KR101544353B1 - 수중 거치식 리튬 회수 장치 및 방법 - Google Patents

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류태공
류정호
박인수
홍혜진
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Abstract

본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치(1000)는 근해의 해저면에 설치되는 수중거치대(100); 상기 수중거치대(100)에 거치되며, 해수에 포함된 리튬 이온이 흡착되는 리튬 흡착제(200); 상기 수중거치대(100)에서 이송된 리튬 흡착제(200)를 세척하는 세척조(320)와, 상기 세척조(320)에서 이송된 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온을 탈착하는 탈착조(330)가 설치되며, 상기 탈착조(330)에 리튬 이온이 기준 수치 이상 채워지면 연안으로 이동하는 이동선박(300); 및 상기 탈착조(330)에 채워진 리튬 이온을 연안에 설치되는 저장고로 이송하는 이송펌프(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 방법은 수중거치대(100)를 근해의 해저면에 설치하는 제1단계; 리튬 흡착제(200)를 상기 수중거치대(100)에 거치하여 해수에 포함된 리튬 이온이 흡착되게 하는 제2단계; 이동선박(300)을 상기 수중거치대(100) 근처로 이동시키는 제3단계; 상기 수중거치대(100)에 거치된 리튬 흡착제(200)를 상기 이동선박(300)에 설치된 세척조(320)로 이송하여 세척하는 제4단계; 상기 세척조(320)에서 세척된 리튬 흡착제(200)를 상기 이동선박(300)에 설치된 탈착조(330)로 이송하여 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온이 탈착되게 하는 제5단계; 상기 탈착조(330)에 리튬 이온이 기준 수치 이상 채워지면 이동선박(300)을 연안으로 이동시키는 제6단계; 및 상기 탈착조(330)에 채워진 리튬 이온을 연안에 설치된 저장고로 이송하는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수중 거치식 리튬 회수 장치 및 방법{Underwater mounting lithium collecting apparatus and method}
본 발명은 해수에 함유된 리튬을 회수하기 위한 수중 거치식 리튬 회수 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 휴대폰, 노트북 및 전기자동차 산업의 급속한 발전으로 인해 이동형 에너지원에 대한 국제적인 수요가 점점 증대되고 있다. 이러한 에너지원으로서 특히, 리튬 이차전지의 활용이 폭발적으로 증대되고 있다. 현재 리튬 이차전지 산업은 한국, 일본, 중국을 중심으로 전개되고 있으며 급증하는 리튬 이차전지의 수요에 따라 핵심원료인 리튬의 소모량도 급증하고 있는 실정이다. 또한 리튬은 차세대 에너지원으로 기대되는 핵융합(thermonuclear fusion)발전에서 삼중수소를 증식하기 위해 사용되기 때문에, 리튬에 대한 수요는 더욱더 커지고 있다.
해수에는 약 2천 5백억 톤의 리튬 이온이 용해되어 있는 것으로 추정되고 있으며 중요한 리튬 공급원으로 인식되기 시작하였다. 그러나 그 농도가 해수 1리터당 0.17 mg으로 매우 낮아 리튬 이온 회수에 대한 경제성을 고려할 때 리튬 이온을 선택적이며 저비용으로 회수하는 시스템이 필요하다.
해수에서 리튬 이온 회수를 위해서 이온교환 흡착법, 용매탈착법, 공침법과 같은 방법들이 연구되었으며, 이러한 시도 중에서 매우 높은 선택도를 가진 이온교환 특성을 지닌 망간 산화물계 무기물 흡착체를 이용한 리튬 이온 회수 방법이 가장 바람직한 방법 중 하나이다. 이에 다양한 망간 산화물계 무기물 흡착체가 개발되고 있다 (Ind. Eng. Chem. Res., 40, 2054, 2001 참조). 망간 산화물계 무기 흡착제는 리튬 이온을 포함하는 액체에서 수소이온과 리튬 이온의 이온교환, 즉, 위상 용출(topotactic extraction)에 의해 상기 액체의 리튬 이온을 흡착하고, 이후 리튬 이온을 흡착한 무기 흡착제는 묽은 염산 수용액에서 수소이온과 리튬 이온의 이온교환을 통하여 리튬 이온의 회수를 가능케 한다. 따라서, 이와 같은 망간 산화물계 무기 흡착제는 반복하여 사용할 수 있는 장점을 지닌다.
