KR101955969B1 - Fluid transfer type lithium ion adsorption / desorption device - Google Patents

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KR101955969B1
KR101955969B1 KR1020170169888A KR20170169888A KR101955969B1 KR 101955969 B1 KR101955969 B1 KR 101955969B1 KR 1020170169888 A KR1020170169888 A KR 1020170169888A KR 20170169888 A KR20170169888 A KR 20170169888A KR 101955969 B1 KR101955969 B1 KR 101955969B1
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박준우
이준희
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주식회사 셀젠
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Abstract

The present invention relates to a fluid moving type lithium ion adsorption/desorption device easy to recover lithium. According to the present invention, the fluid moving type lithium ion adsorption/desorption device comprises: first and second cases; an ion exchange membrane having an ion membrane flow hole formed therein; first and second flow path pads; an active charcoal electrode; a lithium manganese oxide (LMO) electrode having an LMO pad; first and second supply pipes; first and second discharge pipes; a plurality of couplers; and a plurality of stoppers.

Description

유체이동형 리튬이온 흡탈착장치{Fluid transfer type lithium ion adsorption / desorption device}[0001] The present invention relates to a fluid transfer type lithium ion adsorption / desorption device,

본 발명은 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리튬이온을 포함하는 용액을 리튬이온 흡탈착장치의 내측으로 이동시키면서 리튬이온을 선택적으로 흡착 또는 탈착하여 리튬이온을 회수할 수 있도록 하는 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid transfer type lithium ion adsorption / desorption apparatus, and more particularly, to a fluid transfer type lithium ion adsorption / desorption apparatus capable of selectively adsorbing or desorbing lithium ions while moving a solution containing lithium ions to the inside of a lithium ion adsorption / To a fluid-transportable lithium ion adsorption / desorption device.

리튬 및 리튬 화합물들은 세라믹, 2차 전지 재료, 냉매 흡착제, 촉매, 의약품 등의 매우 넓은 분야에 이용되고 있으며, 또한 핵융합 에너지 자원으로서 주목받고 있다. 앞으로 대용량 전지, 전기 자동차 등이 실용화될 경우 리튬 및 리튬 화합물들의 수요가 더욱 증가할 것으로 예상된다.Lithium and lithium compounds are used in a wide variety of fields such as ceramics, secondary battery materials, refrigerant adsorbents, catalysts, and pharmaceuticals, and they are attracting attention as a fusion energy resource. In the future, demand for lithium and lithium compounds is expected to increase further when large-capacity batteries and electric vehicles are put to practical use.

이러한 시점에서 상업적으로 채굴 가능한 리튬 육상 자원의 세계 매장량이 400만 톤 내외에 불과한 것을 고려하면, 리튬 자원의 확보를 위한 신기술의 개발이 절실하다고 할 수 있다.Considering that the world reserves of commercially available lithium land resources are only about 4 million tons at this point, development of new technologies to secure lithium resources is urgent.

이를 위해, 현재 해수, 간수, 리튬 배터리 폐액 등의 수용액에 미량으로 녹아있는 리튬을 효과적으로 채취하기 위한 연구들이 진행되고 있고, 이러한 연구들의 주된 관건은 리튬 이온에 대한 높은 선택성과 우수한 흡 탈착 성능을 가진 고성능 흡착제를 개발하는 것이었다.For this purpose, studies are being conducted to effectively extract lithium dissolved in a small amount in an aqueous solution such as sea water, wastewater, and lithium battery waste solution. The main point of these studies is that high selectivity to lithium ions and excellent adsorption / desorption performance And to develop a high performance adsorbent.

종래, 그러한 연구들의 결실로서 망간 산화물을 재료로 하여 고상 반응법 또는 겔 공법으로 리튬의 흡 탈착이 용이한 분말을 제조하는 방법이 공지되어 있고, 그러한 방법으로 제조한 분말은 리튬 2차 전지용 양극 재료(등록특허공보 제10-0245808호, 등록특허공보 제10-0589031호 등), 리튬 흡착제의 재료 등으로 이용되어 왔다.As a result of such studies, there has been known a method for producing powders which are easy to adsorb and desorb lithium by a solid-phase reaction method or a gel method using manganese oxide as a material. Powders produced by such a method are used as a cathode material for a lithium secondary battery (Registered patent publication No. 10-0245808, registered patent publication No. 10-0589031 etc.), a material of a lithium adsorbent, and the like.

그러나, 분말 상태의 리튬 흡착제를 등록특허공보 제10-0895866호에 적용하여 사용하는 것은 취급상 불편이 따르기 때문에 이를 성형하여 이용할 필요성이 꾸준히 재기 되었으며, 성형방법으로서 대한민국 등록특허공보 제10-0895866호에는 분말을 알루미나 파우더와 혼합한 후, PVC와 같은 공극 형성제를 사용하여 상기 분말 및 알루미나 파우더의 혼합물을 덩어리지게 함으로써 구슬 형태로 흡착제를 제조하는 방법이 개시되어 있다.However, the use of a lithium adsorbent in powder form as disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0895866 is inconvenient in handling, and therefore the necessity of molding and using the lithium adsorbent has been steadily recovered. As a molding method, Korean Patent Registration No. 10-0895866 Discloses a method for producing an adsorbent in the form of beads by mixing a powder with an alumina powder, followed by agglomerating the mixture of the powder and the alumina powder using a voiding agent such as PVC.

일반적으로 리튬 흡착제는 다양한 환경의 수용액 상에서 물리적, 화학적 안정성을 유지해야 하고, 아울러 높은 흡착효율을 보장할 수 있는 흡착 자리를 제공해 줄 수 있어야 한다. 또한, 분말 형태의 흡착제가 갖는 리튬이온에 대한 높은 선택성을 유지하여 리튬 이외의 원소를 흡착하지 않아야 하고, 흡착 후 리튬의 회수를 위한 탈착 과정도 용이해야 하는 등의 필수적인 특성을 갖추어야 한다.Generally, the lithium adsorbent should be capable of maintaining physical and chemical stability in aqueous solution of various environments, and also capable of providing adsorption sites capable of ensuring high adsorption efficiency. In addition, it is necessary that the adsorbent in the form of a powder has essential properties such as high selectivity for lithium ions and adsorption of elements other than lithium, and desorption process for recovery of lithium after adsorption.

그러나, 상기와 같은 종래의 PVC 첨가법을 이용하여 구슬 형태로 흡착제를 제조할 경우에는, 취급은 용이하나, 초기 분말 흡착제에 비해 약 30% 이상 흡착 능력이 떨어진다는 문제점과 높은 제조단가와 환경오염 문제 등이 지적됨과 아울러 흡착된 리튬을 탈착하여 포집하는데도 용이하지 않은 문제점이 있는 것이었다.However, when the adsorbent is prepared in the form of beads using the conventional PVC addition method as described above, it is easy to handle, but the adsorbing ability is lowered by about 30% or more compared with the initial powder adsorbent, And it is not easy to desorb and collect the adsorbed lithium.

따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결한 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치가 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a need for a fluid-transportable lithium ion adsorption / desorption device that solves the above-described problems of the related art.

