KR101773439B1 - Manufacturing method of lithium carbonate from waste solution containing lithium - Google Patents

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KR101773439B1
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변석현
이강명
이기웅
김광중
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성일하이텍(주)
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Abstract

Provided is a method for manufacturing solid lithium carbonate from a waste solution containing lithium, comprising the following steps: preparing a mixture in which a material containing phosphorus is added to a waste solution containing lithium (step 1); adding a basic solution to the prepared mixture and controlling pH (step 2); raising the temperature of the pH-controlled mixture, filtering the mixture and collecting lithium phosphate (step 3); preparing an acid lithium solution in which purified water and acid are added to the collected lithium phosphate (step 4); evaporating and concentrating the acid lithium solution and collecting solid lithium salt (step 5); adding the purified water and basic solution to the collected solid lithium salt and controlling pH (step 6); and adding a carbonate to the pH-controlled solution and preparing solid lithium carbonate (step 7).

Description

리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF LITHIUM CARBONATE FROM WASTE SOLUTION CONTAINING LITHIUM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for producing a solid lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid,

본 발명은 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리튬 함유 폐액을 인산리튬 및 황산리튬의 중간생성물로 형성한 뒤 최종적으로 탄산리튬을 제조하는 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a process for producing solid lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid, and more particularly, to a method for finally producing lithium carbonate after forming a lithium-containing waste liquid from an intermediate product of lithium phosphate and lithium sulfate.

폐전지를 재활용하는 공정은 건식공정과 습식공정으로 나누어진다. 폐전지를 재활용하는 건식공정은 폐 리튬이차전지를 고온의 로(furance)에 투입하여 유가금속을 회수하는 공정이다. 건식공정은 비교적 공정이 간단하나 리튬이 슬래그로 이동하여 리튬 회수가 어렵고, 초기투자 금액이 높고, 유가금속의 회수율이 낮으며 가스처리비용이 높은 단점이 있다.The process of recycling the waste batteries is divided into a dry process and a wet process. The dry process for recycling spent batteries is a process in which spent lithium is charged into a high-temperature furnace to recover valuable metals. The dry process is relatively simple, but it has the disadvantage that the lithium is slaked and the lithium is difficult to recover, the initial investment amount is high, the recovery of the valuable metal is low, and the gas treatment cost is high.

폐전지를 재활용하는 습식공정은 폐전지를 황산에 용해하여 용매를 이용하여 유가금속을 추출하는 공정이다. 습식공정은 초기 비용이 저렴하고 금속회수율이 높고 고순도의 유가금속을 제조할 수 있는 장점이 있다. 그러나 습식공정은 용매추출에 사용된 폐액의 처리 비용이높은 단점이 있다. 국내 폐전지의 발생량은 2만여 톤/년으로 추정되며 폐전지로부터 코발트, 니켈, 망간을 회수하는 용매추출 공정을 통해 리튬폐액이 대량으로 발생하고 있다.The wet process for recycling waste batteries is a process of dissolving spent batteries in sulfuric acid and extracting valuable metals using solvents. The wet process is advantageous in that the initial cost is low, the recovery rate of the metal is high, and the high-purity valuable metal can be produced. However, the wet process has a high disposal cost for the waste liquid used for solvent extraction. Domestic waste batteries are estimated at 20,000 tons / year, and a large amount of lithium waste liquid is generated through a solvent extraction process in which cobalt, nickel, and manganese are recovered from waste batteries.

한국 공개특허 10-2015-0002963에는 용매추출법을 이용한 리튬 함유 폐액으로부터 리튬의 회수방법으로 리튬 함유 폐액을 희석제로 희석된 추출제와 혼합한 후 평형 pH를 조정하여 리튬을 상기 리튬 함유 폐액으로부터 추출하는 추출공정 단계; 및 상기 추출공정으로 얻어진 유기상을 탈거제와 혼합하여 탈거시키고 리튬을 농축시키는 탈거공정 단계를 포함하는 리튬 회수방법을 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0002963 discloses a method of recovering lithium from a lithium-containing waste liquid by mixing a lithium-containing waste liquid with an extractant diluted with a diluent by a method of recovering lithium from a lithium-containing waste liquid using a solvent extraction method, An extraction process step; And a stripping process step in which the organic phase obtained by the extraction process is mixed with a stripping agent and stripped and the lithium is concentrated.

현재 리튬의 재활용은 리튬금속이 들어간 합금에 대해서만 이루워지고 있으며, 폐이차전지에서 리튬 회수는 그 동안 많은 연구개발이 있었지만, 경제성으로 인해 상용화된 기술은 없는 실정이다. 또한, 리튬 폐액의 경우 그 발생량이 막대할 뿐만 아니라 함유되어 있는 리튬의 농도 또한 3000ppm 정도로 매우 높아 리튬을 회수할 수 있는 기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 그러나, 흡착-탈착농축-용매추출 또는 증발농축-용매추출 기술을 이용하는 종래의 리튬회수 공정은 공정비용이 5,000천원/톤으로 매우 높아 적용하기에 어려움이 있다.At present, the recycling of lithium is performed only for an alloy containing lithium metal. There have been many researches and developments of lithium recovery in the waste secondary battery, but there is no commercially available technology due to economical efficiency. Further, in the case of a lithium waste solution, not only the amount of the generated lithium waste is large, but also the concentration of contained lithium is as high as about 3000 ppm, and development of a technology capable of recovering lithium is urgently required. However, the conventional lithium recovery process using adsorption-desorption condensation-solvent extraction or evaporation-solvent extraction technology has a very high process cost of 5,000,000 W / ton, which is difficult to apply.

한국 공개특허 10-2015-0002963Korean Patent Publication No. 10-2015-0002963

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공정비용을 낮출 수 있고, 리튬의 재사용율을 높일 수 있으며, 다양한 용도로 활용할 수 있는 탄산리튬의 제조방법을을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing lithium carbonate which can lower the process cost, increase the reuse ratio of lithium, I have to.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은 리튬 함유 폐액에 인 함유물질을 첨가한 혼합물을 제조하는 단계(단계 1); 상기 제조된 혼합물에 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절하는 단계(단계 2); 상기 pH 조절된 혼합물을 승온하여 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수하는 단계(단계 3); 상기 회수된 인산리튬에 증류수 및 산을 첨가한 산 리튬액을 제조하는 단계(단계 4); 상기 산 리튬액을 증발농축하여 고상의 리튬염을 회수하는 단계(단계 5); 상기 회수된 고상의 리튬염에 증류수 및 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절하는 단계(단계 6); 및 상기 pH 조절된 용액에 탄산염을 첨가하여 고상의 탄산리튬을 제조하는 단계(단계 7);를 포함하는, 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a lithium-containing waste liquid comprising the steps of: (1) preparing a mixture containing a phosphorus-containing material in a lithium-containing waste liquid; Adjusting the pH by adding a basic solution to the prepared mixture (step 2); Raising the pH-adjusted mixture to react, and recovering lithium phosphate by filtration (step 3); (Step 4) of producing an acid lithium solution to which distilled water and an acid are added to the recovered lithium phosphate; Concentrating the acid lithium solution by evaporation to recover the solid lithium salt (step 5); Adding distilled water and a basic solution to the recovered solid lithium salt to adjust the pH (step 6); And adding a carbonate to the pH-adjusted solution to produce a solid lithium carbonate (Step 7). The method comprises the steps of:

일 실시예에 있어서, 상기 단계 1의 인 함유물질은 인산(H3PO4) 또는 인산염을 포함할 수 있다.In one embodiment, the phosphorus-containing material of step 1 may comprise a phosphoric acid (H 3 PO 4) or a phosphate.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 1의 인 함유물질 첨가비는 상기 리튬 함유 폐액의 리튬 대비 0.8 내지 1.2 배 당량으로 첨가할 수 있다.In one embodiment, the phosphorus-containing material addition ratio in step 1 may be 0.8 to 1.2 times the equivalent of lithium in the lithium-containing waste liquid.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 2의 염기성 용액은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 수산화바륨(Ba(OH)2)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the basic solution of step 2 is sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium hydroxide (Ca (OH) 2) and barium hydroxide (Ba (OH ) 2 ). ≪ / RTI >

일 실시예에 있어서, 상기 단계 2의 염기성 용액의 첨가는 상기 혼합물의 pH가 10 내지 12가 되도록 첨가될 수 있다.In one embodiment, the addition of the basic solution of step 2 may be performed such that the pH of the mixture is from 10 to 12. [

일 실시예에 있어서, 상기 단계 3의 승온은 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도로 승온하고, 승온 후 30 분 내지 90 분 동안 유지하여 반응시킬 수 있다.In one embodiment, the temperature of the step 3 may be raised to a temperature of 70 ° C to 90 ° C and maintained for 30 minutes to 90 minutes after the temperature is raised.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 4의 산 리튬액 제조는 상기 회수된 인산리튬 대비 2.5배 내지 4.5배 중량의 증류수 및 상기 회수된 인산리튬 대비 0.75배 내지 1.75배 중량의 산을 첨가하여 제조될 수 있다.In one embodiment, the production of the acid lithium solution in step 4 may be performed by adding 2.5 to 4.5 times the weight of distilled water to the recovered lithium phosphate and 0.75 to 1.75 times the weight of the recovered lithium phosphate. have.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 4의 산은 황산, 질산, 염산, 아세트산, 옥살산, 시트르산 및 포름산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the acid of step 4 may include at least one member selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, acetic acid, oxalic acid, citric acid and formic acid.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 5의 증발농축은 1 내지 5 회 수행될 수 있다.In one embodiment, the evaporation concentration of step 5 may be performed one to five times.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 5의 증발농축 이후 여과를 수행하고, 상기 여과에서 발생하는 여액은 상기 단계 1의 인 함유물질로 사용될 수 있다.In one embodiment, filtration is performed after the evaporation concentration in step 5, and the filtrate resulting from the filtration can be used as the phosphorus-containing material in step 1 above.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 5에서 회수된 리튬염을 세척하는 단계(단계 5a);를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, washing the recovered lithium salt in step 5 (step 5a) may be further included.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 5a의 세척은 상기 회수된 리튬염 대비 10 wt% 내지 40 wt%의 증류수를 통해 수행될 수 있다.In one embodiment, the washing of step 5a may be carried out with 10 wt% to 40 wt% of distilled water relative to the recovered lithium salt.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 5a의 세척으로 발생하는 세척액은 상기 단계 4의 산 리튬액 제조에 사용될 수 있다.In one embodiment, the wash liquid resulting from the washing of step 5a may be used to prepare the acid lithium solution of step 4 above.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 6의 증류수 첨가량은 상기 회수된 고상의 리튬염 중량 대비 2 배 내지 20 배 중량이 첨가될 수 있다.In one embodiment, the amount of distilled water added in step 6 may be 2 to 20 times the weight of the recovered solid lithium salt.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 6의 염기성 용액은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화바륨(Ba(OH)2) 및 탄산염으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the basic solution of step 6 is aqueous sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium hydroxide (Ca (OH) 2), barium hydroxide (Ba (OH ) 2 ), and a carbonate.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 6의 pH 조절은 pH가 9 내지 11이 되도록 조절할 수 있다.In one embodiment, the pH adjustment of step 6 can be adjusted to a pH of 9-11.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 6의 pH 조절은 60 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 30 분 내지 90 분 동안 수행될 수 있다.In one embodiment, the pH adjustment of step 6 may be performed at a temperature of 60 ° C to 90 ° C for 30 minutes to 90 minutes.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 6은 상기 pH 조절 후 여과를 수행하고, 상기 여과에서 발생하는 여액은 상기 단계 4의 산 리튬액 제조에 사용될 수 있다.In one embodiment, step 6 may be followed by filtration after the pH adjustment, and the filtrate from the filtration may be used to prepare the acid lithium solution of step 4 above.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 7의 탄산염은 탄산나트륨(Na2CO3), 중탄산나트륨(NaHCO3), 탄산칼륨(K2CO3), 중탄산칼륨(KHCO3), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 탄산바륨(BaCO3) 및 돌로마이트(CaMg(CO3)2)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In one embodiment, the carbonate of the step 7 is sodium carbonate (Na 2 CO 3), sodium bicarbonate (NaHCO 3), potassium carbonate (K 2 CO 3), potassium bicarbonate (KHCO 3), calcium carbonate (CaCO 3), may be at least one member selected from the group consisting of magnesium carbonate (MgCO 3), barium carbonate (BaCO 3) and dolomite (CaMg (CO 3) 2) .

일 실시예에 있어서, 상기 단계 7은 상기 탄산염 첨가 후 여과를 수행하고, 상기 여과에서 발생하는 여액은 상기 단계 1의 혼합물 제조에 사용될 수 있다.In one embodiment, step 7 is followed by filtration after the addition of the carbonate, and the filtrate resulting from the filtration may be used to prepare the mixture of step 1 above.