그러나 약 10 ㎛ 크기의 미립자 형태인 리튬 망간 산화물 분말 수십 ㎏ 이상, 더 나아가 ton 단위 이상의 다량을 산 수용액으로 처리하여 망간 산화물로 형성시키는 종래의 과정은 대형의 내산성 수조 및 산 수용액이 상기 분말과 효과적으로 반응할 수 있도록 하기 위한 유동장치를 필요로 한다.
또한, 상기 산 수용액으로 처리한 후 수득된 액체의 분리 및 건조 공정이 추가적으로 요구된다. 이와 같이, 종래의 리튬 이온 회수 장치 및 이를 이용한 리튬 이온 회수 방법은 매우 복잡하며 번거로우며, 처리 과정에 있어서 주의를 요하는 등의 문제점이 있다.
이와 관련된 기술로서, 종래기술 1 일본공개특허 제2002-088420호의 해수 중 리튬 채취 장치는 해수 가변 수단을 갖춘 선체와, 선체의 선창부의 기저면과 바다 속을 연통시켜 선체의 하측에 연통로를 마련한 해수 도입로와, 상기 선창부의 해수 입구 옆 및 해수 출구 측에 설치된 네트와, 상기 선창부 내의 상기 네트 간에 수납되어 상기 네트의 그물보다 큰 입상의 리튬 흡착제와 상기 선체의 외측에서 도입 한 해수를 상기 선창부 내에 압입해 상기 해수 도입로로부터 도입한 해수와 함께 리튬 흡착제를 통과시킨 다음 상기 선창부 외에 선회시켜 배수하는 해수 순환 수단과 상기 선창부 내의 잔류 해수를 배출 하는 배수 수단과 상기 선창부 내에 탈착액을 주입함과 동시에 리튬이 용해 된 탈착액을 상기 선창부 내로부터 회수 하는 탈착액 주입 회수 수단과 상기 탈착액을 상기 선창부 내에서 순환 시켜 리튬 흡착제(10)로부터 리튬을 탈착 시키는 탈착액화순환 수단을 구비한 것을 제시하고 있었다.
그러나 종래기술 1은 해수를 선체의 내부로 도입하고 배출하기 위하여 많은 양의 동력이 필요한 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여 본 출원인은 종래기술 2 한국등록특허 제1383299호의 해상에 부유되는 부유체; 상기 부유체에 설치되며, 리튬 흡착제를 이동시키기 위한 이동수단; 리튬 흡착제가 상기 부유체를 상하방향으로 통과하도록 상기 부유체 상에서 상하면이 개구되는 구조로 형성되어 리튬 흡착제가 통과하는 흡착조; 프레임 구조로 형성되어 상기 흡착조의 하면에 연결되며, 상기 흡착조를 통과한 리튬 흡착제가 내부에 순차적으로 적층되어 해수에 잠긴 상태에서 리튬 이온이 흡착되는 케이지; 상기 부유체에 설치되며, 상기 이동수단을 통해 상기 케이지에서 끌어올려진 리튬 이온이 흡착된 리튬 흡착제를 세척하기 위한 세척조; 및 상기 부유체에 설치되며, 상기 이동수단을 통해 상기 세척조에서 이동된 리튬 이온이 흡착된 리튬 흡착제의 리튬 이온을 탈착하기 위한 탈착조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 회수 스테이션을 제시한 적이 있었다.
그러나 종래기술 2의 리튬 회수 스테이션은 리튬 흡착제를 해상에 부유시킨 스테이션 자체에 설치된 흡착조 케이지에 거치하는 방식으로 리튬을 흡착시켰는데, 대형화 과정에서 적용하는 리튬 흡착제의 양이 방대해질 경우, 이를 수용하기 위한 엄청난 크기의 흡착조 및 케이지의 제작이 요구되며, 이는 결국 리튬 회수 스테이션의 초대형화를 초래하게 된다.