1. 등록특허공보 제10-0245808호1. Patent Publication No. 10-0245808 2. 등록특허공보 제10-0589031호2. Patent Publication No. 10-0589031 3. 등록특허공보 제10-0895866호3. Patent Publication No. 10-0895866

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 종래에 해수, 간수, 리튬 배터리 폐액 등으로부터 리튬을 회수하기 위해 분말 또는 구슬 형태의 흡착제를 사용하여 리튬을 회수함으로써 리튬의 회수 효율이 낮을뿐만 아니라 환경문제 또한 야기되었던 것을 리튬을 전극의 극성 변경만으로도 선택적으로 흡착 또는 탈착할 수 있는 리튬이온 흡착 및 탈착용 전극을 형성함으로써 리튬의 회수가 용이할 뿐만 아니라 환경문제, 에너지 효율성 및 경제성이 우수한 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치을 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for recovering lithium from seawater, In addition to low efficiency and environmental problems, lithium is easily recovered by forming lithium ion adsorption / desorption electrodes capable of selectively adsorbing or desorbing lithium only by changing the polarity of the electrode, And an object of the present invention is to provide a fluid transfer type lithium ion adsorption / desorption apparatus having excellent economical efficiency.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 사각의 판형으로 형성됨과 아울러 내측 외주연에는 일측에서 타측으로 관통되는 다수개의 제1결합공이 관통 형성되며, 내측 후방에는 상부에는 일측에서 타측으로 관통되는 제1유로공이 형성되고, 제1유로공의 이격된 하부에는 일측에서 타측으로 관통되는 제1배출공이 형성되며, 제1유로공 및 제1배출공의 전방에는 각각 이격되어 일측에서 타측으로 관통되는 한 쌍의 제1통공이 형성되는 제1케이스와, 상기 제1케이스와 이격되어 사각의 판형으로 형성됨과 아울러 대칭 구비되며, 내측에는 제1결합공에 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 제2결합공이 형성되고, 내측 후방에는 상하부에 각각 제1유로공 및 제1배출공에 대응되게 관통되는 제2통공이 형성되며, 내측 전방에는 제1통공에 대응되게 상부에는 제2유로공이 형성됨과 아울러 하부에는 제2배출공이 각각 관통 형성되는 제2케이스와, 상기 제1케이스 및 제2케이스 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 제2통공, 제2유로공 및 제2배출공과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 이온막유로공이 형성되는 이온교환막과, 상기 제1케이스와 이온교환막 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 사각형상으로 형성됨과 아울러 일측에서 타측으로 관통되는 제1관통공이 형성되고, 제1관통공의 외측으로 이격된 내측 전방 상부 및 내측 후방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제1바이패스공이 형성되며, 제1관통공의 외측으로 이격된 내측 후방 상부 및 내측 전방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제1유로패드유로공이 형성되고, 일측에는 타측 방향으로 각각 내입되어 제1유로패드유로공과 제1관통공을 이어주는 제1유로가 형성되는 제1유로패드와, 상기 제2케이스와 이온교환막 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 사각형상으로 형성됨과 아울러 일측에서 타측으로 관통되는 제2관통공이 형성되고, 제2관통공의 외측으로 이격된 내측 후방 상부 및 내측 전방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제2바이패스공이 형성되며, 제2관통공의 외측으로 이격된 내측 전방 상부 및 내측 후방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제2유로패드유로공이 형성되고, 타측에는 일측 방향으로 각각 내입되어 제2유로패드유로공과 제2관통공을 이어주는 제2유로가 형성되는 제2유로패드와, 상기 제1케이스와 제1유로패드 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 상부에는 상부측으로 연장되어 외부로부터 전류를 공급받는 활성탄전극연결구가 형성되고, 각 모서리에서 이격된 내측에는 제1바이패스공 및 제1유로패드유로공과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 활성탄전극유로공이 형성되며, 활성탄전극유로공에서 이격된 내측에는 제1관통공에 대응되게 사각형상으로 타측으로 돌출되는 활성탄패드가 형성되는 활성탄전극과, 상기 제2케이스와 제2유로패드 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 상부에는 상부측으로 연장되어 외부로부터 전류를 공급받는 LMO전극연결구가 형성되고, 각 모서리에서 이격된 내측에는 제2바이패스공 및 제2유로패드유로공과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 LMO전극유로공이 형성되며, LMO전극유로공에서 이격된 내측에는 제2관통공에 대응되게 사각형상으로 일측으로 돌출되는 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드가 형성되는 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극과, 상기 제1케이스의 제1유로공 일측 및 제2케이스의 제2배출공 타측에 각각 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 공급받은 용액을 활성탄패드에 공급함과 아울러 활성탄패드를 지나온 용액을 외부로 배출하도록 구비되는 제1공급파이프 및 제2배출파이프와, 상기 제2케이스의 제2유로공 타측 및 제1케이스의 제1배출공 일측에 각각 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 공급받은 리튬이온이 포함된 수용액 또는 농축액을 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드에 공급함과 아울러 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드를 지나온 수용액 또는 농축액을 외부로 배출하도록 구비되는 제2공급파이프 및 제1배출파이프와, 상기 제1케이스의 제1결합공 및 제2케이스의 제2결합공에 각각 관통 체결되어 제1케이스 및 제2케이스를 고정하는 다수개의 체결구와, 상기 제1케이스의 제1통공 및 제2케이스의 제2통공에 각각 삽입 고정되는 대수개의 차단구로 이루어지는 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is characterized in that, in the present invention, a plurality of first engagement holes, which are formed in a rectangular plate shape and penetrate from one side to the other side, are formed through the inner side peripheral edge, A first flow hole is formed in the lower part of the first flow hole, and a first discharge hole is formed in the lower part of the first flow hole so as to pass from one side to the other. The first flow hole and the first discharge hole are spaced apart from each other, A first case formed with a pair of first through holes, a first case having a square plate shape spaced apart from the first case, and a second case having a plurality of first through holes A second through hole corresponding to the first flow hole and the first discharge hole is formed in the upper and lower portions of the inner rear portion, and a second through hole corresponding to the first through hole is formed in the inner front side, A second case having a second flow hole formed in an upper portion thereof and a second exhaust hole formed in a lower portion thereof, and a second through hole formed between the first case and the second case in a rectangular plate shape, An ion exchange membrane in which an ion membrane channel is formed so as to penetrate from the one side to the other side in correspondence with the two-flow hole and the second discharge hole, and a square plate shape formed between the first case and the ion exchange membrane, A first through hole penetrating from one side to the other side is formed, and a first bypass hole penetrating from one side to the other side is formed in an inner front upper portion and an inner rear lower portion spaced apart from the outer side of the first through hole, A first flow path passage hole penetrating from one side to the other side is formed in the inner rear upper part and the inner front lower side spaced apart from the outside of the ball, A first flow path pad having a first flow path and a second flow path interposed between the first flow path and the first flow path to form a first flow path connecting the first flow path hole and the first through hole, A second through hole penetrating from one side to the other side is formed and an inner rear upper part and an inner front lower side spaced apart from the outer side of the second through hole are formed with a second bypass hole penetrating from one side to the other side, A second channel pad passage hole penetrating from the one side to the other side is formed in the inner front upper portion and the inner rear lower portion spaced apart from the through hole and each of the second flow path pad hole and the second through- A second flow path pad on which a second flow path is formed, and a second flow path pad formed in a rectangular plate shape between the first case and the first flow path pad, A plurality of activated carbon electrode flow holes extending from one side to the other side corresponding to the first bypass hole and the first flow path flow hole are formed in the inside spaced apart from the respective corners, An active carbon electrode having an active carbon pad formed on the inner side spaced apart from the activated carbon electrode flow hole and having a square shape corresponding to the first through hole and protruding to the other side, and a rectangular plate formed between the second case and the second flow path pad And an LMO electrode connection port extending from the upper side to the upper side to receive an electric current from the outside is formed on the upper side and a plurality of LMO electrode connection holes are formed on the inner side spaced apart from the respective corners and corresponding to the second bypass hole and the second flow path passage hole, An LMO electrode flow hole is formed, and an inner side spaced apart from the LMO electrode flow hole is protruded to one side in a rectangular shape corresponding to the second through hole (LMO) electrode in which an LMO (Lithium Manganese Oxide) pad is formed and a second discharge hole on the other side of the first case and the second case of the second case, A first supply pipe and a second discharge pipe for supplying a solution to the activated carbon pad and for discharging the solution passed through the activated carbon pad to the outside, (Lithium manganese oxide) pad and an LMO (Lithium Manganese Oxide) pad, which is connected to the one side of the LMO (lithium manganese oxide) pad and discharges the aqueous solution or concentrated liquid supplied from the outside to the outside A first case and a second case of the first case and the second case, respectively, of the first case and the second case, A plurality of fasteners for fixing the first through holes of the first case and the second through holes of the first case and the second through holes of the second case respectively.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치는 종래에 해수, 간수, 리튬 배터리 폐액 등으로부터 리튬을 회수하기 위해 분말 또는 구슬 형태의 흡착제를 사용하여 리튬을 회수함으로써 리튬의 회수 효율이 낮을 뿐만 아니라 환경문제 또한 야기되었던 것을 리튬을 활성탄전극 및 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극의 극성 변경만으로도 선택적으로 리튬이온을 흡착 또는 탈착할 수 있으므로 리튬의 회수가 용이할 뿐만 아니라 환경문제, 에너지 효율성 및 경제성이 우수한 이점이 있는 것이다.The fluid-transportable lithium ion adsorption / desorption apparatus according to the present invention can recover lithium by using an adsorbent in the form of powder or beads in order to recover lithium from seawater, wastewater, and lithium battery waste liquid, In addition to environmental problems, lithium can be selectively adsorbed or desorbed by only changing the polarity of activated carbon electrode and LMO (Lithium Manganese Oxide) electrode. Therefore, it is easy to recover lithium, and the environment, energy efficiency and economy This is an excellent advantage.