일 실시예에 있어서, 상기 단계 7은 상기 여과 후 세척을 수행하고, 상기 세척으로 발생하는 세척액은 상기 단계 1의 혼합물 제조에 사용될 수 있다.In one embodiment, step 7 performs the post-filtration wash, and the wash liquid resulting from the wash may be used to prepare the mixture of step 1 above.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 일 측면은 리튬을 함유하는 폐 리튬전지의 폐액에 인산을 첨가한 혼합물을 제조하는 단계(단계 i); 상기 제조된 혼합물에 염기성 용액을 첨가하여 pH를 10 내지 12로 조절하는 단계(단계 ii); 상기 pH 조절된 혼합물을 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도로 승온하여 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수하는 단계(단계 iii); 상기 회수된 인산리튬에 증류수 및 황산을 첨가한 황산 리튬액을 제조하는 단계(단계 iv); 상기 황산 리튬액을 증발농축하여 고상의 황산리튬을 회수하는 단계(단계 v); 상기 회수된 고상의 황산리튬에 증류수 및 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절하는 단계(단계 vi); 및 상기 pH 조절된 용액에 탄산염을 첨가하여 고상의 탄산리튬을 제조하는 단계(단계 vii);을 포함하는, 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is also provided a method for manufacturing a lithium ion secondary battery, comprising the steps of: (i) preparing a mixture of a waste solution of a lithium-containing lithium battery and phosphoric acid added thereto; Adding a basic solution to the prepared mixture to adjust the pH to 10 to 12 (step ii); Raising the temperature of the pH-adjusted mixture to a temperature of 70 ° C to 90 ° C for reaction, and recovering lithium phosphate by filtration (step iii); Preparing a lithium sulfate solution to which distilled water and sulfuric acid are added to the recovered lithium phosphate (step iv); Concentrating the lithium sulfate solution by evaporation to recover solid lithium sulfate (step v); Adding distilled water and a basic solution to the recovered solid lithium sulfate to adjust the pH (step vi); And adding a carbonate to the pH-adjusted solution to produce solid lithium carbonate (step vii). The method comprises the steps of: preparing a solid lithium carbonate from a waste solution of a spent lithium battery;

나아가, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 일 측면은 1.5 g/L 내지 6.0 g/L 농도의 리튬을 함유하는 폐 리튬전지의 폐액에 상기 리튬 대비 0.8 내지 1.2 배 당량으로 인산을 첨가한 혼합물을 제조하는 단계(단계 a); 상기 제조된 혼합물에 수산화나트륨 용액을 첨가하여 pH를 10 내지 12로 조절하는 단계(단계 b); 상기 pH 조절된 혼합물을 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도로 승온하여 30 분 내지 90 분 동안 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수하는 단계(단계 c); 상기 회수된 인산리튬에 상기 인산리튬 대비 2.5배 내지 4.5배 중량의 증류수 및 0.75배 내지 1.75배 중량의 황산을 첨가한 후 여과하여 황산 리튬액을 제조하는 단계(단계 d); 상기 황산 리튬액을 증발농축 및 여과하여 고상의 황산리튬을 회수하고 세척하되, 상기 증발농축 및 여과는 2 내지 5회 수행되는 단계(단계 e); 상기 회수된 고상의 황산리튬에 상기 황산리튬 대비 2 내지 20배 중량의 증류수를 첨가하고, 수산화나트륨 용액을 첨가하여 pH를 9 내지 11로 조절한 후 여과하는 단계(단계 f); 및 상기 여과된 여액에 5 wt% 내지 50 wt% 농도의 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 여과 및 세척하여 고상의 탄산리튬을 제조하는 단계(단계 g);을 포함하는, 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법을 제공한다.Further, in order to achieve the above object, another aspect of the present invention is to provide a waste solution of a lithium battery containing lithium at a concentration of 1.5 g / L to 6.0 g / L in an amount of 0.8 to 1.2 times, To prepare a mixture (step a); Adding sodium hydroxide solution to the prepared mixture to adjust the pH to 10 to 12 (step b); Raising the temperature of the pH-adjusted mixture to 70 ° C to 90 ° C, reacting for 30 minutes to 90 minutes, and recovering lithium phosphate by filtration (step c); Adding distilled water and lithium sulfate to the recovered lithium phosphate in an amount of 2.5 to 4.5 times the weight of the lithium phosphate and 0.75 to 1.75 times the weight of the lithium phosphate, and then filtering the lithium phosphate to prepare a lithium sulfate solution (step d); The lithium sulfate solution is concentrated by evaporation and filtration to recover and wash the solid lithium sulfate, and the evaporation and filtration is performed 2 to 5 times (step e); Adding distilled water having a weight of 2 to 20 times the weight of the recovered solid lithium sulfate to the lithium sulfate, adjusting the pH to 9 to 11 by adding a sodium hydroxide solution, and then filtering (step f); And a step (g) of adding a sodium carbonate solution with a concentration of 5 wt% to 50 wt% to the filtrate, filtering and washing to prepare solid lithium carbonate (step g). A method for producing lithium carbonate is provided.

더욱이, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 일 측면은 상기의 방법으로 제조되어, 상기 여과하여 회수된 리튬 함유 폐액의 리튬 대비 90 wt% 내지 95 wt%의 리튬을 포함하는 고상의 탄산리튬을 제공하며, 인산리튬 제조시 사용한 인산을 회수하여 재사용이 가능하므로 공정 비용이 절감되는 효과가 있다.In order to achieve the above object, another aspect of the present invention is a process for producing a lithium-containing waste liquid, comprising the steps of: preparing a solid phase containing lithium in an amount of 90 wt% to 95 wt% And the phosphoric acid used in the production of lithium phosphate can be recovered and reused, thereby reducing the processing cost.

본 발명의 일 측면에 따르면, 리튬 함유 폐액의 리튬 대비 90 wt% 내지 95 wt%의 리튬을 회수할 수 있고, 공정상 폐기되는 리튬을 최소화할 수 있으며, 최초 인산리튬 제조를 위해 사용된 인산을 회수하여 재사용이 가능하다.According to an aspect of the present invention, it is possible to recover 90 wt% to 95 wt% of lithium relative to lithium in the lithium-containing waste liquid, minimize lithium to be disposed of in the process, It can be recovered and reused.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법의 일례를 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3 내지 도 5는 회수된 리튬 화합물(인산리튬, 황산리튬, 탄산리튬)의 XRD 분석결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 각 단계별 리튬 부산물을 전단계에 투입하였을 경우 진행 회차 별 회수율을 나타낸 모식도이다.
도 7은 각 실시예 및 비교예들의 1 회차 리튬 회수율을 나타낸 그래프이다.
Fig. 1 is a flowchart showing an example of a method for producing solid lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart schematically showing an example of a method for producing solid lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 to 5 are graphs showing the results of XRD analysis of the recovered lithium compounds (lithium phosphate, lithium sulfate, and lithium carbonate).
FIG. 6 is a schematic diagram showing recovery rates of the lithium byproducts in the respective stages when the lithium byproducts are introduced into the previous stage.
7 is a graph showing the recovery rate of lithium in each example and comparative example.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving it will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.It should be understood, however, that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the exemplary embodiments set forth herein. To fully inform the inventor of the category of invention. Further, the present invention is only defined by the scope of the claims.

나아가, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Further, in the following description of the present invention, if it is determined that related arts or the like may obscure the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일 측면은,According to an aspect of the present invention,

리튬 함유 폐액에 인 함유물질을 첨가한 혼합물을 제조하는 단계(단계 1)(S10);(Step 1) (S10) of preparing a mixture containing a phosphorus-containing substance in a lithium-containing waste liquid;

상기 제조된 혼합물에 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절하는 단계(단계 2)(S20);Adjusting the pH by adding a basic solution to the prepared mixture (step 2) (S20);

상기 pH 조절된 혼합물을 승온하여 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수하는 단계(단계 3)(S30);(Step S30) of raising the pH-adjusted mixture to react, and recovering lithium phosphate by filtration (step 3);

상기 회수된 인산리튬에 증류수 및 산을 첨가한 산 리튬액을 제조하는 단계(단계 4)(S40);(Step 4) (S40) of producing an acid lithium solution to which distilled water and an acid are added to the recovered lithium phosphate;

상기 산 리튬액을 증발농축하여 고상의 리튬염을 회수하는 단계(단계 5)(S50);(Step S 5) of recovering the solid lithium salt by concentrating the acid lithium solution by evaporation (step S 50);

상기 회수된 고상의 리튬염에 증류수 및 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절하는 단계(단계 6)(S60); 및Adding distilled water and a basic solution to the recovered solid lithium salt to adjust the pH (step 6) (S60); And

상기 pH 조절된 용액에 탄산염을 첨가하여 고상의 탄산리튬을 제조하는 단계(단계 7)(S70);을 포함하는, 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법을 제공한다.And adding carbonates to the pH-adjusted solution to produce solid lithium carbonate (Step 7) (S70). The solid-state lithium carbonate is prepared from a lithium-containing waste liquid.

이하, 본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for producing a solid lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid according to one aspect of the present invention will be described in detail for each step.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 1(S10)은 리튬 함유 폐액에 인 함유물질을 첨가한 혼합물을 제조한다.In the method for producing a solid lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid according to an aspect of the present invention, the step 1 (S10) comprises preparing a mixture containing a phosphorus-containing substance in a lithium-containing waste liquid.

상기 단계 1의 리튬 함유 폐액은 폐리튬전지의 폐액일 수 있다.The lithium-containing waste solution of step 1 may be a waste solution of a spent lithium battery.

상기 단계 1의 리튬 함유 폐액의 리튬 농도는 1.5 g/L 내지 6.0 g/L일 수 있고, 바람직하게는 1.5 g/L 내지 3.5 g/L일 수 있다. 상기 리튬 농도가 1.5 g/L 미만인 경우, 하기 후술할 여과단계에서 리튬 회수율이 저하될 우려가 있고, 상기 리튬 농도가 6.0 g/L 초과인 경우, 증발농축에 의해 탄산리튬으로 회수하는 것이 경제적일 수 있다.The lithium concentration of the lithium-containing waste solution in the step 1 may be 1.5 g / L to 6.0 g / L, and preferably 1.5 g / L to 3.5 g / L. When the lithium concentration is less than 1.5 g / L, the recovery rate of lithium may decrease in the filtration step to be described later. When the lithium concentration is more than 6.0 g / L, it is economical to recover lithium carbonate by evaporation .

상기 단계 1의 인 함유물질은 인산(H3PO4) 또는 인산염을 포함할 수 있고, 상기 인산염은 인산칼륨, 인산나트륨, 인산알루미늄, 인산아연, 폴리인산암모늄 및 헥사메타인산나트륨 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 인산을 포함하는 인 함유물질을 사용할 수 있다.The phosphorus-containing material in step 1 may include phosphoric acid (H 3 PO 4 ) or phosphate, and the phosphate may be selected from the group consisting of potassium phosphate, sodium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, ammonium polyphosphate and sodium hexametaphosphate , And preferably a phosphorus-containing substance containing phosphoric acid can be used.

상기 단계 1의 인 함유물질 첨가비는 상기 리튬 함유 폐액의 리튬 대비 0.8 내지 1.2 배 당량으로 첨가할 수 있고, 바람직하게는 0.9 내지 1.1 배 당량으로 첨가할 수 있다. 상기 인 함유물질이 상기 리튬 함유 폐액의 리튬 대비 0.8 배 미만의 당량으로 첨가된다면, 하기 후술할 여과 단계에서 리튬의 회수율이 저하될 우려가 있고, 상기 인 함유물질이 상기 리튬 함유 폐액의 리튬 대비 1.2 배 초과의 당량으로 첨가된다면, 과도한 인 함유물질의 사용으로 경제적인 낭비 및 폐수처리 비용의 증가가 발생할 수 있다.The phosphorus-containing material addition ratio in step 1 may be 0.8 to 1.2 times the equivalent of lithium in the lithium-containing waste solution, and preferably 0.9 to 1.1 times the equivalent. If the phosphorus-containing material is added in an amount equivalent to less than 0.8 times the lithium of the lithium-containing waste liquid, there is a risk that the recovery rate of lithium is lowered in the filtration step described below. When the phosphorus- Times more than the equivalent amount, the use of excessive phosphorus-containing materials can result in economic waste and increased waste water treatment costs.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 2(S20)는 상기 제조된 혼합물에 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절한다.In step (S20), a basic solution is added to the prepared mixture to adjust the pH of the solid lithium carbonate from the lithium-containing waste solution according to one aspect of the present invention.

상기 단계 2의 염기성 용액은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 수산화바륨(Ba(OH)2)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 염기성 용액일 수 있다.A basic solution of step 2 is the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium hydroxide (Ca (OH) 2) and barium hydroxide (Ba (OH) 2) , And the like.