이에 따라, 종래기술 2는 해상에서의 리튬 회수 스테이션의 플랜트 건설비용과 유지비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
일본공개특허 제2002-088420호 (2002.03.27) 한국등록특허 제1383299호 (2014.04.02)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 장치 건설비용과 유지비용을 최소화할 수 있는 수중 거치식 리튬 회수 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치(1000)는 근해의 해저면에 설치되는 수중거치대(100); 상기 수중거치대(100)에 거치되며, 해수에 포함된 리튬 이온이 흡착되는 리튬 흡착제(200); 상기 수중거치대(100)에서 이송된 리튬 흡착제(200)를 세척하는 세척조(320)와, 상기 세척조(320)에서 이송된 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온을 탈착하는 탈착조(330)가 설치되며, 상기 탈착조(330)에 리튬 이온이 기준 수치 이상 채워지면 연안으로 이동하는 이동선박(300); 및 상기 탈착조(330)에 채워진 리튬 이온을 연안에 설치되는 저장고(500)로 이송하는 이송펌프(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 안착되는 수중추(110)와, 상기 수중추(110)의 상측에 결합되는 수중케이스(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수중케이스(120)는 상면이 개구되며, 상면 둘레에 상기 수중케이스(120)의 외측으로 절곡된 절곡단(121)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 다수 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리튬 흡착제(200)는 하면 테두리에 내측으로 경사지게 함몰된 경사단(210)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수중 거치식 리튬 회수 장치(1000)는 리튬 흡착제(200)를 둘러싸는 케이지;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 방법은 수중거치대(100)를 근해의 해저면에 설치하는 제1단계; 리튬 흡착제(200)를 상기 수중거치대(100)에 거치하여 해수에 포함된 리튬 이온이 흡착되게 하는 제2단계; 이동선박(300)을 상기 수중거치대(100) 근처로 이동시키는 제3단계; 상기 수중거치대(100)에 거치된 리튬 흡착제(200)를 상기 이동선박(300)에 설치된 세척조(320)로 이송하여 세척하는 제4단계; 상기 세척조(320)에서 세척된 리튬 흡착제(200)를 상기 이동선박(300)에 설치된 탈착조(330)로 이송하여 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온이 탈착되게 하는 제5단계; 상기 탈착조(330)에 리튬 이온이 기준 수치 이상 채워지면 이동선박(300)을 연안으로 이동시키는 제6단계; 및 상기 탈착조(330)에 채워진 리튬 이온을 연안에 설치된 저장고로 이송하는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 안착되는 수중추(110)와, 상기 수중추(110)의 상측에 결합되는 수중케이스(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수중케이스(120)는 상면이 개구되며, 상면 둘레에 상기 수중케이스(120)의 외측으로 절곡된 절곡단(121)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리튬 흡착제(200)는 하면 테두리에 내측으로 경사지게 함몰된 경사단(210)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 다수 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2단계는 리튬 흡착제(200)를 케이지로 둘러싸는 제2-1단계와, 리튬 흡착제(200)를 상기 수중거치대(100)에 거치하는 제2-2단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치는 다량의 리튬 흡착제를 사용하여 해수 중의 리튬을 회수할 때, 대용량의 리튬 흡착제 장치 구성을 해상의 특정 구조물 혹은 부유체에 설치하지 않고 해저면의 수중거치대를 이용하여 근해의 넓은 해수 중에 거치하는 방식으로써, 해상에서의 리튬 흡착설비와 이동선박의 대형화가 필요하지 않아 장치 건설비용과 유지비용을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 이동선박이 근해에 위치하는 상태를 나타낸 정면도
도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 수중거치대에서 끌어올려지는 상태를 나타낸 개략도
도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 이동선박의 세척조에서 탈착조로 이송되는 상태를 나타낸 개략도
도 5는 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 이동선박이 연안으로 이동된 상태를 나타낸 개략도
도 6은 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 탈착조에 채워진 리튬 이온이 이송펌프에 의해 저장고로 이송된 상태를 나타낸 개략도
도 7은 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 수중거치대의 내부에 삽입되는 상태를 나타낸 개략도
도 8은 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 수중거치대의 내부에서 배출되는 상태를 나타낸 개략도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 이동선박이 근해에 위치하는 상태를 나타낸 정면도, 도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 수중거치대에서 끌어올려지는 상태를 나타낸 개략도, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 이동선박의 세척조에서 탈착조로 이송되는 상태를 나타낸 개략도, 도 5는 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 이동선박이 연안으로 이동된 상태를 나타낸 개략도, 도 6은 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 탈착조에 채워진 리튬 이온이 이송펌프에 의해 저장고로 이송된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치(1000)는 수중거치대(100), 리튬 흡착제(200), 이동선박(300), 이송펌프(400)를 포함하여 구성된다.