도 1은 본 발명의 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치의 개략 사시도,
도 2 내지 도 3은 본 발명의 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치의 분해 개략 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a fluid transfer type lithium ion adsorption / desorption device of the present invention,
Figs. 2 to 3 are exploded schematic perspective views of the fluid-transportable lithium ion adsorption / desorption apparatus of the present invention.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3을 참조하여 보면 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치(2)는 사각의 판형으로 형성됨과 아울러 내측 외주연에는 일측에서 타측으로 관통되는 다수개의 제1결합공(10)이 관통 형성되며, 내측 후방에는 상부에는 일측에서 타측으로 관통되는 제1유로공(12)이 형성되고, 제1유로공(12)의 이격된 하부에는 일측에서 타측으로 관통되는 제1배출공(14)이 형성되며, 제1유로공(12) 및 제1배출공(14)의 전방에는 각각 이격되어 일측에서 타측으로 관통되는 한 쌍의 제1통공(16)이 형성되는 제1케이스(18)와, 상기 제1케이스(18)와 이격되어 사각의 판형으로 형성됨과 아울러 대칭 구비되며, 내측에는 제1결합공(10)에 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 제2결합공(20)이 형성되고, 내측 후방에는 상하부에 각각 제1유로공(12) 및 제1배출공(14)에 대응되게 관통되는 제2통공(22)이 형성되며, 내측 전방에는 제1통공(16)에 대응되게 상부에는 제2유로공(24)이 형성됨과 아울러 하부에는 제2배출공(26)이 각각 관통 형성되는 제2케이스(28)와, 상기 제1케이스(18) 및 제2케이스(28) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 제2통공(22), 제2유로공(24) 및 제2배출공(26)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 이온막유로공(30)이 형성되는 이온교환막(32)과, 상기 제1케이스(18)와 이온교환막(32) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 사각형상으로 형성됨과 아울러 일측에서 타측으로 관통되는 제1관통공(34)이 형성되고, 제1관통공(34)의 외측으로 이격된 내측 전방 상부 및 내측 후방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제1바이패스공(36)이 형성되며, 제1관통공(34)의 외측으로 이격된 내측 후방 상부 및 내측 전방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제1유로패드유로공(38)이 형성되고, 일측에는 타측 방향으로 각각 내입되어 제1유로패드유로공(38)과 제1관통공(34)을 이어주는 제1유로(40)가 형성되는 제1유로패드(42)와, 상기 제2케이스(28)와 이온교환막(32) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 사각형상으로 형성됨과 아울러 일측에서 타측으로 관통되는 제2관통공(44)이 형성되고, 제2관통공(44)의 외측으로 이격된 내측 후방 상부 및 내측 전방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제2바이패스공(46)이 형성되며, 제2관통공(44)의 외측으로 이격된 내측 전방 상부 및 내측 후방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제2유로패드유로공(48)이 형성되고, 타측에는 일측 방향으로 각각 내입되어 제2유로패드유로공(48)과 제2관통공(44)을 이어주는 제2유로(50)가 형성되는 제2유로패드(52)와, 상기 제1케이스(18)와 제1유로패드(42) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 상부에는 상부측으로 연장되어 외부로부터 전류를 공급받는 활성탄전극연결구(54)가 형성되고, 각 모서리에서 이격된 내측에는 제1바이패스공(36) 및 제1유로패드유로공(38)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 활성탄전극유로공(56)이 형성되며, 활성탄전극유로공(56)에서 이격된 내측에는 제1관통공(34)에 대응되게 사각형상으로 타측으로 돌출되는 활성탄패드(58)가 형성되는 활성탄전극(60)과, 상기 제2케이스(28)와 제2유로패드(52) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 상부에는 상부측으로 연장되어 외부로부터 전류를 공급받는 LMO전극연결구(62)가 형성되고, 각 모서리에서 이격된 내측에는 제2바이패스공(46) 및 제2유로패드유로공(48)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 LMO전극유로공(64)이 형성되며, LMO전극유로공(64)에서 이격된 내측에는 제2관통공(44)에 대응되게 사각형상으로 일측으로 돌출되는 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)가 형성되는 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68)과, 상기 제1케이스(18)의 제1유로공(12) 일측 및 제2케이스(28)의 제2배출공(26) 타측에 각각 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 공급받은 용액을 활성탄패드(58)에 공급함과 아울러 활성탄패드(58)를 지나온 용액을 외부로 배출하도록 구비되는 제1공급파이프(70) 및 제2배출파이프(72)와, 상기 제2케이스(28)의 제2유로공(24) 타측 및 제1케이스(18)의 제1배출공(14) 일측에 각각 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 공급받은 리튬이온이 포함된 수용액 또는 농축액을 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에 공급함과 아울러 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)를 지나온 수용액 또는 농축액을 외부로 배출하도록 구비되는 제2공급파이프(74) 및 제1배출파이프(76)와, 상기 제1케이스(18)의 제1결합공(10) 및 제2케이스(28)의 제2결합공(20)에 각각 관통 체결되어 제1케이스(18) 및 제2케이스(28)를 고정하는 다수개의 체결구(78)와, 상기 제1케이스(18)의 제1통공(16) 및 제2케이스(28)의 제2통공(22)에 각각 삽입 고정되는 대수개의 차단구(80)로 이루어진다.1 to 3, the fluid transfer type lithium ion absorber 2 is formed in a square plate shape, and a plurality of first coupling holes 10 penetrating from one side to the other side are formed through the inner side peripheral edge And a first exhaust hole (14) is formed in a lower part of the first flow hole (12), the first exhaust hole (14) passing through from one side to the other is formed , A first case (18) having a pair of first through holes (16) spaced apart from each other in front of the first flow hole (12) and the first discharge hole (14) A plurality of second engaging holes 20 are formed on the inner side of the first case 18 so as to correspond to the first engaging holes 10 and extend from one side to the other side, (12) and a first discharge hole (14) on the inner rear side of the pipe A second flow hole 24 is formed in the upper portion corresponding to the first through hole 16 and a second discharge hole 26 is formed in the lower portion so as to correspond to the first through hole 16, A second through hole 22, a second through hole 24, and a second through hole 22 are formed in a rectangular plate shape between the first case 18 and the second case 28, An ion exchange membrane 32 in which an ion membrane passage 30 penetrating from one side to the other in correspondence with the second discharge hole 26 is formed; A first through hole 34 formed in a rectangular shape on the inner side and penetrating from one side to the other side, and an inner front upper part and an inner rear side spaced apart from the first through hole 34, And a first bypass hole (36) penetrating from one side to the other side is formed in the lower portion, and an inner rear surface (36) spaced from the outside of the first through hole A first flow path passage hole 38 is formed in the lower portion and the inner front lower portion of the first passage pad 38 so as to penetrate from one side to the other side, A first flow path pad 42 in which a first flow path 40 connecting the second case 28 and the ion exchange membrane 32 is formed and a second flow path 42 formed in a square plate shape between the second case 28 and the ion exchange membrane 32, And a second through hole (44) penetrating from one side to the other side of the second through hole (44), and an inner rear upper portion and an inner front lower portion spaced apart from the outer side of the second through hole (44) A second passage pad hole 48 is formed in the inner front upper portion and the inner rear lower portion spaced apart from the second through hole 44 so as to penetrate from one side to the other side, And the second flow path hole 48 and the second through hole 48. [ A second flow path pad 52 in which a second flow path 50 connecting the cavity 44 is formed and a second flow path pad 52 formed in a rectangular plate shape between the first case 18 and the first flow path pad 42, And an activated carbon electrode connection port 54 extending to the upper side and supplied with an electric current from the outside is formed at an upper portion of the first flow path hole 38. The first bypass hole 36 and the first flow path air hole 38 A plurality of activated carbon electrode flow holes 56 penetrating from one side to the other side are formed and an activated carbon pad 56 protruding to the other side in a square shape corresponding to the first through hole 34 is formed on the inner side spaced apart from the activated carbon electrode flow hole 56, An activated carbon electrode 60 on which the first and second flow paths 58 and 58 are formed and a rectangular plate formed between the second case 28 and the second flow path pad 52, Receiving LMO electrode connection ports 62 are formed, and the inner sides spaced from the respective corners A plurality of LMO electrode flow holes 64 are formed so as to correspond to the second bypass hole 46 and the second flow path hole 48 so as to penetrate from one side to the other side, A lithium manganese oxide (LMO) electrode 68 having a LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 protruding in one side in a rectangular shape corresponding to the second through hole 44, And the solution supplied from the outside is supplied to the activated carbon pad 58 and the activated carbon pad 58 is connected to the other side of the first flow hole 12 of the second case 28 and the second discharge hole 26 of the second case 28, A second supply pipe 70 and a second discharge pipe 72 provided on the other side of the second flow hole 24 of the second case 28 and the first case 18 ) And an aqueous solution or concentrate containing lithium ions supplied from the outside are connected to one side of the first discharge hole 14 of the LMO (Lithium Mang a second supply pipe 74 and a first discharge pipe 76 provided to discharge the aqueous solution or the concentrated liquid that has passed through the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 to the outside, The first case 18 and the second case 28 are fixed to the first engaging hole 10 of the first case 18 and the second engaging hole 20 of the second case 28, A plurality of fastening openings 78 for inserting and fastening the fastening holes 78 into the first through holes 16 of the first case 18 and the second through holes 22 of the second case 28, .