상기 단계 2의 염기성 용액의 첨가는 상기 혼합물의 pH가 10 내지 12가 되도록 첨가할 수 있고, 바람직하게는 10.5 내지 11.5가 되도록 첨가할 수 있다. 상기 혼합물의 pH가 10 미만이라면, 리튬 회수율이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 혼합물의 pH가 12 초과라면, 또한 리튬 회수율이 저하되는 부작용이 발생할 수 있다. 상기 단계 2의 염기성 용액이 수산화나트륨이고 pH가 12를 초과되도록 첨가된다면, 이는 다량의 수산화나트륨 첨가로 인해 수산화리튬이 극소량이지만 생성될 수 있으며, 생성된 수산화리튬의 용해도로 인해 리튬 회수 여액에서의 리튬 농도가 상승하는 결과를 초래할 수 있다. 게다가, pH를 12이상 상승시키기 위해 사용되는 수산화나트륨 사용량이 pH 11 대비 pH 13의 경우 5.25배, pH 13.5의 경우 10 배의 수산화나트륨이 사용되므로 약품사용량 증가에 따른 공정비용 상승의 문제가 발생할 수 있으며, 또한, 과도한 수산화나트륨 사용에 따른 폐수처리비용 증가와 공정오니 증가로 폐기물 처리비용이 증가하는 문제가 있다. The basic solution of step 2 may be added so that the pH of the mixture is 10 to 12, preferably 10.5 to 11.5. If the pH of the mixture is less than 10, there may be a problem that the lithium recovery rate is lowered. If the pH of the mixture is more than 12, the lithium recovery rate may be lowered. If the basic solution of step 2 is sodium hydroxide and the pH is more than 12, it can be produced with a very small amount of lithium hydroxide due to the addition of a large amount of sodium hydroxide, and due to the solubility of the lithium hydroxide produced, The lithium concentration may be increased. In addition, when the amount of sodium hydroxide used for raising the pH is 12 or higher is 5.25 times as high as pH 13, and 10 times as high as that of sodium hydroxide is used at pH 13.5, there is a problem of increase in process cost Also, there is a problem that the cost of wastewater treatment due to excessive use of sodium hydroxide and the cost of waste treatment increase due to increase of process sludge.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 3(S30)은 상기 pH 조절된 혼합물을 승온하여 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수한다.In the method for producing a solid lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid according to an aspect of the present invention, in the step 3 (S30), the pH-adjusted mixture is heated to react and filtered to recover lithium phosphate.

상기 단계 3의 승온은 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도로 승온하고, 승온 후 30 분 내지 90 분 동안 유지하여 반응시킬 수 있다. 이때 반응으로 인산리튬 고형성분의 생성이 용이하게 이루어질 수 있다.The temperature of the step 3 may be elevated to a temperature of 70 ° C to 90 ° C and maintained for 30 minutes to 90 minutes after the temperature rise. At this time, reaction of lithium phosphate solid component can be easily performed.

상기 단계 3의 여과는 상기 반응에서 생성된 고상의 인산리튬을 회수할 수 있고, 남은 여액은 폐수처리할 수 있다.The filtration in step 3 above can recover the solid lithium phosphate produced in the reaction and the remaining filtrate can be treated with wastewater.

상기 단계 3의 여과는 상기 단계 1의 리튬 함유 폐액의 리튬 대비 86 wt% 내지 95 wt%의 리튬을 포함하는 인산리튬을 회수할 수 있고, 바람직하게는 상기 단계 1의 리튬 함유 폐액의 리튬 대비 93 wt% 내지 96 wt%의 리튬을 포함하는 인산리튬을 회수할 수 있다.The filtration in step 3 can recover lithium phosphate containing lithium in an amount of 86 wt% to 95 wt% relative to lithium in the lithium-containing waste solution in step 1, preferably 93 lithium phosphate containing from about 96 wt% to about 96 wt% of lithium can be recovered.

상기 단계 3은 상기 여과로 회수되는 인산리튬을 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step 3 may further include washing the lithium phosphate recovered by the filtration.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 4(S40)는 상기 회수된 인산리튬에 증류수 및 산을 첨가한 산 리튬액을 제조한다.In step (S40), the acid lithium solution is prepared by adding distilled water and an acid to the recovered lithium phosphate in the step (S40) in the solid-state lithium carbonate production process from the lithium-containing waste liquid according to one aspect of the present invention.

상기 단계 4의 산 리튬액 제조는 상기 회수된 인산리튬 대비 2.5배 내지 4.5배 중량의 증류수 및 상기 회수된 인산리튬 대비 0.75배 내지 1.75배 중량의 산을 첨가하여 제조될 수 있고, 바람직하게는 상기 회수된 인산리튬 대비 3배 내지 4배 중량의 증류수 및 상기 회수된 인산리튬 대비 1배 내지 1.5배 중량의 산을 첨가하여 제조될 수 있다. 상기 회수된 인산리튬 대비 2.5배 중량 미만의 증류수가 첨가된다면, 인산과 황산의 치환반응 후 인산의 점도로 인해 슬러리 교반이 어려워지는 문제가 발생할 수 있으며 이로 인해 인산리튬이 완벽하게 분해되지 않을 가능성이 있다. 상기 회수된 인산리튬 대비 4.5배 중량 초과의 증류수가 첨가된다면, 하기 증발농축 단계에서 공정시간 및 에너지 소모가 증가할 우려가 있다. 또한, 상기 회수된 인산리튬 대비 0.75배 중량 미만의 산이 첨가된다면, 다음단계에서 진행되는 증발농축시 황산리튬 회수율이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 회수된 인산리튬 대비 1.75배 중량 초과의 산이 첨가된다면, 증발농축에 의한 황산리튬 회수 후 인산용액에 과도한 황산이온으로 인해 인산리튬 회수시 염기성 용액의 사용량이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.The acid lithium solution prepared in step 4 may be prepared by adding distilled water having a weight of 2.5 to 4.5 times the recovered lithium phosphate and an acid having a weight of 0.75 to 1.75 times the weight of the recovered lithium phosphate, Distilled water of 3 to 4 times the weight of the recovered lithium phosphate and 1 to 1.5 times of the weight of the recovered lithium phosphate relative to the recovered lithium phosphate. If distilled water less than 2.5 times the weight of the recovered lithium phosphate is added, the slurry agitation may become difficult due to the viscosity of the phosphoric acid after the substitution reaction of phosphoric acid and sulfuric acid. This may cause the possibility that the lithium phosphate is not completely decomposed have. If more than 4.5 times the weight of distilled water is added to the recovered lithium phosphate, the process time and energy consumption may be increased in the following evaporation concentration step. Further, if an acid of less than 0.75 times the weight of the recovered lithium phosphate is added, there may occur a problem that the recovery rate of lithium sulfate is lowered during the evaporation concentration proceeding in the next step, and an acid exceeding 1.75 times the weight of the recovered lithium phosphate , The amount of the basic solution may increase when the lithium phosphate is recovered due to excess sulfate ions in the phosphoric acid solution after the lithium sulfate recovery by evaporation and concentration.

상기 단계 4의 산은 황산, 질산, 염산, 아세트산, 옥살산, 시트르산 및 포름산으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 황산을 사용할 수 있다.The acid in step 4 may include at least one member selected from the group consisting of sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, acetic acid, oxalic acid, citric acid and formic acid, preferably sulfuric acid.

상기 단계 4는 상기 증류수 및 산을 첨가한 후 여과하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 여과에서 발생하는 잔사는 유기물 및 일부 석출된 리튬염을 포함할 수 있고, 물세척을 통해 리튬은 회수하고 유기물 잔사는 폐기할 수 있다. 물세척된 리튬 용액과 나머지 여액은 산 리튬액으로 후단 공정에 사용될 수 있다.The step 4 may further include a step of adding the distilled water and the acid, followed by filtration. At this time, the residue generated in the filtration may include an organic substance and a partially precipitated lithium salt, and lithium may be recovered through water washing and the organic residue may be discarded. The water-washed lithium solution and the remaining filtrate can be used as the acid lithium solution for the post-processing.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 5(S50)는 상기 산 리튬액을 증발농축하여 고상의 리튬염을 회수한다.In the method for producing solid lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid according to an aspect of the present invention, in step 5 (S50), the lithium lithium salt is evaporated and concentrated to recover the solid lithium salt.

상기 단계 5의 증발농축은 1 내지 5 회 수행될 수 있고, 바람직하게는 2 내지 5 회 수행될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2 내지 3회 수행될 수 있다.The evaporation concentration in step 5 may be performed 1 to 5 times, preferably 2 to 5 times, more preferably 2 to 3 times.

상기 단계 5의 증발농축 이후 여과를 수행할 수 있고, 상기 여과에서 발생하는 여액은 상기 단계 1의 인 함유물질로 사용될 수 있다. 구체적인 일례로, 도 2 에 도시한 바와 같이, 증발농축 이후 여과를 수행하여 생성된 리튬염 고상은 후단 공정으로 사용되도록 하고, 나머지 여액을 다시 증발농축 및 여과를 수행하여 리튬염 고상을 후단 공정으로 사용되도록 하며, 나머지 여액은 인산이 다량 함유되어 있으므로 상기 단계 1의 인 함유물질로 사용되도록 할 수 있다.Filtration can be performed after the evaporation concentration in step 5, and the filtrate generated in the filtration can be used as the phosphorus-containing material in step 1 above. For example, as shown in FIG. 2, filtration is performed after evaporation concentration, and the resulting lithium salt solid phase is used in the subsequent step. The remaining filtrate is again concentrated by evaporation and filtration to obtain a lithium salt solid phase And the remaining filtrate contains a large amount of phosphoric acid, so that it can be used as the phosphorus-containing material of step 1 above.

상기 단계 5의 증발농축은 상기 산 리튬액에 함유된 물의 50 중량% 내지 90 중량%를 증발시켜 수행될 수 있다.The evaporation concentration in step 5 may be performed by evaporating 50 to 90% by weight of the water contained in the acid lithium solution.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법은 상기 단계 5에서 회수된 리튬염을 세척하는 단계(단계 5a);를 더 포함할 수 있다.The method for producing solid lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid according to an aspect of the present invention may further include washing the lithium salt recovered in step 5 (step 5a).

상기 단계 5a의 세척은 상기 회수된 리튬염 대비 10 wt% 내지 40 wt%의 증류수를 통해 수행될 수 있다.The washing of step 5a may be carried out with 10 wt% to 40 wt% of distilled water relative to the recovered lithium salt.

상기 단계 5a의 세척은 상기 회수된 리튬염의 인 성분을 제거하기 위한 목적으로 수행될 수 있으며, 이때 발생하는 세척액은 상기 단계 4의 산 리튬액 제조에 사용될 수 있다.The washing of the step 5a may be carried out for the purpose of removing the phosphorus component of the recovered lithium salt, and the resulting washing liquid may be used for the production of the acid lithium solution of the step 4 above.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 6(S60)은 상기 회수된 고상의 리튬염에 증류수 및 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절한다. 이때 pH 조절의 주 목적은 세척 후에도 리튬염에 잔류하는 인성분을 제거하기 위함이며, pH 조절을 통해 리튬염용액의 인은 인산리튬으로 침전되며, 이는 단계 4에서의 사용이 가능하다.In step 6 (S60), distilled water and a basic solution are added to the recovered solid lithium salt to adjust the pH of the solid lithium carbonate from the lithium-containing waste liquid according to one aspect of the present invention. At this time, the main purpose of the pH adjustment is to remove phosphorus remaining in the lithium salt after washing, and the pH of the lithium salt solution of the lithium salt solution is precipitated as lithium phosphate, which can be used in step 4.

상기 단계 6의 증류수 첨가량은 상기 회수된 고상의 리튬염 중량 대비 2 배 내지 20 배 중량이 첨가되도록 할 수 있고, 바람직하게는 2 배 내지 10 배 중량이 첨가되도록 할 수 있다. 상기 증류수 첨가량이 상기 회수된 고상의 리튬염 중량 대비 2 배 미만 중량으로 첨가된다면 리튬염의 용해도로 인해 완전 용해가 되지 않는 문제가 발생할 수 있고, 상기 증류수 첨가량이 상기 회수된 고상의 리튬염 중량 대비 20 배 초과 중량으로 첨가된다면 회수율 저하 및 폐수 증가의 문제가 발생할 수 있다.The amount of distilled water added in step 6 may be 2 to 20 times by weight, preferably 2 to 10 times by weight, based on the weight of the recovered solid lithium salt. If the added amount of the distilled water is less than 2 times the weight of the recovered solid lithium salt, the solubility of the lithium salt may not be enough to completely dissolve. If the added amount of the distilled water is 20 If it is added in an excess of the weight, there may be a problem of lowering the recovery rate and increasing the wastewater.

상기 단계 6의 염기성 용액은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화바륨(Ba(OH)2) 및 탄산염으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 수산화나트륨을 포함할 수 있다.A basic solution of step 6 with sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium hydroxide (Ca (OH) 2), barium hydroxide (Ba (OH) 2) and carbonate And may include at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, and preferably sodium hydroxide.

상기 단계 6의 염기성 용액의 농도는 10 wt% 내지 30 wt%일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.The concentration of the basic solution in step 6 may be 10 wt% to 30 wt%, but is not limited thereto.

상기 단계 6의 pH 조절은 pH가 9 내지 11이 되도록 상기 염기성 용액을 첨가할 수 있다. 상기 pH 가 9 미만이라면, 리튬염 용액내의 인을 완벽하게 제거하지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 상기 pH가 11 초과라면, 불필요한 염기성 용액 사용에 따른 비용 상승과 일부 리튬의 공침효과로 인한 손실 문제가 발생할 수 있다. 물론 침전된 인산리튬은 단계 4에서 활용이 가능하지만 불필요한 공정비용 상승은 자명한 일이다.The pH of the step 6 may be adjusted to a pH of 9 to 11 by adding the basic solution. If the pH is less than 9, there is a problem that the phosphorus in the lithium salt solution can not be completely removed. If the pH is more than 11, there is an increase in the cost due to the use of the unnecessary basic solution and a problem of loss due to the co- Lt; / RTI > Of course, the precipitated lithium phosphate can be utilized in step 4, but the unnecessary increase in the process cost is obvious.