상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 설치되며, 상기 리튬 흡착제(200)를 거치하는 역할을 한다.
상기 리튬 흡착제(200)는 상기 수중거치대(100)에 거치되며, 해수에 포함된 리튬 이온이 흡착된다.
여기에서 리튬 흡착제(200)는 이온 교환에 의하여 리튬을 흡착할 수 있는 고선택성 리튬 흡착제(200)가 이용될 수 있으며, 망간 산화물일 수 있다.
이 때, 망간 산화물은 스피넬형 망간 산화물, 특히 3차원(1X3) 터널 구조를 가지는 스피넬형 망간 산화물이 바람직하며, 화학식 HnMn2-xO4(식 중, 1≤n≤1.33, 0≤x≤0.33, n≤1+x임)로 나타나는 망간 산화물이 보다 바람직하고, H1.33Mn1.67O4가 가장 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 성능이 향상된 H1.6Mn1.6O4 등과 같은 변형된 망간 산화물도 본 발명에 이용할 수 있다.
상기 이동선박(300)은 크레인(310), 세척조(320), 탈착조(330)이 설치된다.
도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 크레인(310)은 상기 리튬 흡착제(200)를 이송하는 역할을 한다.
상기 세척조(320)는 상기 이동선박(300)의 상면에 설치되며, 상기 수중거치대(100)에서 상기 크레인(310)에 의해 이송된 리튬 흡착제(200)를 세척한다.
이 때, 상기 세척조(320)는 리튬 이온이 흡착된 리튬 흡착제(200)에 부착된 염분 및 불순물을 세척하는 역할을 한다.
도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 탈착조(330)는 상기 이동선박(300)의 상면에 상기 세척조(320)와 일정간격 이격되게 설치되며, 상기 세척조(320)에서 상기 크레인(310)에 의해 이송된 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온을 탈착한다.
이 때, 상기 탈착조(330)에는 상기 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온이 좀 더 용이하게 탈착될 수 있도록 상기 리튬 흡착제(200)에 초음파를 가하는 초음파 진동자(미도시)가 내부에 더 설치될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이동선박(300)의 탈착조(330)에 리튬 이온이 기준 수치 이상 채워지면 상기 이동선박(300)이 연안으로 이동한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 이송펌프(400)는 상기 탈착조(330)에 채워진 리튬 이온을 연안에 설치된 저장고로 이송한다.
종래의 리튬 회수 스테이션은 리튬 흡착제를 해상에 부유시킨 스테이션 자체에 설치된 흡착조 케이지에 거치하는 방식으로 리튬을 흡착시켰는데, 대형화 과정에서 적용하는 리튬 흡착제의 양이 방대해질 경우, 이를 수용하기 위한 엄청난 크기의 흡착조 및 케이지의 제작이 요구되며, 이는 결국 리튬 회수 스테이션의 초대형화를 초래하게 된다.