먼저, 사각의 판형으로 형성됨과 아울러 내측 외주연에는 일측에서 타측으로 관통되는 다수개의 제1결합공(10)이 관통 형성되며, 내측 후방에는 상부에는 일측에서 타측으로 관통되는 제1유로공(12)이 형성되고, 제1유로공(12)의 이격된 하부에는 일측에서 타측으로 관통되는 제1배출공(14)이 형성되며, 제1유로공(12) 및 제1배출공(14)의 전방에는 각각 이격되어 일측에서 타측으로 관통되는 한 쌍의 제1통공(16)이 형성되는 제1케이스(18)가 구비된다.First, a plurality of first engagement holes 10, which are formed in a square plate shape and penetrate from one side to the other side, are formed through the inner side outer periphery, and a first flow hole 12 A first exhaust hole 14 is formed in the lower part of the first flow hole 12 so as to penetrate from one side to the other side. The first exhaust hole 12 and the first exhaust hole 14 And a first case (18) having a pair of first through holes (16) spaced from each other and penetrating from one side to the other side are provided at the front side.

또한, 상기 제1케이스(18)와 이격되어 사각의 판형으로 형성됨과 아울러 대칭 구비되며, 내측에는 제1결합공(10)에 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 제2결합공(20)이 형성되고, 내측 후방에는 상하부에 각각 제1유로공(12) 및 제1배출공(14)에 대응되게 관통되는 제2통공(22)이 형성되며, 내측 전방에는 제1통공(16)에 대응되게 상부에는 제2유로공(24)이 형성됨과 아울러 하부에는 제2배출공(26)이 각각 관통 형성되는 제2케이스(28)가 구비된다.In addition, a plurality of second coupling holes 20 are formed on the inner side of the first case 18 so as to correspond to the first coupling holes 10 and extend from one side to the other side, And a second through hole 22 penetrating through the first through hole 12 and the first through hole 14 is formed in the upper and lower portions of the inner rear portion of the first through hole 16, And a second case 28 in which a second flow hole 24 is formed in an upper portion and a second discharge hole 26 is formed in a lower portion thereof correspondingly.

이때, 상기 제1케이스(18) 및 제2케이스(28)는 부식에 강한 스테인리스 재질로 형성됨이 바람직한 것이나 경질의 합성수지재로 형성되어도 무방한 것이다.At this time, the first case 18 and the second case 28 may be formed of a stainless steel material resistant to corrosion or a hard synthetic resin material.

상기 제1케이스(18) 및 제2케이스(28) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 제2통공(22), 제2유로공(24) 및 제2배출공(26)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 이온막유로공(30)이 형성되는 이온교환막(32)이 구비된다.A second through hole 22, a second flow hole 24 and a second discharge hole 26 are formed on the inner side of the first case 18 and the second case 28, And an ion exchange membrane 32 in which an ion membrane passage 30 penetrating from one side to the other side is formed correspondingly.

이때, 상기 이온교환막(32)은 통상적인 이온교환막을 사용하는 것이며, 후술되는 활성탄전극(60) 및 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68) 사이에 구비되어 활성탄패드(58)에 공급되는 용액과 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에 공급되는 리튬이온을 포함하는 수용액 또는 농축액이 서로 혼합되지 않도록 함과 아울러 활성탄전극(60) 및 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68)이 서로 이온 교환을 함으로써 리튬이온이 흡탈착 가능하도록 구비되는 것이다.In this case, the ion exchange membrane 32 uses a conventional ion exchange membrane and is provided between an activated carbon electrode 60 and an LMO (Lithium Manganese Oxide) electrode 68 to be supplied to the activated carbon pad 58 The active carbon electrode 60 and the lithium manganese oxide (LMO) electrode 68 are ion-exchanged with each other while preventing the aqueous solution or concentrated liquid supplied to the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 from being mixed with each other. So that lithium ions can be absorbed and desorbed.