상기 단계 6의 pH 조절은 60 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 30 분 내지 90 분 동안 수행될 수 있고, 바람직하게는 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 45 분 내지 75 분 동안 수행될 수 있다.The pH adjustment of step 6 may be performed at a temperature of 60 to 90 캜 for 30 to 90 minutes, preferably at a temperature of 70 to 90 캜 for 45 to 75 minutes.

상기 단계 6은 상기 pH 조절 후 여과를 수행할 수 있고, 상기 여과에서 발생하는 잔사는 상기 단계 4의 산 리튬액 제조에 사용될 수 있다. 즉, 상기 여과에서 발생하는 잔사는 인산리튬 및 상기 단계 5의 리튬염이 잔사로 남을 수 있고, 여액은 후단 공정에 사용될 수 있다.The step 6 may be followed by filtration after the pH adjustment, and the residue resulting from the filtration may be used to prepare the acid lithium solution of step 4 above. That is, the residue resulting from the filtration may remain as lithium phosphate and the lithium salt of step 5, and the filtrate may be used in the subsequent step.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 7(S70)은 상기 pH 조절된 용액에 탄산염을 첨가하여 고상의 탄산리튬을 제조한다.In step 7 (S70), carbonate is added to the pH-adjusted solution to produce solid lithium carbonate in the method of preparing lithium carbonate containing lithium from the lithium-containing waste liquid according to an aspect of the present invention.

상기 단계 7의 탄산염은 탄산나트륨(Na2CO3), 중탄산나트륨(NaHCO3), 탄산칼륨(K2CO3), 중탄산칼륨(KHCO3), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 탄산바륨(BaCO3) 및 돌로마이트(CaMg(CO3)2)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 탄산나트륨일 수 있다.Carbonates of the step 7 is sodium carbonate (Na 2 CO 3), sodium bicarbonate (NaHCO 3), potassium carbonate (K 2 CO 3), potassium bicarbonate (KHCO 3), calcium carbonate (CaCO 3), magnesium carbonate (MgCO 3) , it may be a barium carbonate (BaCO 3) and dolomite (CaMg (CO 3) 2) be at least one member selected from the group consisting of and, preferably, sodium carbonate.

상기 단계 7의 탄산염 첨가는 5 wt% 내지 50 wt% 농도의 탄산염 용액을 첨가할 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.The carbonate solution of step 7 may be added in a concentration of 5 wt% to 50 wt%, but is not limited thereto.

상기 단계 7의 탄산염 첨가 후, 80 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 1 시간 내지 2시간 동안 유지하여 반응시킬 수 있다.After the addition of the carbonate of step 7, the reaction can be carried out at a temperature of 80 ° C to 90 ° C for 1 hour to 2 hours.

상기 단계 7은 상기 탄산염 첨가 후 여과를 수행할 수 있고, 상기 여과에서 발생하는 여액은 소량의 리튬을 포함하고 있을 수 있으므로, 상기 단계 1의 혼합물 제조에 사용될 수 있다.The step 7 may be performed after adding the carbonate, and the filtrate generated in the filtration may contain a small amount of lithium. Therefore, the filtrate may be used for preparing the mixture of step 1 above.

상기 단계 7은 상기 여과 후 잔사인 탄산리튬 고상의 세척을 수행할 수 있고, 상기 세척으로 발생하는 세척액은 또한 소량의 리튬을 포함하고 있을 수 있어 상기 단계 1의 혼합물 제조에 사용될 수 있다.The step 7 may perform washing of the lithium carbonate solid phase after the filtration, and the washing liquid generated by the washing may also contain a small amount of lithium, so that it can be used in the preparation of the mixture of step 1 above.

상기의 방법(단계 1 내지 단계 7, S10 내지 S70)을 통해 제조되는 탄산리튬은 상기의 방법을 1회 수행할 시, 상기 단계 1의 리튬 폐액의 리튬 함량 대비 60 wt% 내지 80 wt%의 리튬을 포함하는 탄산리튬 고상을 제조할 수 있으며, 상기의 방법이 연속적으로 수행되어 안정화되면 상기 단계 1의 리튬 폐액의 리튬 함량 대비 3 wt% 내지 8 wt%의 리튬만이 사용되지 못하고 폐기될 수 있다.The lithium carbonate produced through the above-described method (steps 1 to 7, S10 to S70), when performing the above-described method once, is characterized in that 60 wt% to 80 wt% of lithium relative to the lithium content of the lithium waste solution of step 1 , And when the above method is continuously performed and stabilized, only 3 wt% to 8 wt% of lithium relative to the lithium content of the lithium waste solution in the step 1 can be used without being used .

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 단계 5의 최종 여과에서 발생하는 여액, 상기 단계 5a의 세척 단계에서 발생하는 세척액, 상기 단계 6의 여과에서 발생하는 잔사, 상기 단계 7의 여과에서 발생하는 여액 및 세척에서 발생하는 세척액 등을 재활용하여 사용할 수 있어, 초기 출발물질인 리튬 함유 폐액에 포함된 리튬을 최대한 활용할 수 있는 장점이 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a filtration method comprising the steps of filtration resulting from the final filtration in step 5, a washing liquid generated in the washing step in step 5a, residues generated in filtration in step 6, It is possible to recycle the filtrate and the washing liquid generated in the washing, and thus it is possible to utilize the lithium contained in the lithium-containing waste liquid as the starting material as much as possible.

본 발명의 다른 일 측면은,According to another aspect of the present invention,

리튬을 함유하는 폐 리튬전지의 폐액에 인산을 첨가한 혼합물을 제조하는 단계(단계 i);A step of preparing a mixture in which a phosphoric acid is added to a waste solution of a waste lithium battery containing lithium (step i);

상기 제조된 혼합물에 염기성 용액을 첨가하여 pH를 10 내지 12로 조절하는 단계(단계 ii);Adding a basic solution to the prepared mixture to adjust the pH to 10 to 12 (step ii);

상기 pH 조절된 혼합물을 승온하여 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수하는 단계(단계 iii);Raising the pH-adjusted mixture to react, and recovering lithium phosphate by filtration (step iii);

상기 회수된 인산리튬에 증류수 및 황산을 첨가한 황산 리튬액을 제조하는 단계(단계 iv);Preparing a lithium sulfate solution to which distilled water and sulfuric acid are added to the recovered lithium phosphate (step iv);

상기 황산 리튬액을 증발농축하여 고상의 황산리튬을 회수하는 단계(단계 v);Concentrating the lithium sulfate solution by evaporation to recover solid lithium sulfate (step v);

상기 회수된 고상의 황산리튬에 증류수 및 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절하는 단계(단계 vi); 및Adding distilled water and a basic solution to the recovered solid lithium sulfate to adjust the pH (step vi); And

상기 pH 조절된 용액에 탄산염을 첨가하여 고상의 탄산리튬을 제조하는 단계(단계 vii);를 포함하는, 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법을 제공한다.And adding carbonates to the pH-adjusted solution to produce solid lithium carbonate (step vii). The method comprises the steps of: preparing a solid lithium carbonate from a waste solution of a spent lithium battery;

본 발명의 일 측면에 따른 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 i는 리튬을 함유하는 폐 리튬전지의 폐액에 인산을 첨가한 혼합물을 제조한다.In the method for producing a solid lithium carbonate from a waste solution of a spent lithium battery according to an aspect of the present invention, the step i) comprises preparing a waste solution of a waste lithium battery containing lithium by adding phosphoric acid to the waste solution.

상기 단계 i의 폐 리튬전지의 폐액의 리튬 농도는 상기 단계 1의 리튬 함유 폐액의 리튬 농도와 동일할 수 있다.The lithium concentration of the waste solution of the spent lithium battery of step i may be the same as the lithium concentration of the lithium containing waste solution of step 1. [

상기 단계 i의 인산 첨가비는 상기 단계 1의 인 함유물질 첨가비와 동일할 수 있다.The phosphoric acid addition ratio of step i may be the same as the phosphorus containing material addition ratio of step 1 above.

본 발명의 일 측면에 따른 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 ii는 상기 제조된 혼합물에 염기성 용액을 첨가하여 pH를 10 내지 12로 조절한다.In the method for producing a solid lithium carbonate from a waste solution of a spent lithium battery according to an aspect of the present invention, the pH of the prepared mixture is adjusted to 10 to 12 by adding a basic solution to the prepared mixture.

상기 단계 ii의 염기성 용액의 종류는 상기 단계 2의 염기성 용액과 동일할 수 있다.The kind of the basic solution of step ii may be the same as that of the basic solution of step 2 above.

상기 단계 ii의 염기성 용액의 첨가는 상기 혼합물의 pH가 10 내지 12가 되도록 첨가할 수 있고, 바람직하게는 10.5 내지 11.5가 되도록 첨가할 수 있다. 상기 혼합물의 pH가 10 미만이라면, 리튬 회수율이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 혼합물의 pH가 12 초과라면, 또한 리튬 회수율이 저하되는 부작용이 발생할 수 있다. 상기 염기성 용액이 수산화나트륨이고, pH가 12를 초과하도록 첨가된다면 다량의 수산화나트륨 첨가로 인해 수산화리튬이 극소량이지만 생성될 수 있으며, 생성된 수산화리튬의 용해도로 인해 리튬 회수 여액에서의 리튬 농도가 상승하는 결과를 초래할 수 있다. 게다가, pH를 12이상 상승시키기 위해 사용되는 수산화나트륨 사용량이 pH 11 대비 pH 13의 경우 5.25배, pH 13.5의 경우 10 배의 수산화나트륨이 사용되므로 약품사용량 증가에 따른 공정비용 상승의 문제가 발생할 수 있으며, 또한, 과도한 수산화나트륨 사용에 따른 폐수처리비용 증가와 공정오니 증가로 폐기물 처리비용이 증가하는 문제가 있다.The basic solution of step ii may be added so that the pH of the mixture is 10 to 12, preferably 10.5 to 11.5. If the pH of the mixture is less than 10, there may be a problem that the lithium recovery rate is lowered. If the pH of the mixture is more than 12, the lithium recovery rate may be lowered. If the basic solution is sodium hydroxide and the pH is more than 12, lithium hydroxide may be produced in a very small amount due to the addition of a large amount of sodium hydroxide, and the lithium concentration in the lithium recovery filtrate is increased due to the solubility of the lithium hydroxide Gt; In addition, when the amount of sodium hydroxide used for raising the pH is 12 or higher is 5.25 times as high as pH 13, and 10 times as high as that of sodium hydroxide is used at pH 13.5, there is a problem of increase in process cost Also, there is a problem that the cost of wastewater treatment due to excessive use of sodium hydroxide and the cost of waste treatment increase due to increase of process sludge.

본 발명의 일 측면에 따른 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 iii는 상기 pH 조절된 혼합물을 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도로 승온하여 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수한다.In the method for producing a solid lithium carbonate from a waste solution of a spent lithium battery according to an aspect of the present invention, in the step iii, the pH-adjusted mixture is heated to a temperature of 70 to 90 ° C to react, Recall.

상기 단계 iii의 승온 후 반응 유지 시간은 상기 단계 3과 동일할 수 있다.The reaction holding time after the heating in the step iii may be the same as the step 3.

상기 단계 iii의 여과는 상기 반응에서 생성된 고상의 인산리튬을 회수할 수 있고, 남은 여액은 폐수처리할 수 있다.The filtration of step iii above can recover the solid lithium phosphate produced in the reaction and the remaining filtrate can be treated with wastewater.

상기 단계 iii의 여과에서 출발물질인 폐 리튬전지 폐액의 리튬 함량 대비 회수되는 인산리튬 함량은 상기 단계 3의 폐액의 리튬 함량 대비 회수되는 인산리튬 함량과 동일할 수 있다.The lithium phosphate recovered in relation to the lithium content of the spent lithium battery waste solution, which is the starting material in the filtration of step iii, may be the same as the lithium phosphate recovered relative to the lithium content of the waste solution of step 3 above.

상기 단계 iii는 상기 여과로 회수되는 인산리튬을 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step iii may further comprise washing the lithium phosphate recovered by the filtration.

본 발명의 일 측면에 따른 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 iv는 상기 회수된 인산리튬에 증류수 및 황산을 첨가한 황산 리튬액을 제조한다.In the method for producing a solid lithium carbonate from a waste solution of a spent lithium battery according to an aspect of the present invention, the step iv is a step of preparing a lithium sulfate solution to which distilled water and sulfuric acid are added to the recovered lithium phosphate.

상기 단계 iv의 황산 리튬액 제조시 첨가되는 증류수 및 황산의 첨가중량은 상기 단계 4의 증류수 및 산 첨가중량과 동일할 수 있다.The added weight of distilled water and sulfuric acid added in preparing the lithium sulfate solution of step iv above may be the same as the weight of the distilled water and the acid added in step 4 above.

상기 단계 iv는 상기 증류수 및 산을 첨가한 후 여과하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 여과에서 발생하는 잔사는 유기물 및 일부 석출된 황산 리튬을 포함할 수 있고, 물세척을 통해 리튬은 회수하고 유기물 잔사는 폐기할 수 있다. 물세척 리튬 용액과 나머지 여액은 황산 리튬액으로 후단 공정에 사용될 수 있다.The step iv may further include a step of adding the distilled water and the acid, followed by filtration. At this time, the residue generated in the filtration may include organic matter and partially precipitated lithium sulfate, and lithium may be recovered through water washing and the organic residue may be discarded. The water-washing lithium solution and the remaining filtrate can be used as the lithium sulfate solution for the post-treatment.