그러나 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치는 다량의 리튬 흡착제를 사용하여 해수 중의 리튬을 회수할 때, 대용량의 리튬 흡착제 장치 구성을 해상의 특정 구조물 혹은 부유체에 설치하지 않고 해저면의 수중거치대를 이용하여 근해의 넓은 해수 중에 거치하는 방식으로써, 해상에서의 리튬 흡착설비와 이동선박의 대형화가 필요하지 않아 장치 건설비용과 유지비용을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 안착되는 수중추(110)와, 상기 수중추(110)이 상측에 결합되는 수중케이스(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 수중케이스(120)는 상면이 개구되며, 상면 둘레에 상기 수중케이스(120)의 외측으로 절곡된 절곡단(121)이 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 수중거치대의 내부에 삽입되는 상태를 나타낸 개략도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 리튬 흡착제(200)는 근해의 조류에 의해 영향을 받는 상태에서도 상기 절곡단(121)을 통해 상기 수중케이스(120)의 내부로 좀 더 용이하게 삽입될 수 있다.
이 때, 상기 리튬 흡작제(200)는 상기 수중케이스(120)의 내부에 좀 더 용이하게 삽입될 수 있도록 하면 테두리에 내측으로 경사지게 함몰된 경사단(210)이 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 수중거치대의 내부에서 배출되는 상태를 나타낸 개략도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 크레인(310)의 장착고리(상기 크레인(310)의 단부)에는 상기 리튬 흡착제(200)를 감지하는 감지센서가 더 설치되어 상기 수중거치대(100)의 내부에 삽입된 리튬 흡착제(200)의 위치를 감지하여 상기 리튬 흡착제를 상기 크레인(310)의 장착고리에 좀 더 용이하게 장착할 수 있다.
상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 다수 설치될 수 있다.
한편, 상기 수중 거치식 리튬 회수 장치(1000)는 상기 리튬 흡착제(200)가 근해의 조류에 파손되지 않도록 상기 리튬 흡착제(200)를 둘러싸는 케이지를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 케이지는 프레임 형상으로 형성될 수 있으며, 해수에 부식이 방지되도록 스테인리스 스틸 및 콘크리트와 같은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 방법은 제1단계 내지 제6단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1단계는 수중거치대(100)를 근해의 해저면에 설치한다.
상기 제2단계는 리튬 흡착제(200)를 상기 수중거치대(100)에 거치하여 해수에 포함된 리튬 이온이 흡착되게 한다.
상기 제3단계는 이동선박(300)을 상기 수중거치대(100) 근처로 이동시킨다.
상기 제4단계는 상기 수중거치대(100)에 거치된 리튬 흡착제(200)를 상기 이동선박(300)에 설치된 세척조(320)로 이송하여 세척한다.
상기 제5단계는 상기 세척조(320)에서 세척된 리튬 흡착제(200)를 상기 이동선박(300)에 설치된 탈착조(330)로 이송하여 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온이 탈착되게 한다.
상기 제6단계는 상기 탈착조(330)에 리튬 이온이 기준 수치 이상 채워지면 이동선박(300)을 연안으로 이동시킨다.
상기 제7단계는 상기 탈착조(330)에 채워진 리튬 이온을 연안에 설치된 저장고로 이송한다.
한편, 상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 안착되는 수중추(110)와, 상기 수중추(110)이 상측에 결합되는 수중케이스(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 수중케이스(120)는 상면이 개구되며, 상면 둘레에 상기 수중케이스(120)의 외측으로 절곡된 절곡단(121)이 형성될 수 있다.
상기 리튬 흡착제(200)는 근해의 조류에 의해 영향을 받는 상태에서도 상기 절곡단(121)을 통해 상기 수중케이스(120)의 내부로 좀 더 용이하게 삽입될 수 있다.
이 때, 상기 리튬 흡작제(200)는 상기 수중케이스(120)의 내부에 좀 더 용이하게 삽입될 수 있도록 하면 테두리에 내측으로 경사지게 함몰된 경사단(210)이 형성될 수 있다.
상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 다수 설치될 수 있다.