상기 제1케이스(18)와 이온교환막(32) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 사각형상으로 형성됨과 아울러 일측에서 타측으로 관통되는 제1관통공(34)이 형성되고, 제1관통공(34)의 외측으로 이격된 내측 전방 상부 및 내측 후방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제1바이패스공(36)이 형성되며, 제1관통공(34)의 외측으로 이격된 내측 후방 상부 및 내측 전방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제1유로패드유로공(38)이 형성되고, 일측에는 타측 방향으로 각각 내입되어 제1유로패드유로공(38)과 제1관통공(34)을 이어주는 제1유로(40)가 형성되는 제1유로패드(42)가 구비된다.A first through hole 34 formed in a rectangular plate shape between the first case 18 and the ion exchange membrane 32 and formed in a rectangular shape and penetrating from one side to the other side is formed, A first bypass hole (36) penetrating from one side to the other is formed in an inner front upper portion and an inner rear lower portion spaced apart from the outer side of the first through hole (34), and a first bypass hole A first flow path hole 38 is formed in the inner rear upper portion and the inner front lower portion, respectively. The first flow path hole 38 and the first through hole flow hole 38 are formed in the other side, And a first flow path pad 42 in which a first flow path 40 connecting the first flow path 34 is formed.

이때, 상기 제1유로패드(42)에 형성되는 제1유로(40)로 인해 후술되는 제1공급파이프(70)를 통해 공급되는 용액이 활성탄패드(58)로 공급됨과 아울러 활성탄패드(58)를 지나온 용액은 바이패스되어 제2배출파이프(72)를 통해 외부로 배출되게 되는 것이다.The solution supplied through the first supply pipe 70 to be described later is supplied to the activated carbon pad 58 by the first flow path 40 formed in the first flow path pad 42, And then discharged through the second discharge pipe 72 to the outside.

이때, 상기 활성탄패드(58)로 공급되는 용액은 활성탄패드(58)와 이온교환막(32) 사이에 이온 교환이 원활히 이루어지도록 하는 역할을 하는 것이며, 용액은 이온교환을 원활히 할 수 있는 것이라면 어떠한 용액을 사용하여도 무방한 것임과 아울러 제2배출파이프(72)를 통해 배출되는 용액은 다시 제1공급파이프(70)를 통해 공급되어 순환되도록 함이 더욱 바람직한 것이다.At this time, the solution supplied to the activated carbon pad 58 functions to smoothly perform ion exchange between the activated carbon pad 58 and the ion exchange membrane 32, and if the solution can facilitate ion exchange, And the solution discharged through the second discharge pipe (72) is further supplied through the first supply pipe (70) and circulated.

상기 제2케이스(28)와 이온교환막(32) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 사각형상으로 형성됨과 아울러 일측에서 타측으로 관통되는 제2관통공(44)이 형성되고, 제2관통공(44)의 외측으로 이격된 내측 후방 상부 및 내측 전방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제2바이패스공(46)이 형성되며, 제2관통공(44)의 외측으로 이격된 내측 전방 상부 및 내측 후방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제2유로패드유로공(48)이 형성되고, 타측에는 일측 방향으로 각각 내입되어 제2유로패드유로공(48)과 제2관통공(44)을 이어주는 제2유로(50)가 형성되는 제2유로패드(52)가 구비된다.A second through hole 44 formed in a square shape between the second case 28 and the ion exchange membrane 32 in a rectangular shape and having a rectangular shape and penetrating from one side to the other side is formed, A second bypass hole (46) penetrating from the one side to the other side is formed in the inner rear upper part and the inner front lower side spaced apart from the outer side of the second through hole (44), and the second bypass hole A second flow path hole 48 extending from one side to the other side is formed in the inner front upper portion and an inner rear lower portion and the second flow path hole 48 is formed in the other side in the one side direction, And a second flow path pad 52 in which a second flow path 50 connecting the first flow path 44 and the second flow path 50 is formed.

이때, 상기 제2유로패드(52)에 형성되는 제2유로(50)로 인해 후술되는 제2공급파이프(74)를 통해 공급되는 리튬이온을 흡착하기 위한 해수, 간수, 리튬 배터리 폐액 등의 수용액 또는 리튬이온을 탈착하기 위한 농축액이 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)로 공급됨과 아울러 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)를 지나온 수용액 또는 농축액은 바이패스되어 제1배출파이프(76)를 통해 배출되게 되는 것이다.At this time, the second flow path 50 formed in the second flow path pad 52 is filled with an aqueous solution such as seawater, wastewater, and lithium battery waste solution for adsorbing lithium ions supplied through the second supply pipe 74 Or a concentrate for desorbing lithium ions is supplied to the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 and the aqueous solution or the concentrated liquid passing through the LMO (LMO) pad 66 is bypassed to the first discharge pipe 76 .

한편, 상기 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)로 공급되는 수용액 또는 농축액은 둘 중 어느 하나만 선택적으로 공급되는 것이며, 리튬이온의 흡착 시에는 수용액만이 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)로 공급이 되며, 리튬이온의 탈착시에는 농축액만이 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)로 공급되게 되는 것이다.Meanwhile, when the lithium ion is adsorbed, only the aqueous solution or the concentrated liquid supplied to the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 is selectively supplied to the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 When the lithium ion is desorbed, only the concentrated liquid is supplied to the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66.

또한, 상기 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)를 지나며 리튬이온이 제거된 수용액은 외부로 배출됨이 바람직한 것이며, 농축액은 계속해서 순환하며 리튬이온을 더욱 농축하게 되는 것이고, 수용액 및 농축액은 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)와 이온교환막(32) 사이에 원활히 이온 교환이 발생되도록 하는 역할 또한 하는 것이다.In addition, it is preferable that the aqueous solution from which lithium ions have been removed through the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 is discharged to the outside, the concentrate is continuously circulated and the lithium ion is further concentrated, and the aqueous solution and the concentrate are LMO Lithium Manganese Oxide) pad 66 and the ion exchange membrane 32 in order to facilitate the ion exchange.

상기 제1케이스(18)와 제1유로패드(42) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 상부에는 상부측으로 연장되어 외부로부터 전류를 공급받는 활성탄전극연결구(54)가 형성되고, 각 모서리에서 이격된 내측에는 제1바이패스공(36) 및 제1유로패드유로공(38)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 활성탄전극유로공(56)이 형성되며, 활성탄전극유로공(56)에서 이격된 내측에는 제1관통공(34)에 대응되게 사각형상으로 타측으로 돌출되는 활성탄패드(58)가 형성되는 활성탄전극(60)이 구비된다.The first case 18 and the first flow path pad 42 are formed in a rectangular plate shape and an upper portion thereof is formed with an activated carbon electrode connection port 54 extending from the upper side to receive current from the outside, A plurality of activated carbon electrode flow holes 56 penetrating from one side to the other in correspondence with the first bypass hole 36 and the first flow path hole 38 are formed on the inner side spaced apart from the activated carbon electrode flow hole 56, an activated carbon electrode 60 having an activated carbon pad 58 protruding in a rectangular shape corresponding to the first through hole 34 is formed.