본 발명의 일 측면에 따른 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 v는 상기 황산 리튬액을 증발농축하여 고상의 황산 리튬을 회수한다.In the method for producing lithium carbonate in solid phase from a waste solution of a spent lithium battery according to an aspect of the present invention, in step (v), the lithium sulfate solution is evaporated and concentrated to recover lithium sulfate in solid phase.

상기 단계 v의 증발농축은 1 내지 5 회 수행될 수 있고, 바람직하게는 2 내지 5 회 수행될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2 내지 3회 수행될 수 있다.The evaporation concentration of the step v may be performed 1 to 5 times, preferably 2 to 5 times, more preferably 2 to 3 times.

상기 단계 v의 증발농축 이후 여과를 수행할 수 있고, 상기 여과에서 발생하는 여액은 상기 단계 i의 혼합물 제조 시 사용될 수 있다. 구체적인 일례로, 도 2 에 도시한 바와 같이, 증발농축 이후 여과를 수행하여 생성된 황산리튬 고상은 후단 공정으로 사용되도록 하고, 나머지 여액을 다시 증발농축 및 여과를 수행하여 황산리튬 고상을 후단 공정으로 사용되도록 하며, 나머지 여액은 인산이 다량 함유되어 있으므로 상기 단계 i의 혼합물 제조에 사용되도록 할 수 있다.Filtration can be carried out after evaporation concentration of step v above, and the filtrate resulting from the filtration can be used in the preparation of the mixture of step i above. For example, as shown in FIG. 2, the lithium sulfate solid phase produced by performing filtration after evaporation and concentration is used for the subsequent step, and the remaining filtrate is subjected to evaporation concentration and filtration to obtain a lithium sulfate solid phase And the remaining filtrate contains a large amount of phosphoric acid, so that it can be used in the preparation of the mixture of step i.

상기 단계 v의 증발농축은 상기 황산 리튬액에 함유된 물의 50 중량% 내지 90 중량%를 증발시켜 수행될 수 있다.The evaporation concentration of step (v) may be performed by evaporating 50 to 90% by weight of the water contained in the lithium sulfate solution.

본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법은 상기 단계 v에서 회수된 황산리튬 고상을 세척하는 단계(단계 v+);를 더 포함할 수 있다.The method for producing a solid phase lithium carbonate from a lithium-containing waste liquid according to an aspect of the present invention may further comprise washing the recovered lithium sulfate solid in the step (v +).

상기 단계 v+의 세척은 상기 회수된 황산리튬 고상 대비 10 wt% 내지 40 wt%의 증류수 첨가를 통해 수행될 수 있다.The washing of the step v + can be carried out by adding 10 wt% to 40 wt% of distilled water to the recovered lithium sulfate solid phase.

상기 단계 v+의 세척은 상기 회수된 황산리튬 고상의 인 성분을 제거하기 위한 목적으로 수행될 수 있으며, 이때 발생하는 세척액은 상기 단계 iv의 황산 리튬액 제조에 사용될 수 있다.The washing of the step v + can be performed for the purpose of removing the phosphorus component of the recovered lithium sulfate solid phase, and the washing liquid generated at this time can be used for preparing the lithium sulfate solution of the step iv.

본 발명의 일 측면에 따른 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 vi는 상기 회수된 고상의 황산리튬에 증류수 및 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절한다.In the method for producing a solid lithium carbonate from a waste solution of a spent lithium battery according to an aspect of the present invention, the step vi regulates the pH by adding distilled water and a basic solution to the recovered solid lithium sulfate.

상기 단계 vi의 증류수 첨가량은 상기 단계 6의 증류수 첨가량과 동일할 수 있다.The amount of distilled water added in step vi may be the same as the amount of distilled water added in step 6 above.

상기 단계 vi의 염기성 용액의 농도는 상기 단계 6의 염기성 용액의 농도와 동일할 수 있다.The concentration of the basic solution in step vi may be the same as the concentration of the basic solution in step 6 above.

상기 단계 vi의 pH 조절은 상기 단계 6의 pH 조절과 동일할 수 있다.The pH adjustment in step vi may be the same as the pH adjustment in step 6 above.

상기 단계 vi의 pH 조절 시 온도 및 유지시간은 상기 단계 6의 온도 및 유지시간과 동일할 수 있다.The temperature and the holding time during the pH adjustment of step vi may be the same as the temperature and holding time of step 6 above.

상기 단계 vi는 상기 pH 조절 후 여과를 수행할 수 있고, 상기 여과에서 발생하는 잔사는 상기 단계 iv의 황산 리튬액 제조에 사용될 수 있다. 즉, 상기 여과에서 발생하는 잔사는 인산리튬 및 상기 단계 v의 황산리튬 고상이 잔사로 남을 수 있고, 여액은 후단 공정에 사용될 수 있다.The step vi may be followed by filtration after the pH adjustment, and the residue resulting from the filtration may be used to prepare the lithium sulfate solution of step iv. That is, the residue resulting from the filtration may be lithium phosphate and the lithium sulfate solid phase in step v, and the filtrate may be used in the subsequent step.

본 발명의 일 측면에 따른 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 있어서, 상기 단계 vii는 상기 pH 조절된 용액에 탄산염을 첨가하여 고상의 탄산리튬을 제조한다.In the method for producing lithium carbonate in solid phase from a waste solution of a spent lithium battery according to an aspect of the present invention, in step vii, carbonate is added to the pH-adjusted solution to prepare solid carbonate lithium.

상기 단계 vii의 탄산염은 상기 단계 7의 탄산염과 동일할 수 있다.The carbonate of step vii may be the same as the carbonate of step 7 above.

상기 단계 vii의 탄산염 첨가는 5 wt% 내지 50 wt% 농도의 탄산염 용액을 첨가할 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.The addition of the carbonate of step vii may be performed by adding a carbonate solution having a concentration of 5 wt% to 50 wt%, but the present invention is not limited thereto.

상기 단계 vii의 탄산염 첨가 후, 80 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 1 시간 내지 2시간 동안 유지하여 반응시킬 수 있다.After the addition of the carbonate of the step vii, the reaction can be carried out at a temperature of 80 ° C to 90 ° C for 1 hour to 2 hours.

상기 단계 vii는 상기 탄산염 첨가 후 여과를 수행할 수 있고, 상기 여과에서 발생하는 여액은 소량의 리튬을 포함하고 있을 수 있으므로, 상기 단계 i의 혼합물 제조에 사용될 수 있다.The step vii may be followed by filtration after the addition of the carbonate, and the filtrate generated from the filtration may contain a small amount of lithium, so that it may be used for preparing the mixture of step i.

상기 단계 vii은 상기 여과 후 잔사인 탄산리튬 고상의 세척을 수행할 수 있고, 상기 세척으로 발생하는 세척액은 또한 소량의 리튬을 포함하고 있을 수 있어 상기 단계 i의 혼합물 제조에 사용될 수 있다.The step vii can perform washing of the lithium carbonate solid phase after the filtration and the washing liquid generated by the washing may also contain a small amount of lithium and can be used in the preparation of the mixture of step i.

상기의 방법(단계 i 내지 단계 vii)을 통해 제조되는 탄산리튬은 상기의 방법을 1회 수행할 시, 상기 단계 i의 리튬 폐액의 리튬 함량 대비 60 wt% 내지 80 wt%의 리튬을 포함하는 탄산리튬 고상을 제조할 수 있으며, 상기의 방법이 연속적으로 수행되어 안정화되면 상기 단계 i의 리튬 폐액의 리튬 함량 대비 3 wt% 내지 8 wt%의 리튬만이 사용되지 못하고 폐기될 수 있다.The lithium carbonate produced through the above-described method (step i to step vii), when carrying out the above-described process once, may be produced by adding carbonic acid containing lithium of 60 wt% to 80 wt% to the lithium content of the lithium waste solution of step i If the above method is continuously performed and stabilized, only 3 wt% to 8 wt% of lithium relative to the lithium content of the lithium waste solution of step i can be used without being used.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 단계 v의 최종 여과에서 발생하는 여액, 상기 단계 v+의 세척 단계에서 발생하는 세척액, 상기 단계 vi의 여과에서 발생하는 잔사, 상기 단계 vii의 여과에서 발생하는 여액 및 세척에서 발생하는 세척액 등을 재활용하여 사용할 수 있어, 초기 출발물질인 리튬 함유 폐액에 포함된 리튬을 최대한 활용할 수 있는 장점이 있다.Further, according to an aspect of the present invention, there is provided a method for purifying an aqueous solution comprising filtration resulting from the final filtration of the step v, a washing liquid generated in the washing step v +, a residue resulting from filtration in the step vi, It is possible to recycle the filtrate and the washing liquid generated in the washing, and thus it is possible to utilize the lithium contained in the lithium-containing waste liquid as the starting material as much as possible.

본 발명의 다른 일 측면은,According to another aspect of the present invention,

1.5 g/L 내지 6.0 g/L 농도의 리튬을 함유하는 폐 리튬전지의 폐액에 상기 리튬 대비 0.8 내지 1.2 배 당량으로 인산을 첨가한 혼합물을 제조하는 단계(단계 a);Preparing a waste solution of a waste lithium battery containing lithium at a concentration of 1.5 g / L to 6.0 g / L by adding phosphoric acid in an amount of 0.8 to 1.2 times the lithium relative to the lithium (step a);

상기 제조된 혼합물에 수산화나트륨 용액을 첨가하여 pH를 10 내지 12로 조절하는 단계(단계 b);Adding sodium hydroxide solution to the prepared mixture to adjust the pH to 10 to 12 (step b);

상기 pH 조절된 혼합물을 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도로 승온하여 30 분 내지 90 분 동안 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수하는 단계(단계 c);Raising the temperature of the pH-adjusted mixture to 70 ° C to 90 ° C, reacting for 30 minutes to 90 minutes, and recovering lithium phosphate by filtration (step c);

상기 회수된 인산리튬에 상기 인산리튬 대비 2.5배 내지 4.5배 중량의 증류수 및 0.75배 내지 1.75배 중량의 황산을 첨가한 후 여과하여 황산 리튬액을 제조하는 단계(단계 d);Adding distilled water and lithium sulfate to the recovered lithium phosphate in an amount of 2.5 to 4.5 times the weight of the lithium phosphate and 0.75 to 1.75 times the weight of the lithium phosphate, and then filtering the lithium phosphate to prepare a lithium sulfate solution (step d);

상기 황산 리튬액을 증발농축 및 여과하여 고상의 황산리튬을 회수하고 세척하되, 상기 증발농축 및 여과는 2 내지 5회 수행되는 단계(단계 e);The lithium sulfate solution is concentrated by evaporation and filtration to recover and wash the solid lithium sulfate, and the evaporation and filtration is performed 2 to 5 times (step e);

상기 회수된 고상의 황산리튬에 상기 황산리튬 대비 2 내지 20배 중량의 증류수를 첨가하고, 수산화나트륨 용액을 첨가하여 pH를 9 내지 11로 조절한 후 여과하는 단계(단계 f); 및Adding distilled water having a weight of 2 to 20 times the weight of the recovered solid lithium sulfate to the lithium sulfate, adjusting the pH to 9 to 11 by adding a sodium hydroxide solution, and then filtering (step f); And

상기 여과된 여액에 5 wt% 내지 50 wt% 농도의 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 여과 및 세척하여 고상의 탄산리튬을 제조하는 단계(단계 g);을 포함하는, 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법을 제공한다.Adding a sodium carbonate solution at a concentration of 5 wt% to 50 wt% to the filtrate, filtering and washing to prepare a solid lithium carbonate (step g); removing solid carbon dioxide from the waste solution of the spent lithium battery, A method for producing lithium is provided.

상기 단계 b의 수산화나트륨 첨가는 상기 혼합물의 pH가 10 내지 12가 되도록 첨가할 수 있고, 바람직하게는 10.5 내지 11.5가 되도록 첨가할 수 있다. 상기 혼합물의 pH가 10 미만이라면, 리튬 회수율이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 혼합물의 pH가 12 초과라면, 또한 리튬 회수율이 저하되는 부작용이 발생할 수 있다. 이는 다량의 수산화나트륨 첨가로 인해 수산화리튬이 극소량이지만 생성될 수 있으며, 생성된 수산화리튬의 용해도로 인해 리튬 회수 여액에서의 리튬 농도가 상승하는 결과를 초래할 수 있다. 게다가, pH를 12이상 상승시키기 위해 사용되는 수산화나트륨 사용량이 pH 11 대비 pH 13의 경우 5.25배, pH 13.5의 경우 10 배의 수산화나트륨이 사용되므로 약품사용량 증가에 따른 공정비용 상승의 문제가 발생할 수 있으며, 또한, 과도한 수산화나트륨 사용에 따른 폐수처리비용 증가와 공정오니 증가로 폐기물 처리비용이 증가하는 문제가 있다.The sodium hydroxide added in step b) may be added so that the pH of the mixture is 10 to 12, preferably 10.5 to 11.5. If the pH of the mixture is less than 10, there may be a problem that the lithium recovery rate is lowered. If the pH of the mixture is more than 12, the lithium recovery rate may be lowered. This can be produced with a very small amount of lithium hydroxide due to the addition of a large amount of sodium hydroxide, and the solubility of the produced lithium hydroxide may result in an increase in the lithium concentration in the lithium recovery filtrate. In addition, when the amount of sodium hydroxide used for raising the pH is 12 or higher is 5.25 times as high as pH 13, and 10 times as high as that of sodium hydroxide is used at pH 13.5, there is a problem of increase in process cost Also, there is a problem that the cost of wastewater treatment due to excessive use of sodium hydroxide and the cost of waste treatment increase due to increase of process sludge.