한편, 상기 제2단계는 상기 리튬 흡착제(200)가 근해의 조류에 파손되지 않도록 상기 리튬 흡착제(200)를 케이지로 둘러싸는 제2-1단계와, 리튬 흡착제(200)를 상기 수중거치대(100)에 거치하는 제2-2단계를 포함하여 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 수중거치대의 내부에 삽입되는 상태를 나타낸 개략도
도 8은 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치의 리튬 흡착제가 수중거치대의 내부에서 배출되는 상태를 나타낸 개략도
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 본 발명에 따른 수중 거치식 리튬 회수 장치
100 : 수중거치대
110 : 수중추
120 : 수중케이스
121 : 절곡단
200 : 리튬 흡착제
210 : 경사단
300 : 이동선박
310 : 크레인
320 : 세척조
330 : 탈착조
400 ; 이송펌프
500 : 저장고

Claims (12)

  1. 근해의 해저면에 설치되는 수중거치대(100);
    상기 수중거치대(100)에 거치되며, 해수에 포함된 리튬 이온이 흡착되는 리튬 흡착제(200);
    상기 수중거치대(100)에서 이송된 리튬 흡착제(200)를 세척하는 세척조(320)와, 상기 세척조(320)에서 이송된 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온을 탈착하는 탈착조(330)가 설치되며, 상기 탈착조(330)에 리튬 이온이 기준 수치 이상 채워지면 연안으로 이동하는 이동선박(300); 및
    상기 탈착조(330)에 채워진 리튬 이온을 연안에 설치되는 저장고(500)로 이송하는 이송펌프(400);를 포함하되,
    상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 안착되는 수중추(110)와, 상기 수중추(110)의 상측에 결합되는 수중케이스(120)를 포함하며,
    상기 수중케이스(120)는 상면이 개구되며, 상면 둘레에 상기 수중케이스(120)의 외측으로 절곡된 절곡단(121)이 형성되며,
    상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 다수 설치되며,
    상기 리튬 흡착제(200)는 하면 테두리에 내측으로 경사지게 함몰된 경사단(210)이 형성되며,
    상기 탈착조(330)에는 상기 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온에 초음파를 가하는 초음파 진동자가 설치되는 것을 특징으로 하는 수중 거치식 리튬 회수 장치(1000).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 수중 거치식 리튬 회수 장치(1000)는
    리튬 흡착제(200)를 둘러싸는 케이지;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 거치식 리튬 회수 장치(1000).
  7. 수중거치대(100)를 근해의 해저면에 설치하는 제1단계;
    리튬 흡착제(200)를 상기 수중거치대(100)에 거치하여 해수에 포함된 리튬 이온이 흡착되게 하는 제2단계;
    이동선박(300)을 상기 수중거치대(100) 근처로 이동시키는 제3단계;
    상기 수중거치대(100)에 거치된 리튬 흡착제(200)를 상기 이동선박(300)에 설치된 세척조(320)로 이송하여 세척하는 제4단계;
    상기 세척조(320)에서 세척된 리튬 흡착제(200)를 상기 이동선박(300)에 설치된 탈착조(330)로 이송하여 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온이 탈착되게 하는 제5단계;
    상기 탈착조(330)에 리튬 이온이 기준 수치 이상 채워지면 이동선박(300)을 연안으로 이동시키는 제6단계; 및
    상기 탈착조(330)에 채워진 리튬 이온을 연안에 설치된 저장고로 이송하는 제7단계;를 포함하며,
    상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 안착되는 수중추(110)와, 상기 수중추(110)의 상측에 결합되는 수중케이스(120)를 포함하며,
    상기 수중케이스(120)는 상면이 개구되며, 상면 둘레에 상기 수중케이스(120)의 외측으로 절곡된 절곡단(121)이 형성되며,
    상기 수중거치대(100)는 근해의 해저면에 다수 설치되며,
    상기 리튬 흡착제(200)는 하면 테두리에 내측으로 경사지게 함몰된 경사단(210)이 형성되며,
    상기 탈착조(330)에는 상기 리튬 흡착제(200)에 흡착된 리튬 이온에 초음파를 가하는 초음파 진동자가 설치되는 것을 특징으로 하는 수중 거치식 리튬 회수 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제7항에 있어서, 상기 제2단계는
    리튬 흡착제(200)를 케이지로 둘러싸는 제2-1단계와,
    리튬 흡착제(200)를 상기 수중거치대(100)에 거치하는 제2-2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 거치식 리튬 회수 방법.
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