한편, 상기 활성탄패드(58)는 활성탄, 전도성 카본, 폴리테트라 플루오로에틸렌 및 에탄올이 혼합 형성되는 것이고, 7~11mm의 두께로 형성됨이 바람직한 것이다.On the other hand, the activated carbon pad 58 is preferably formed by mixing activated carbon, conductive carbon, polytetrafluoroethylene, and ethanol, and has a thickness of 7 to 11 mm.

이때, 상기 활성탄패드(58)의 두께가 7mm 이하로 형성될 시에는 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에 충분한 양의 양이온 또는 음이온을 공급할 수 없어 LMO패드(66)에 흡착되는 리튬이온의 속도가 떨어지는 문제점이 있는 것이고, 11mm 이상으로 활성탄패드(58)의 두께가 형성될 시에는 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에 리튬이온이 부착되는 속도는 빠르나 활성탄패드(58)의 제작 비용이 과도하게 올라가는 문제점이 있는 것이다.At this time, when the thickness of the activated carbon pad 58 is 7 mm or less, a sufficient amount of positive ions or negative ions can not be supplied to the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 and the lithium ion adsorbed to the LMO pad 66 The rate at which lithium ions adhere to the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 is fast. However, when the thickness of the activated carbon pad 58 is 11 mm or more, There is a problem that it goes up excessively.

상기 제2케이스(28)와 제2유로패드(52) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 상부에는 상부측으로 연장되어 외부로부터 전류를 공급받는 LMO전극연결구(62)가 형성되고, 각 모서리에서 이격된 내측에는 제2바이패스공(46) 및 제2유로패드유로공(48)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 LMO전극유로공(64)이 형성되며, LMO전극유로공(64)에서 이격된 내측에는 제2관통공(44)에 대응되게 사각형상으로 일측으로 돌출되는 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)가 형성되는 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68)이 구비된다.A LMO electrode connection hole 62 extending from the upper side to receive current from the outside is formed on the upper portion of the second case 28 and the second flow path pad 52, A plurality of LMO electrode flow holes 64 are formed on the inner side spaced apart from the first bypass hole 46 and the second flow path hole 48 so as to penetrate from one side to the other side, An LMO (Lithium Manganese Oxide) electrode 68 having a LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 protruding in one side in a rectangular shape corresponding to the second through hole 44 is provided on the inner side spaced apart from the first through hole 64 .

한편, 상기 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)는 리튬-산화망간 흡착분말, 전도성 카본 및 폴리테트라 플루오로에틸렌이 혼합 형성되어 이루어지는 것이며, LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)는 3~6mm의 두께로 형성됨이 바람직한 것이다.The LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 is formed by mixing lithium-manganese oxide adsorbing powder, conductive carbon and polytetrafluoroethylene, and the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 is formed by mixing 3-6 mm As shown in FIG.

이때, 상기 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)는 3~6mm의 두께로 형성됨이 바람직한 것이며, LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)의 두께가 3mm 이하로 형성될 시에는 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에 흡착되는 리튬이온이 적어 효율이 떨어지는 문제점이 있는 것이고, 6mm 이상으로 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)의 두께가 형성될 시에는 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에 부착되는 리튬이온은 많으나 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)의 제작 비용이 과도하게 올라가는 문제점이 있는 것이다.When the thickness of the LMO (LMO) pad 66 is less than 3 mm, the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 may be formed to a thickness of 3 to 6 mm. In this case, (LMO) pad 66 is formed when the thickness of the LMO pad 66 is 6 mm or more. In this case, the thickness of the LMO pad 66 is not more than 6 mm, There is a problem that the manufacturing cost of the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 excessively increases.

한편, 상기 활성탄전극(60) 및 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68)에는 서로 상이한 +전류 또는 -전류가 주기적으로 교체 공급되며, 전류의 교체에 따라 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68)의 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에 리튬이온이 흡착되거나 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에서 리튬이온이 탈착되는 것이다.Currents or -currents that are different from each other are periodically supplied to the activated carbon electrode 60 and the lithium manganese oxide (LMO) electrode 68. When the current is changed, a lithium manganese oxide (LMO) electrode 68 The lithium ion is adsorbed to the LMO (LMO) pad 66 or the lithium ion is desorbed from the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66.

상기 제1케이스(18)의 제1유로공(12) 일측 및 제2케이스(28)의 제2배출공(26) 타측에 각각 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 공급받은 용액을 활성탄패드(58)에 공급함과 아울러 활성탄패드(58)를 지나온 용액을 외부로 배출하도록 구비되는 제1공급파이프(70) 및 제2배출파이프(72)가 구비된다.The first case 18 is connected to one side of the first flow hole 12 and the second case 28 of the second case 28 on the other side and the solution supplied from the outside is connected to the activated carbon pad 58 A first supply pipe 70 and a second discharge pipe 72 are provided for discharging the solution that has passed through the activated carbon pad 58 to the outside.

또한, 상기 제2케이스(28)의 제2유로공(24) 타측 및 제1케이스(18)의 제1배출공(14) 일측에 각각 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 공급받은 리튬이온이 포함된 수용액 또는 농축액을 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에 공급함과 아울러 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)를 지나온 수용액 또는 농축액을 외부로 배출하도록 구비되는 제2공급파이프(74) 및 제1배출파이프(76)가 구비된다.The second case 28 is connected to the other side of the second flow hole 24 and to one side of the first discharge hole 14 of the first case 18 as well as an aqueous solution containing lithium ions supplied from the outside A second supply pipe 74 for supplying the concentrate to the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 and for discharging the aqueous solution or concentrated liquid that has passed through the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 to the outside, A pipe 76 is provided.

상기 제1케이스(18)의 제1결합공(10) 및 제2케이스(28)의 제2결합공(20)에 각각 관통 체결되어 제1케이스(18) 및 제2케이스(28)를 고정하는 다수개의 체결구(78)가 구비된다.The first case 18 and the second case 28 are fixed to the first engaging hole 10 of the first case 18 and the second engaging hole 20 of the second case 28, A plurality of fasteners 78 are provided.

이때, 상기 체결구(78)는 제1케이스(18) 및 제2케이스(28)를 고정함과 아울러 제1케이스(18) 및 제2케이스(28) 내측에 구비되는 활성탄전극(60), 제1유로패드(42), 이온교환막(32), 제2유로패드(52), LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68) 및 후술되는 다수개의 패킹(86)이 밀착 고정되도록 하는 역할을 하는 것이다.At this time, the fastening member 78 fixes the first case 18 and the second case 28, and the activated carbon electrode 60, which is disposed inside the first case 18 and the second case 28, The first channel pad 42, the ion exchange membrane 32, the second flow path pad 52, the LMO electrode (LMO) electrode 68, and a plurality of packings 86 described later .

상기 제1케이스(18)의 제1통공(16) 및 제2케이스(28)의 제2통공(22)에 각각 삽입 고정되는 대수개의 차단구(80)가 구비됨이 바람직한 것이며, 다수개의 차단구(80)는 제1케이스(18)의 제1통공(16) 및 제2케이스(28)의 제2통공(22)의 내측으로 이물질이 침투하지 못하도록 하는 역할을 하는 것이다.It is preferable that a plurality of cut-off ports 80 inserted and fixed to the first through-holes 16 of the first case 18 and the second through-holes 22 of the second case 28 are provided, The sphere 80 serves to prevent foreign matter from penetrating into the first through-hole 16 of the first case 18 and the second through-hole 22 of the second case 28.

