985-03-14 |
| JPS64328B2 true JPS64328B2 (ja) | 1989-01-06 |
Family
ID=15582170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15434783A Granted JPS6046920A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 天然ガス付随水中のリチウムの採取法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046920A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5137491B2 (ja) * | 2007-08-09 | 2013-02-06 | デンカ生研株式会社 | 水酸化アルミニウム吸着体の吸着性及び／又は溶出性の改変方法 |
| JP6186240B2 (ja) * | 2013-04-05 | 2017-08-23 | 株式会社ササクラ | 水溶液の蒸発処理方法 |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP15434783A patent/JPS6046920A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6046920A (ja) | 1985-03-14 |
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