상기 단계 c의 여과는 상기 반응에서 생성된 고상의 인산리튬을 회수할 수 있고, 남은 여액은 폐수처리할 수 있다.The filtration in step c) can recover the solid lithium phosphate produced in the reaction and the remaining filtrate can be treated with wastewater.

상기 단계 c의 여과에서 출발물질인 폐 리튬전지 폐액의 리튬 함량 대비 회수되는 인산리튬 함량은 상기 단계 3의 폐액의 리튬 함량 대비 회수되는 인산리튬 함량과 동일할 수 있다.The lithium phosphate recovered in relation to the lithium content of the spent lithium battery waste solution, which is the starting material in the filtration in step c), may be the same as the recovered lithium phosphate content relative to the lithium content of the waste solution in step 3 above.

상기 단계 c는 상기 여과로 회수되는 인산리튬을 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step c may further include washing the lithium phosphate recovered by the filtration.

상기 단계 d의 황산 리튬액 제조시 첨가되는 증류수 및 황산의 첨가중량은 상기 단계 4의 증류수 및 산 첨가중량과 동일할 수 있다.The added weight of distilled water and sulfuric acid added in the preparation of the lithium sulfate solution of step (d) may be the same as the weight of the distilled water and the acid added in step 4 above.

상기 단계 d는 상기 증류수 및 산을 첨가한 후 여과하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 여과에서 발생하는 잔사는 유기물 및 일부 석출된 황산리튬을 포함할 수 있고, 물세척을 통해 리튬은 회수하고 유기물 잔사는 폐기할 수 있다. 물세척 리튬 용액과 나머지 여액은 황산리튬액으로 후단 공정에 사용될 수 있다.The step d may further include a step of adding the distilled water and the acid, followed by filtration. At this time, the residue generated in the filtration may include organic matter and partially precipitated lithium sulfate, and lithium may be recovered through water washing and the organic residue may be discarded. The water-washing lithium solution and the remaining filtrate can be used as the lithium sulfate solution for the post-treatment.

상기 단계 e의 증발농축은 2 내지 5 회 수행될 수 있고, 더욱 바람직하게는 2 내지 3회 수행될 수 있다.The evaporation concentration of the step e may be performed 2 to 5 times, more preferably 2 to 3 times.

상기 단계 e의 최종 여과에서 발생하는 여액은 상기 단계 a의 혼합물 제조 시 사용될 수 있다. 구체적인 일례로, 도 2에 도시한 바와 같이, 증발농축 이후 여과를 수행하여 생성된 황산리튬 고상은 후단 공정으로 사용되도록 하고, 나머지 여액을 다시 증발농축 및 여과를 수행하여 황산리튬 고상을 후단 공정으로 사용되도록 하며, 나머지 여액은 인산이 다량 함유되어 있으므로 상기 단계 a의 혼합물 제조에 사용되도록 할 수 있다.The filtrate resulting from the final filtration of step e above can be used in preparing the mixture of step a above. For example, as shown in FIG. 2, the lithium sulfate solid phase produced by performing filtration after evaporation and concentration is used for the subsequent step, and the remaining filtrate is subjected to evaporation concentration and filtration to obtain a lithium sulfate solid phase And the remaining filtrate contains a large amount of phosphoric acid, so that it can be used in the preparation of the mixture of step a).

상기 단계 e의 증발농축은 상기 황산 리튬액에 함유된 물의 50 중량% 내지 90 중량%를 증발시켜 수행될 수 있다.The evaporation concentration of the step e may be performed by evaporating 50 to 90% by weight of the water contained in the lithium sulfate solution.

상기 단계 e의 세척은 상기 회수된 황산리튬 고상 대비 10 wt% 내지 40 wt%의 증류수 첨가를 통해 수행될 수 있다.The washing of step e may be performed by adding 10 wt% to 40 wt% of distilled water to the recovered lithium sulfate solid phase.

상기 단계 e의 세척은 상기 회수된 황산리튬 고상의 인 성분을 제거하기 위한 목적으로 수행될 수 있으며, 이때 발생하는 세척액은 상기 단계 d의 황산 리튬액 제조에 사용될 수 있다.The washing of step e may be performed for the purpose of removing the phosphorus component of the recovered lithium sulfate solid phase, and the washing liquid generated at this time may be used for preparing the lithium sulfate solution of step d above.

상기 단계 f의 수산화나트륨 용액의 농도는 상기 단계 6의 염기성 용액의 농도와 동일할 수 잇다.The concentration of the sodium hydroxide solution in step f may be the same as the concentration of the basic solution in step 6 above.

상기 단계 f의 pH 조절 시 온도 및 유지시간은 상기 단계 6의 온도 및 유지시간과 동일할 수 있다.The temperature and the holding time during the pH adjustment of step f may be the same as the temperature and holding time of step 6 above.

상기 단계 f의 여과에서 발생하는 잔사는 상기 단계 d의 황산 리튬액 제조에 사용될 수 있다. 즉, 상기 여과에서 발생하는 잔사는 인산리튬 및 상기 단계 e의 황산리튬 고상이 잔사로 남을 수 있고, 여액은 후단 공정에 사용될 수 있다.The residue resulting from the filtration of step (f) may be used to prepare the lithium sulfate solution of step (d). That is, the residue resulting from the filtration may be lithium phosphate and the lithium sulfate solid phase in step e, and the filtrate may be used in the subsequent step.

상기 단계 g의 탄산나트륨 용액 첨가 후, 80 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 1 시간 내지 2시간 동안 유지하여 반응시킬 수 있다.After the addition of the sodium carbonate solution of step g), the reaction can be carried out at a temperature of 80 ° C to 90 ° C for 1 hour to 2 hours.

상기 단계 g의 여과에서 발생하는 여액은 소량의 리튬을 포함하고 있을 수 있으므로, 상기 단계 a의 혼합물 제조에 사용될 수 있다.The filtrate generated in the filtration of step g may contain a small amount of lithium, and thus may be used for preparing the mixture of step a.

상기 단계 g의 세척으로 발생하는 세척액은 또한 소량의 리튬을 포함하고 있을 수 있어 상기 단계 a의 혼합물 제조에 사용될 수 있다.The washing liquid resulting from the washing of step g may also contain a small amount of lithium and may be used in the preparation of the mixture of step a.

상기의 방법(단계 a 내지 단계 g)을 통해 제조되는 탄산리튬은 상기의 방법을 1회 수행할 시, 상기 단계 a의 리튬 폐액의 리튬 함량 대비 60 wt% 내지 80 wt%의 리튬을 포함하는 탄산리튬 고상을 제조할 수 있으며, 상기의 방법이 연속적으로 수행되어 안정화되면 상기 단계 a의 리튬 폐액의 리튬 함량 대비 3 wt% 내지 8 wt%의 리튬만이 사용되지 못하고 폐기될 수 있다.The lithium carbonate produced through the above method (step a to step g) can be obtained by carrying out the above-described process once, and there is provided a lithium carbonate solution containing 60 wt% to 80 wt% lithium relative to the lithium content of the lithium waste solution of step a And when the above method is continuously performed and stabilized, only 3 wt% to 8 wt% of lithium relative to the lithium content of the lithium waste solution of the step a) can not be used and can be discarded.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 단계 e의 최종 여과에서 발생하는 여액, 상기 단계 e의 세척에서 발생하는 세척액, 상기 단계 f의 여과에서 발생하는 잔사, 상기 단계 g의 여과에서 발생하는 여액 및 세척에서 발생하는 세척액 등을 재활용하여 사용할 수 있어, 초기 출발물질인 리튬 함유 폐액에 포함된 리튬을 최대한 활용할 수 있는 장점이 있다.Further, according to an aspect of the present invention, there is provided a method for purifying a filtrate, which comprises filtration resulting from the final filtration of the step e, washing liquid resulting from washing of the step e, residue resulting from filtration of the step f, And a washing solution generated in washing can be recycled and used. Thus, it is possible to utilize lithium contained in a lithium-containing waste liquid as an initial starting material to the maximum extent.

본 발명의 또 다른 일 측면은,According to another aspect of the present invention,

상기의 방법(단계 1 내지 7, 단계 i 내지 vii, 단계 a 내지 g)으로 제조되어, 상기 단계 1, i, a의 폐액의 리튬 대비 90 wt% 내지 95 wt%의 리튬을 포함하는 고상의 탄산리튬을 제공한다.A solid phase carbonate comprising 90 wt% to 95 wt% of lithium relative to lithium in the waste solution of step 1, i, a, which is prepared in the above method (steps 1 to 7, steps i to vii, Lithium.

이하, 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. However, the following examples and experimental examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

<실시예 1> 고상의 탄산리튬 제조공정 1&Lt; Example 1 > Solid phase lithium carbonate production step 1

단계 1 : 폐 리튬 이차전지의 리튬 폐액 63 kg(리튬 농도 : 3 g/L)을 구비하였다. 상기 폐액에 인산을 리튬 대비 1몰 당량으로 투입하였다.Step 1: 63 kg of lithium waste solution (lithium concentration: 3 g / L) of a spent lithium secondary battery was provided. Phosphoric acid was added to the waste solution at 1 molar equivalent to lithium.

단계 2 : 상기 인산 투입된 폐액에 수산화나트륨(25% 농도)을 첨가하여 pH를 11로 조절하였다.Step 2: The pH was adjusted to 11 by adding sodium hydroxide (25% concentration) to the phosphoric acid-added waste solution.

단계 3 : 상기 pH 조절된 폐액을 80 ℃의 온도로 승온시키고, 1시간 동안 반응시킨 후 여과하여 고상의 인산리튬 1 kg을 회수하였으며, 이를 증류수로 세척하였다.Step 3: The pH-adjusted waste solution was heated to 80 ° C, reacted for 1 hour, and filtered to collect 1 kg of solid lithium phosphate, which was washed with distilled water.

단계 4 : 상기 고상의 인산리튬 대비 3.5배 중량(3.5 kg)의 증류수, 1.25배 중량(1.25 kg)의 황산(95 %)을 첨가한 후 여과하여 황산 리튬액 5.75 kg을 제조하였다.Step 4: 3.5 times weight (3.5 kg) of distilled water and 1.25 times weight (1.25 kg) of sulfuric acid (95%) were added to the solid lithium phosphate and filtered to prepare 5.75 kg of lithium sulfate solution.

단계 5 : 상기 황산 리튬액을 1차 증발농축하고 여과하여 1차 황산리튬 고상(1.18 kg) 및 1차 여액(2.2 kg)을 분리하고, 상기 1차 여액을 2차 증발농축 및 여과하여 2차 황산리튬 고상(0.32 kg) 및 최종 여액(0.60 kg)을 분리한 뒤, 최종 여액을 상기 단계 1의 인산 투입 공정에 활용하였다.Step 5: The lithium sulfate solution was subjected to primary evaporation and filtration to separate a primary lithium sulfate solid (1.18 kg) and a primary filtrate (2.2 kg), and the primary filtrate was subjected to secondary evaporation and filtration to obtain secondary The lithium sulfate solid phase (0.32 kg) and the final filtrate (0.60 kg) were separated and the final filtrate was used for the phosphoric acid addition step of step 1 above.

단계 5a : 상기 분리된 황산리튬 고상(1.18 + 0.32 = 1.5 kg)대비 20 wt%의 증류수(0.30 kg)를 가하여 세척하였고, 세척시 발생한 세척액(0.38 kg)은 상기 단계 4의 황산 리튬액 제조에 활용하였다.Step 5a: 20 wt% of distilled water (0.30 kg) was added to the separated lithium sulfate solid phase (1.18 + 0.32 = 1.5 kg), and the washing solution (0.38 kg) Respectively.

단계 6 : 상기 세척된 황산리튬 고상(1.42 kg)에 증류수 2.5배 중량, 25 wt% 농도의 수산화나트륨 용액을 첨가하여 pH를 10으로 조절하고, 80 ℃의 온도에서 1 시간 동안 유지시킨 뒤 여과하였다. 여과 시 발생한 잔사(인산리튬, 0.01 kg)는 상기 단계 4의 황산 리튬액 제조에 활용하였고, 여액(5 kg)은 후단 공정으로 사용되었다.Step 6: To the washed lithium sulfate solid (1.42 kg), the pH was adjusted to 10 by adding 2.5 times by weight of distilled water and a 25 wt% sodium hydroxide solution, maintained at 80 ° C for 1 hour, and then filtered . The filtrate (lithium phosphate, 0.01 kg) produced in the filtration was used for preparing the lithium sulfate solution of step 4 above, and the filtrate (5 kg) was used for the post-treatment.