또한, 상기 제1케이스(18), 활성탄전극(60), 제1유로패드(42), 이온교환막(32), 제2유로패드(52), LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68) 및 제2케이스(28) 각각의 사이에는 각각 평판형으로 형성됨과 아울러 내측에 일측에서 타측으로 관통되는 패킹관통공(82)이 형성되며, 패킹관통공(82)의 외측에는 이온막유로공(30)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통되는 다수개의 패킹유로공(84)이 형성되는 합성수지재의 패킹(86)이 구비된다.The first case 18, the activated carbon electrode 60, the first flow path pad 42, the ion exchange membrane 32, the second flow path pad 52, the LMO (Lithium Manganese Oxide) electrode 68, A packing through hole 82 is formed between each of the two cases 28 in a planar shape and penetrates from one side to the other side of the packing case 82. An ion film flow hole 30 is formed on the outside of the packing through hole 82, And a packing 86 of a synthetic resin material in which a plurality of packing flow path holes 84 are formed so as to pass from one side to the other side.

이때, 상기 패킹(86)은 제1케이스(18), 활성탄전극(60), 제1유로패드(42), 이온교환막(32), 제2유로패드(52), LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68) 및 제2케이스(28) 각각의 사이에 구비되어 기밀을 유지하도록 하는 역할을 하는 것이며, 합성수지재로 형성되는 것이다.At this time, the packing 86 includes a first case 18, an activated carbon electrode 60, a first flow path pad 42, an ion exchange membrane 32, a second flow path pad 52, an LMO (Lithium Manganese Oxide) Is provided between the first case (68) and the second case (28) so as to maintain airtightness, and is made of a synthetic resin material.

또한, 상기 제1케이스(18), 활성탄전극(60), 제1유로패드(42), 이온교환막(32), 제2유로패드(52), LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68), 제2케이스(28) 및 패킹(86)은 다수개가 구비 배열되어 사용될 수도 있는 것이며, 다수개가 배열 사용됨에 따라 더욱 많은 리튬이온을 포집할 수 있게 되는 것이다.The first case 18, the activated carbon electrode 60, the first flow path pad 42, the ion exchange membrane 32, the second flow path pad 52, the LMO (Lithium Manganese Oxide) electrode 68, The two cases 28 and the packing 86 may be arranged and used in a plurality, and as a result of arranging a plurality of the cases 28, more lithium ions can be collected.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치(2)는 종래에 해수, 간수, 리튬 배터리 폐액 등으로부터 리튬을 회수하기 위해 분말 또는 구슬 형태의 흡착제를 사용하여 리튬을 회수함으로써 리튬의 회수 효율이 낮을 뿐만 아니라 환경문제 또한 야기되었던 것을 리튬이온을 활성탄전극(60) 및 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68)의 극성 변경만으로도 선택적으로 리튬이온을 흡착 또는 탈착할 수 있으므로 리튬의 회수가 용이할 뿐만 아니라 환경문제, 에너지 효율성 및 경제성이 우수한 이점이 있는 것이다.The fluid transfer type lithium ion absorptive and desorbing apparatus 2 according to the present invention as described above collects lithium using a powder or beads type adsorbent for recovering lithium from seawater, Lithium ions can be selectively adsorbed or desorbed by only changing the polarity of the activated carbon electrode 60 and the LMO (Lithium Manganese Oxide) electrode 68, which is not only low in recovery efficiency but also caused environmental problems, It is not only easy, but also has advantages of environmental problems, energy efficiency and economical efficiency.

2 : 리튬이온 흡탈착장치 10 : 제1결합공
12 : 제1유로공 14 : 제1배출공
16 : 제1통공 18 : 제1케이스
20 : 제2결합공 22 : 제2통공
24 : 제2유로공 26 : 제2배출공
28 : 제2케이스 30 : 이온막유로공
32 : 이온교환막 34 : 제1관통공
36 : 제1바이패스공 38 : 제1유로패스유로공
40 : 제1유로 42 : 제1유로패드
44 : 제2관통공 46 : 제2바이패스공
48 : 제2유로패스유로공 50 : 제2유로
52 : 제2유로패드 54 : 활성탄전극연결구
56 : 활선탄전극유로공 58 : 활성탄패드
60 : 활성탄전극 62 : LMO전극연결구
64 : LMO전극유로공 66 : LMO(Lithium Manganese Oxide)패드
68 : LMO(Lithium Manganese Oxide)전극 70 : 제1공급파이프
72 : 제2배출파이프 74 : 제2공급파이프
76 : 제1배출파이프 78 : 체결구
80 : 차단구 86 : 패킹2: lithium ion adsorption / desorption device 10: first coupling hole
12: first flow ball 14: first discharge ball
16: first through hole 18: first case
20: second engaging hole 22: second through hole
24: second flow hole 26: second discharge hole
28: second case 30: ion film flow path
32: ion exchange membrane 34: first through hole
36: First bypass hole 38: First bypass path hole
40: first flow path 42: first flow path pad
44: second through hole 46: second bypass hole
48: second flow path hole 50: second flow path
52: second flow path pad 54: activated carbon electrode connection port
56: live carbon electrode electrode ball 58: activated carbon pad
60: activated carbon electrode 62: LMO electrode connection port
64: LMO electrode flow hole 66: LMO (Lithium Manganese Oxide) pad
68: Lithium Manganese Oxide (LMO) electrode 70: First supply pipe
72: second discharge pipe 74: second supply pipe
76: first discharge pipe 78: fastener
80: Block 86: Packing

Claims (5)