단계 7 : 상기 여과한 여액(5 kg)에 15 wt% 농도의 탄산나트륨 용액(7.13 kg)을 첨가한 후, 80 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 1 시간 동안 반응시켜 탄산리튬을 형성시키고, 여과하였다. 여과 시 발생한 여액(11.29 kg)은 상기 단계 1의 리튬 폐액으로 활용하였고, 여과 시 잔사인 탄산리튬 고상은 증류수를 첨가하여 세척한 후, 세척액은 상기 단계 1의 리튬 폐액으로 활용하였고, 최종적으로 탄산리튬 고상(0.78 kg)을 얻을 수 있었다. Step 7: A sodium carbonate solution (7.13 kg) having a concentration of 15 wt% was added to the filtrate (5 kg), and the mixture was reacted at 80 ° C to 90 ° C for 1 hour to form lithium carbonate, followed by filtration. The filtrate (11.29 kg) generated during the filtration was used as the lithium waste solution in step 1, and the lithium carbonate solid phase as a residue in the filtration was washed by adding distilled water, and the washing solution was utilized as the lithium waste solution in step 1, Lithium solid phase (0.78 kg) was obtained.

<실시예 2> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 2 pH 10Example 2 Preparation of Solid Phase Lithium Carbonate, Step 2 pH 10

상기 실시예 1의 단계 2에서, pH를 10으로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid was prepared in the same manner as in Example 1, except that in Step 2 of Example 1, the pH was adjusted to 10.

<실시예 3> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 2 pH 12&Lt; Example 3 > Preparation process of solid phase lithium carbonate, step 2 pH 12

상기 실시예 1의 단계 2에서, pH를 12로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid phase was prepared in the same manner as in Example 1, except that in Step 2 of Example 1, the pH was adjusted to 12.

<실시예 4> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 3 70 ℃Example 4 Solid phase lithium carbonate production step, step 3 70 ° C

상기 실시예 1의 단계 3에서, 승온 온도를 70 ℃로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid phase was prepared in the same manner as in Example 1 except that the temperature was raised to 70 캜 in the step 3 of Example 1.

<실시예 5> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 3 90 ℃Example 5 Solid phase lithium carbonate production step, step 3 90 ° C

상기 실시예 1의 단계 3에서, 승온 온도를 90 ℃로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid phase was prepared in the same manner as in Example 1 except that the temperature was raised to 90 ° C in the step 3 of Example 1.

<비교예 1> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 2 pH 9&Lt; Comparative Example 1 > Preparation process of solid phase lithium carbonate, step 2 pH 9

상기 실시예 1의 단계 2에서, pH를 9으로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid was prepared in the same manner as in Example 1, except that in Step 2 of Example 1, the pH was adjusted to 9.

<비교예 2> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 2 pH 13&Lt; Comparative Example 2 > Preparation of solid phase lithium carbonate, step 2 pH 13

상기 실시예 1의 단계 2에서, pH를 13으로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid was prepared in the same manner as in Example 1 except that in Step 2 of Example 1, the pH was adjusted to 13.

<비교예 3> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 2 pH 13.5&Lt; Comparative Example 3 > Preparation process of solid phase lithium carbonate, step 2 pH 13.5

상기 실시예 1의 단계 2에서, pH를 13.5으로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid phase was prepared in the same manner as in Example 1, except that in Step 2 of Example 1, the pH was adjusted to 13.5.

<비교예 4> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 3 50 ℃&Lt; Comparative Example 4 > Solid phase lithium carbonate production step, step 3 50 &lt; 0 &gt; C

상기 실시예 1의 단계 3에서, 승온 온도를 50 ℃로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid phase was prepared in the same manner as in Example 1 except that the temperature was raised to 50 캜 in the step 3 of Example 1.

<비교예 5> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 3 100 ℃&Lt; Comparative Example 5 > Solid phase lithium carbonate production step, step 3 100 DEG C

상기 실시예 1의 단계 3에서, 승온 온도를 100 ℃로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid was prepared in the same manner as in Example 1, except that the temperature was raised to 100 ° C in the step 3 of Example 1.

<비교예 6> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 2 pH 8&Lt; Comparative Example 6 > Preparation of solid phase lithium carbonate, step 2 pH 8

상기 실시예 1의 단계 2에서, pH를 8로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid phase was prepared in the same manner as in Example 1, except that in Step 2 of Example 1, the pH was adjusted to 8.

<비교예 7> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 2 pH 7&Lt; Comparative Example 7 > Preparation process of solid phase lithium carbonate, step 2 pH 7

상기 실시예 1의 단계 2에서, pH를 8로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid phase was prepared in the same manner as in Example 1, except that in Step 2 of Example 1, the pH was adjusted to 8.

<비교예 8> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 3 60 ℃&Lt; Comparative Example 8 > Solid phase lithium carbonate production step, step 3 60 ° C

상기 실시예 1의 단계 3에서, 승온 온도를 60 ℃로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid phase was prepared in the same manner as in Example 1 except that the temperature was raised to 60 ° C in the step 3 of Example 1.

<비교예 9> 고상의 탄산리튬 제조공정, 단계 3 25 ℃&Lt; Comparative Example 9 > Solid phase lithium carbonate production step, step 3 25 C

상기 실시예 1의 단계 3에서, 승온 온도를 25 ℃로 조절한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 하여 탄산리튬 고상을 제조하였다.A lithium carbonate solid was prepared in the same manner as in Example 1, except that the temperature was raised to 25 ° C in the step 3 of Example 1.

<실험예 1> 각 조건에 따른 리튬 회수율 측정<Experimental Example 1> Measurement of lithium recovery rate under each condition

상기 실시예 1 내지 실시예 5 및 비교예 1 내지 10에서, 초기 리튬폐액의 리튬 대비 1차 제조된 탄산리튬의 리튬 함량을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.In Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 10, the lithium content of the lithium carbonate prepared in the early stage of lithium waste solution versus lithium was measured. The results are shown in Table 1.

구분division 조건Condition 1차 리튬 회수율(%)Primary lithium recovery (%) 실시예 1Example 1 기준standard 76.5276.52 실시예 2Example 2 단계 2 pH 10Step 2 pH 10 70.8470.84 실시예 3Example 3 단계 2 pH 12Step 2 pH 12 76.5276.52 실시예 4Example 4 단계 3 70 ℃Step 3 70 ° C 75.3575.35 실시예 5Example 5 단계 3 90 ℃Step 3 90 ° C 76.5276.52 비교예 1Comparative Example 1 단계 2 pH 9Step 2 pH 9 53.7253.72 비교예 2Comparative Example 2 단계 2 pH 13Step 2 pH 13 75.6475.64 비교예 3Comparative Example 3 단계 2 pH 13.5Step 2 pH 13.5 70.8470.84 비교예 4Comparative Example 4 단계 3 50 ℃Step 3 50 ° C 62.7262.72 비교예 5Comparative Example 5 단계 3 100 ℃Step 3 100 ° C 76.5276.52 비교예 6Comparative Example 6 단계 2 pH 8Step 2 pH 8 42.3742.37 비교예 7Comparative Example 7 단계 2 pH 7Step 2 pH 7 38.2638.26 비교예 8Comparative Example 8 단계 3 60 ℃Step 3 60 ° C 70.8470.84 비교예 9Comparative Example 9 단계 3 25 ℃Step 3 25 ° C 39.9239.92

표 1에 도시한 바와 같이, 단계 2에서 수산화나트륨을 통해 pH를 10 내지 12로 조절한 실시예 1 내지 3은 폐액 리튬 대비 제조된 탄산리튬의 리튬 함량이 모두 72 wt%이상이었고, pH를 11로 조절한 실시예 1이 가장 우수한 리튬 회수율을 나타내는 것을 확인하였다. 반면, pH가 9로 조절된 비교예 1은 그보다 낮은 수치를 나타내었고, pH가 13 및 13.5로 조절된 비교예 2 및 3 은 실시예 1보다 오히려 회수율이 낮아지며 수산화나트륨 사용량이 실시예 1 대비 5배 내지 10배 과다 투입됨으로 인해 공정비용이 상승하게 되었으며, 그에 따른 폐수처리 비용도 상승하는 역효과가 발생되었다. 비교예 2 및 3의 회수율이 저하되는 원인은 전술한 바와 같이 과량의 수산화나트륨 투입으로 인해 리튬의 일부가 수산화리튬으로 생성되기 때문이며, 수산화리튬의 용해도로 인해 리튬이 다시 용해되어 단계 3의 여과 시 여액에서 오히려 리튬농도가 상승하는 결과를 초래하게 된다.As shown in Table 1, in Examples 1 to 3, in which the pH was adjusted to 10 to 12 through sodium hydroxide in Step 2, the lithium content of the lithium carbonate prepared with respect to the waste lithium was 72 wt% or more, Was found to exhibit the best lithium recovery rate. On the other hand, Comparative Example 1 in which the pH was adjusted to 9 exhibited a lower value, Comparative Examples 2 and 3 in which the pH was adjusted to 13 and 13.5 were lower than those in Example 1, and the sodium hydroxide usage was lower than that in Example 1 Over 10 to 10 times of the increase in the cost of the process resulted in an increase in the cost of wastewater treatment. The reason why the recovery rates of Comparative Examples 2 and 3 are lowered is that as a part of lithium is produced as lithium hydroxide due to an excessive amount of sodium hydroxide as described above and lithium is dissolved again due to the solubility of lithium hydroxide, Resulting in an increase in lithium concentration in the filtrate.

단계 3의 승온 온도를 70 ℃ 내지 90 ℃로 조절한 실시예 1, 4 및 5는 모두 77 wt% 이상의 폐액 리튬 대비 제조된 탄산리튬의 리튬 함량을 나타내었고, 100 ℃인 비교예 5는 회수율 실시예 1과 비교하여 비슷한 회수율을 보이지만 승온을 위해 투입되는 에너지비용 대비 효율면에서 좋지 않은 결과를 보여준다. 승온 온도가 50 ℃인 비교예 4의 경우 리튬회수율이 저하되는 것을 확인하였으며, 이는 인산리튬의 용해도는 온도가 높을수록 낮아지고 온도가 낮을수록 높아지는 반비례 관계에 기인한 것으로 판단된다.In Examples 1, 4 and 5, in which the temperature rise temperature of Step 3 was adjusted to 70 to 90 캜, the lithium content of lithium carbonate prepared in comparison with 77 wt% or more of waste lithium was shown, and in Comparative Example 5 at 100 캜, It shows a similar recovery rate as in Example 1, but shows poor results in terms of the energy cost to be charged for the temperature rise. In Comparative Example 4, in which the temperature was elevated to 50 ° C, it was confirmed that the lithium recovery was lowered because the solubility of lithium phosphate was lowered as the temperature increased and increased as the temperature decreased.

<실험예 2> 회차에 따른 리튬 회수율 측정<Experimental Example 2> Measurement of lithium recovery rate

상기 실시예 1에서, 전체 공정을 2회부터 5회까지 반복하여 수행하였고, 이에 따른 리튬 폐액 전체중량 대비 각 물질들의 상대중량 및 리튬 회수율을 각각의 회차에 따라 측정하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다.In Example 1, the entire process was repeated from 2 to 5 times, and the relative weights and lithium recovery rates of the respective materials with respect to the total weight of the lithium waste solution were measured according to the respective turns. Respectively.

도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 실험을 통해 최초 리튬 폐액의 리튬으로부터 리튬 회수율은 76.5%였으며, 도 6에 나타낸 바와 같이 반복 차수를 더해갈수록 회수율은 증가하여 5회차에서는 최초 리튬 폐액의 리튬 대비 93.7%의 리튬 회수가 가능한 것을 확인하였다.As shown in FIG. 6, the recovery rate of lithium from the lithium of the first lithium waste solution was 76.5%. As shown in FIG. 6, the recovery rate increased as the repetition degree was increased. It was confirmed that lithium recovery was possible.

<실험예 3> 각 단계의 생성물 XRD 분석<Experimental Example 3> XRD analysis of product in each step

상기 실시예 1에서, 각 단계에서 생성되는 인산리튬, 황산리튬 및 탄산리튬의 X선 회절 분석을 수행하였으며, 그 결과를 도 3 내지 도 5에 나타내었다.In Example 1, X-ray diffraction analysis of lithium phosphate, lithium sulfate and lithium carbonate produced in each step was carried out, and the results are shown in FIG. 3 to FIG.

도 3 내지 도 5에 나태낸 바와 같이, 단계 3에서 회수되는 인산리튬, 단계 5에서 회수되는 황산리튬 및 최종적으로 제조된 탄산리튬이 용이하게 형성되는 것을 확인하였다.As shown in FIGS. 3 to 5, it was confirmed that lithium phosphate recovered in step 3, lithium sulfate recovered in step 5, and lithium carbonate finally produced were easily formed.

지금까지 본 발명의 일 측면에 따른 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although the concrete embodiments of the method for producing solid lithium carbonate from the lithium-containing waste liquid according to one aspect of the present invention have been described so far, it is apparent that various modifications can be made within the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the claims.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that the foregoing embodiments are illustrative and not restrictive in all respects and that the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

Claims (24)

리튬 함유 폐액에 인 함유물질을 첨가한 혼합물을 제조하는 단계(단계 1);
상기 제조된 혼합물에 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절하는 단계(단계 2);
상기 pH 조절된 혼합물을 승온하여 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수하는 단계(단계 3);
상기 회수된 인산리튬에 증류수 및 황산을 첨가한 황산 리튬액을 제조하는 단계(단계 4);
상기 황산 리튬액을 증발농축하여 고상의 황산리튬을 회수하는 단계(단계 5);
상기 단계 5에서 회수된 황산리튬을 세척하는 단계(단계 5a);
상기 세척된 고상의 황산리튬에 증류수 및 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절한 후 여과하는 단계(단계 6); 및
상기 여과된 여액에 탄산염을 첨가하고, 여과 및 세척하여 고상의 탄산리튬을 제조하는 단계(단계 7);를 포함하고,
상기 단계 5a의 세척으로 발생하는 세척액은 상기 단계 4의 황산 리튬액으로 활용되고,
상기 단계 6의 여과에서 발생하는 인산리튬은 상기 단계 4의 인산리튬으로 활용되고,
상기 단계 7의 여과에서 발생하는 여액 및 세척에서 발생하는 세척액은 상기 단계 1의 혼합물 제조에 활용되는, 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
A step of preparing a mixture in which a phosphorus-containing substance is added to a lithium-containing waste liquid (step 1);
Adjusting the pH by adding a basic solution to the prepared mixture (step 2);
Raising the pH-adjusted mixture to react, and recovering lithium phosphate by filtration (step 3);
A step (step 4) of preparing a lithium sulfate solution to which distilled water and sulfuric acid are added to the recovered lithium phosphate;
Concentrating the lithium sulfate solution by evaporation to recover solid lithium sulfate (step 5);
Washing the recovered lithium sulfate in step 5 (step 5a);
Adding distilled water and a basic solution to the cleaned solid lithium sulfate to adjust pH and then filtering (step 6); And
Adding carbonate to the filtered filtrate, filtering and washing to produce solid lithium carbonate (Step 7)
The washing solution generated by the washing of the step 5a is utilized as the lithium sulfate solution of the step 4,
The lithium phosphate generated in the filtration in the step 6 is utilized as the lithium phosphate in the step 4,
Wherein the filtrate generated in the filtration in step 7 and the washing liquid generated in the washing are utilized in the preparation of the mixture of step 1, from the lithium-containing waste liquid.
제1항에 있어서,
상기 단계 1의 인 함유물질은,
인산(H3PO4) 또는 인산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The phosphorus-containing material in step (1)
Containing waste liquid characterized by comprising phosphoric acid (H 3 PO 4 ) or phosphate.
제1항에 있어서,
상기 단계 1의 인 함유물질 첨가비는,
상기 리튬 함유 폐액의 리튬 대비 0.8 내지 1.2 배 당량으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The phosphorus-containing material addition ratio in the above step (1)
Containing waste liquid is added in an amount of 0.8 to 1.2 times the equivalent of lithium in the lithium-containing waste liquid.
제1항에 있어서,
상기 단계 2의 염기성 용액은,
수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 수산화바륨(Ba(OH)2)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 염기성 용액인 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The basic solution of step 2,
Hydroxide including sodium (NaOH), potassium hydroxide (KOH), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium hydroxide (Ca (OH) 2) and barium hydroxide at least one selected from the group consisting of (Ba (OH) 2) By weight based on the weight of the lithium-containing waste liquid.
제1항에 있어서,
상기 단계 2의 염기성 용액의 첨가는,
상기 혼합물의 pH가 10 내지 12가 되도록 첨가되는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The addition of the basic solution of step 2,
Wherein the pH of the mixture is adjusted so that the pH is 10-12.
제1항에 있어서,
상기 단계 3의 승온은,
70 ℃ 내지 90 ℃의 온도로 승온하고, 승온 후 30 분 내지 90 분 동안 유지하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The temperature rise in step 3 is,
Containing waste liquid from a lithium-containing waste liquid, wherein the temperature is raised to a temperature of 70 ° C to 90 ° C and maintained for 30 minutes to 90 minutes after the temperature rise.
제1항에 있어서,
상기 단계 4의 산 리튬액 제조는,
상기 회수된 인산리튬 대비 2.5배 내지 4.5배 중량의 증류수 및 상기 회수된 인산리튬 대비 0.75배 내지 1.75배 중량의 산을 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The production of the acid lithium solution in the step 4,
Wherein the distillated water is prepared by adding 2.5 to 4.5 times as much weight of distilled water to the recovered lithium phosphate and 0.75 to 1.75 times as much weight of the recovered lithium phosphate as the lithium phosphate.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단계 5의 증발농축은,
1 내지 5 회 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The evaporation concentration in step 5 is carried out,
Containing waste liquid is performed 1 to 5 times.
제1항 또는 제9항에 있어서,
상기 단계 5의 증발농축 이후 여과를 수행하고, 상기 여과에서 발생하는 여액은 상기 단계 1의 인 함유물질로 사용되는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
10. The method of claim 1 or 9,
Wherein the filtration is performed after the evaporation concentration in the step 5, and the filtrate generated in the filtration is used as the phosphorus-containing material in the step 1.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단계 5a의 세척은,
상기 회수된 리튬염 대비 10 wt% 내지 40 wt%의 증류수를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The washing of step 5a,
Wherein the recovered lithium salt is carried out through 10 wt% to 40 wt% of distilled water relative to the recovered lithium salt.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단계 6의 증류수 첨가량은,
상기 회수된 고상의 리튬염 중량 대비 2 배 내지 20 배 중량이 첨가되는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The amount of distilled water added in step 6 is,
Wherein the weight of the recovered solid lithium salt is 2 to 20 times the weight of the recovered solid lithium salt.
제1항에 있어서,
상기 단계 6의 염기성 용액은,
수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화바륨(Ba(OH)2) 및 탄산염으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The basic solution of the step 6 is,
Sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2), calcium hydroxide (Ca (OH) 2), barium hydroxide (Ba (OH) 2) and at least one member selected from the group consisting of carbonate Containing waste liquid from a lithium-containing waste liquid.
제1항에 있어서,
상기 단계 6의 pH 조절은,
pH가 9 내지 11이 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The pH adjustment in step 6 is carried out,
and the pH is adjusted to be 9 to 11. The method for producing lithium carbonate according to claim 1,
제1항에 있어서,
상기 단계 6의 pH 조절은,
60 ℃ 내지 90 ℃의 온도에서 30 분 내지 90 분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The pH adjustment in step 6 is carried out,
Wherein the reaction is carried out at a temperature of 60 DEG C to 90 DEG C for 30 minutes to 90 minutes.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단계 7의 탄산염은,
탄산나트륨(Na2CO3), 중탄산나트륨(NaHCO3), 탄산칼륨(K2CO3), 중탄산칼륨(KHCO3), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산마그네슘(MgCO3), 탄산바륨(BaCO3) 및 돌로마이트(CaMg(CO3)2)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 리튬 함유 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
The method according to claim 1,
The carbonates of step 7,
Sodium carbonate (Na 2 CO 3), sodium bicarbonate (NaHCO 3), potassium carbonate (K 2 CO 3), potassium bicarbonate (KHCO 3), calcium carbonate (CaCO 3), magnesium carbonate (MgCO 3), barium carbonate (BaCO 3 ) And dolomite (CaMg (CO 3 ) 2 ). 2. A process for producing lithium carbonate, comprising:
삭제delete 삭제delete 리튬을 함유하는 폐 리튬전지의 폐액에 인산을 첨가한 혼합물을 제조하는 단계(단계 i);
상기 제조된 혼합물에 염기성 용액을 첨가하여 pH를 10 내지 12로 조절하는 단계(단계 ii);
상기 pH 조절된 혼합물을 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도로 승온하여 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수하는 단계(단계 iii);
상기 회수된 인산리튬에 증류수 및 황산을 첨가한 황산 리튬액을 제조하는 단계(단계 iv);
상기 황산 리튬액을 증발농축하여 고상의 황산리튬을 회수하는 단계(단계 v);
상기 단계 v에서 회수된 황산리튬을 세척하는 단계(단계 v+);
상기 세척된 고상의 황산리튬에 증류수 및 염기성 용액을 첨가하여 pH를 조절한 후 여과하는 단계(단계 vi); 및
상기 여과된 여액에 탄산염을 첨가하고, 여과 및 세척하여 고상의 탄산리튬을 제조하는 단계(단계 vii);을 포함하고,
상기 단계 v+의 세척으로 발생하는 세척액은 상기 단계 iv의 황산 리튬액으로 활용되고,
상기 단계 vi의 여과에서 발생하는 인산리튬은 상기 단계 iv의 인산리튬으로 활용되고,
상기 단계 vii의 여과에서 발생하는 여액 및 세척에서 발생하는 세척액은 상기 단계 i의 혼합물 제조에 활용되는, 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
A step of preparing a mixture in which a phosphoric acid is added to a waste solution of a waste lithium battery containing lithium (step i);
Adding a basic solution to the prepared mixture to adjust the pH to 10 to 12 (step ii);
Raising the temperature of the pH-adjusted mixture to a temperature of 70 ° C to 90 ° C for reaction, and recovering lithium phosphate by filtration (step iii);
Preparing a lithium sulfate solution to which distilled water and sulfuric acid are added to the recovered lithium phosphate (step iv);
Concentrating the lithium sulfate solution by evaporation to recover solid lithium sulfate (step v);
Washing the recovered lithium sulphate in step v (step v +);
Adding distilled water and a basic solution to the washed solid lithium sulfate to adjust the pH and then filtering (step vi); And
Adding a carbonate to the filtered filtrate, filtering and washing to produce solid lithium carbonate (step vii)
The washing solution generated by the washing of the step v + is utilized as the lithium sulfate solution of the step iv,
The lithium phosphate generated in the filtration in the step vi is utilized as the lithium phosphate of the step iv,
Wherein the filtrate generated in the filtration of the step vii and the washing liquid generated in the washing are used in the preparation of the mixture of the step i.
1.5 g/L 내지 6.0 g/L 농도의 리튬을 함유하는 폐 리튬전지의 폐액에 상기 리튬 대비 0.8 내지 1.2 배 당량으로 인산을 첨가한 혼합물을 제조하는 단계(단계 a);
상기 제조된 혼합물에 수산화나트륨 용액을 첨가하여 pH를 10 내지 12로 조절하는 단계(단계 b);
상기 pH 조절된 혼합물을 70 ℃ 내지 90 ℃의 온도로 승온하여 30 분 내지 90 분 동안 반응시키고, 여과하여 인산리튬을 회수하는 단계(단계 c);
상기 회수된 인산리튬에 상기 인산리튬 대비 2.5배 내지 4.5배 중량의 증류수 및 0.75배 내지 1.75배 중량의 황산을 첨가한 후 여과하여 황산 리튬액을 제조하는 단계(단계 d);
상기 황산 리튬액을 증발농축 및 여과하여 고상의 황산리튬을 회수하고 세척하되, 상기 증발농축 및 여과는 2 내지 5회 수행되는 단계(단계 e);
상기 세척된 고상의 황산리튬에 상기 황산리튬 대비 2 내지 20배 중량의 증류수를 첨가하고, 수산화나트륨 용액을 첨가하여 pH를 9 내지 11로 조절한 후 여과하는 단계(단계 f); 및
상기 여과된 여액에 5 wt% 내지 50 wt% 농도의 탄산나트륨 용액을 첨가하고, 여과 및 세척하여 고상의 탄산리튬을 제조하는 단계(단계 g);을 포함하고,
상기 단계 e의 세척으로 발생하는 세척액은 상기 단계 d의 황산 리튬액으로 활용되고,
상기 단계 f의 여과에서 발생하는 인산리튬은 상기 단계 d의 인산리튬으로 활용되고,
상기 단계 g의 여과에서 발생하는 여액 및 세척에서 발생하는 세척액은 상기 단계 a의 혼합물 제조에 활용되는, 폐 리튬전지의 폐액으로부터 고상의 탄산리튬 제조방법.
Preparing a waste solution of a waste lithium battery containing lithium at a concentration of 1.5 g / L to 6.0 g / L by adding phosphoric acid in an amount of 0.8 to 1.2 times the lithium relative to the lithium (step a);
Adding sodium hydroxide solution to the prepared mixture to adjust the pH to 10 to 12 (step b);
Raising the temperature of the pH-adjusted mixture to 70 ° C to 90 ° C, reacting for 30 minutes to 90 minutes, and recovering lithium phosphate by filtration (step c);
Adding distilled water and lithium sulfate to the recovered lithium phosphate in an amount of 2.5 to 4.5 times the weight of the lithium phosphate and 0.75 to 1.75 times the weight of the lithium phosphate, and then filtering the lithium phosphate to prepare a lithium sulfate solution (step d);
The lithium sulfate solution is concentrated by evaporation and filtration to recover and wash the solid lithium sulfate, and the evaporation and filtration is performed 2 to 5 times (step e);
Adding distilled water of 2 to 20 times the weight of the lithium sulfate to the washed solid lithium sulfate, adjusting the pH to 9 to 11 by adding sodium hydroxide solution, and then filtering (step f); And
Adding sodium carbonate solution at a concentration of 5 wt% to 50 wt% to the filtrate, filtering and washing to prepare solid lithium carbonate (step g)
The washing liquid generated by the washing of the step e is utilized as the lithium sulfate liquid of the step d,
The lithium phosphate generated in the filtration of the step (f) is utilized as the lithium phosphate of the step (d)
Wherein the filtrate generated in the filtration in step g and the washing liquid generated in the washing are used in the preparation of the mixture in step a) from the waste liquid of the spent lithium battery.
제1항, 제22항 및 제23항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되어,
상기 폐액의 리튬 함량 대비 90 wt% 내지 95 wt%의 리튬을 포함하는 고상의 탄산리튬.
23. A process for the preparation of a compound according to any one of claims 1, 22 and 23,
A solid lithium carbonate comprising 90 wt% to 95 wt% lithium relative to the lithium content of the waste solution.
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