사각의 판형으로 형성됨과 아울러 내측 외주연에는 일측에서 타측으로 관통되는 다수개의 제1결합공(10)이 관통 형성되며, 내측 후방에는 상부에는 일측에서 타측으로 관통되는 제1유로공(12)이 형성되고, 제1유로공(12)의 이격된 하부에는 일측에서 타측으로 관통되는 제1배출공(14)이 형성되며, 제1유로공(12) 및 제1배출공(14)의 전방에는 각각 이격되어 일측에서 타측으로 관통되는 한 쌍의 제1통공(16)이 형성되는 제1케이스(18);
상기 제1케이스(18)와 이격되어 사각의 판형으로 형성됨과 아울러 대칭 구비되며, 내측에는 제1결합공(10)에 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 제2결합공(20)이 형성되고, 내측 후방에는 상하부에 각각 제1유로공(12) 및 제1배출공(14)에 대응되게 관통되는 제2통공(22)이 형성되며, 내측 전방에는 제1통공(16)에 대응되게 상부에는 제2유로공(24)이 형성됨과 아울러 하부에는 제2배출공(26)이 각각 관통 형성되는 제2케이스(28);
상기 제1케이스(18) 및 제2케이스(28) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 제2통공(22), 제2유로공(24) 및 제2배출공(26)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 이온막유로공(30)이 형성되는 이온교환막(32);
상기 제1케이스(18)와 이온교환막(32) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 사각형상으로 형성됨과 아울러 일측에서 타측으로 관통되는 제1관통공(34)이 형성되고, 제1관통공(34)의 외측으로 이격된 내측 전방 상부 및 내측 후방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제1바이패스공(36)이 형성되며, 제1관통공(34)의 외측으로 이격된 내측 후방 상부 및 내측 전방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제1유로패드유로공(38)이 형성되고, 일측에는 타측 방향으로 각각 내입되어 제1유로패드유로공(38)과 제1관통공(34)을 이어주는 제1유로(40)가 형성되는 제1유로패드(42);
상기 제2케이스(28)와 이온교환막(32) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 내측에는 사각형상으로 형성됨과 아울러 일측에서 타측으로 관통되는 제2관통공(44)이 형성되고, 제2관통공(44)의 외측으로 이격된 내측 후방 상부 및 내측 전방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제2바이패스공(46)이 형성되며, 제2관통공(44)의 외측으로 이격된 내측 전방 상부 및 내측 후방 하부에는 각각 일측에서 타측으로 관통된 제2유로패드유로공(48)이 형성되고, 타측에는 일측 방향으로 각각 내입되어 제2유로패드유로공(48)과 제2관통공(44)을 이어주는 제2유로(50)가 형성되는 제2유로패드(52);
상기 제1케이스(18)와 제1유로패드(42) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 상부에는 상부측으로 연장되어 외부로부터 전류를 공급받는 활성탄전극연결구(54)가 형성되고, 각 모서리에서 이격된 내측에는 제1바이패스공(36) 및 제1유로패드유로공(38)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 활성탄전극유로공(56)이 형성되며, 활성탄전극유로공(56)에서 이격된 내측에는 제1관통공(34)에 대응되게 사각형상으로 타측으로 돌출되는 활성탄패드(58)가 형성되는 활성탄전극(60);
상기 제2케이스(28)와 제2유로패드(52) 사이에 사각의 판형으로 형성되어 구비되며, 상부에는 상부측으로 연장되어 외부로부터 전류를 공급받는 LMO전극연결구(62)가 형성되고, 각 모서리에서 이격된 내측에는 제2바이패스공(46) 및 제2유로패드유로공(48)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통된 다수개의 LMO전극유로공(64)이 형성되며, LMO전극유로공(64)에서 이격된 내측에는 제2관통공(44)에 대응되게 사각형상으로 일측으로 돌출되는 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)가 형성되는 LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68);
상기 제1케이스(18)의 제1유로공(12) 일측 및 제2케이스(28)의 제2배출공(26) 타측에 각각 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 공급받은 용액을 활성탄패드(58)에 공급함과 아울러 활성탄패드(58)를 지나온 용액을 외부로 배출하도록 구비되는 제1공급파이프(70) 및 제2배출파이프(72);
상기 제2케이스(28)의 제2유로공(24) 타측 및 제1케이스(18)의 제1배출공(14) 일측에 각각 연결 구비됨과 아울러 외부로부터 공급받은 리튬이온이 포함된 수용액 또는 농축액을 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)에 공급함과 아울러 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)를 지나온 수용액 또는 농축액을 외부로 배출하도록 구비되는 제2공급파이프(74) 및 제1배출파이프(76);
상기 제1케이스(18)의 제1결합공(10) 및 제2케이스(28)의 제2결합공(20)에 각각 관통 체결되어 제1케이스(18) 및 제2케이스(28)를 고정하는 다수개의 체결구(78);
상기 제1케이스(18)의 제1통공(16) 및 제2케이스(28)의 제2통공(22)에 각각 삽입 고정되는 대수개의 차단구(80)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치.A plurality of first coupling holes 10 penetrating from one side to the other side are formed through the inner peripheral edge of the inner peripheral edge, and a first flow hole 12 through which the upper side is passed from one side to the other side is formed in the inner rear side A first discharge hole 14 is formed in the lower part of the first flow hole 12 so as to pass from one side to the other side of the first flow hole 12 and in the front of the first discharge hole 14 and the first discharge hole 14, A first case (18) having a pair of first through holes (16) spaced from each other and penetrating from one side to the other side;
A plurality of second engaging holes 20 are formed on the inner side of the first case 18 so as to correspond to the first engaging holes 10 and penetrate from one side to the other side of the first case 18, And a second through hole 22 penetrating through the first flow hole 12 and the first discharge hole 14 in the upper and lower portions thereof is formed on the inner rear side and a second through hole 22 is formed in the inner front side in correspondence with the first through hole 16, A second case 28 in which a second flow hole 24 is formed in an upper portion and a second discharge hole 26 is formed in a lower portion thereof;
A second through hole 22, a second flow hole 24 and a second discharge hole 26 are formed on the inner side of the first case 18 and the second case 28, An ion exchange membrane (32) in which ion membrane passage holes (30) penetrating from one side to the other side are formed correspondingly;
A first through hole 34 formed in a rectangular plate shape between the first case 18 and the ion exchange membrane 32 and formed in a rectangular shape and penetrating from one side to the other side is formed, A first bypass hole (36) penetrating from one side to the other is formed in an inner front upper portion and an inner rear lower portion spaced apart from the outer side of the first through hole (34), and a first bypass hole A first flow path hole 38 is formed in the inner rear upper portion and the inner front lower portion, respectively. The first flow path hole 38 and the first through hole flow hole 38 are formed in the other side, A first flow path pad 42 formed with a first flow path 40 connecting the first flow path 34 and the second flow path 34;
A second through hole 44 formed in a square shape between the second case 28 and the ion exchange membrane 32 in a rectangular shape and having a rectangular shape and penetrating from one side to the other side is formed, A second bypass hole (46) penetrating from the one side to the other side is formed in the inner rear upper part and the inner front lower side spaced apart from the outer side of the second through hole (44), and the second bypass hole A second flow path hole 48 extending from one side to the other side is formed in the inner front upper portion and an inner rear lower portion and the second flow path hole 48 is formed in the other side in the one side direction, A second flow path pad 52 in which a second flow path 50 connecting the first flow path 44 and the second flow path 44 is formed;
The first case 18 and the first flow path pad 42 are formed in a rectangular plate shape and an upper portion thereof is formed with an activated carbon electrode connection port 54 extending from the upper side to receive current from the outside, A plurality of activated carbon electrode flow holes 56 penetrating from one side to the other in correspondence with the first bypass hole 36 and the first flow path hole 38 are formed on the inner side spaced apart from the activated carbon electrode flow hole An activated carbon electrode 60 having an activated carbon pad 58 protruding to the other side in a rectangular shape corresponding to the first through hole 34;
A LMO electrode connection hole 62 extending from the upper side to receive current from the outside is formed on the upper portion of the second case 28 and the second flow path pad 52, A plurality of LMO electrode flow holes 64 are formed on the inner side spaced apart from the first bypass hole 46 and the second flow path hole 48 so as to penetrate from one side to the other side, A lithium manganese oxide (LMO) electrode 68 having an LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 protruding in one side in a rectangular shape corresponding to the second through hole 44;
The first case 18 is connected to one side of the first flow hole 12 and the second case 28 of the second case 28 on the other side and the solution supplied from the outside is connected to the activated carbon pad 58 A first supply pipe (70) and a second discharge pipe (72) provided to discharge the solution that has passed through the activated carbon pad (58), to the outside;
The second case 28 is connected to the other side of the second flow hole 24 and one side of the first discharge hole 14 of the first case 18 as well as an aqueous solution containing lithium ions supplied from the outside or a concentrate (LMO) pad 66 and a second supply pipe 74 and a second discharge pipe 74 which are provided to discharge an aqueous solution or a concentrated liquid passed through the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 to the outside, 76);
The first case 18 and the second case 28 are fixed to the first engaging hole 10 of the first case 18 and the second engaging hole 20 of the second case 28, A plurality of fasteners 78 for fastening;
And a plurality of blocking holes (80) inserted and fixed in the first through holes (16) of the first case (18) and the second through holes (22) of the second case (28) Absorption / desorption device. 제1항에 있어서,
상기 활성탄패드(58)는 활성탄, 전도성 카본, 폴리테트라 플루오로에틸렌 및 에탄올이 혼합 형성되며, LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)는 리튬-산화망간 흡착분말, 전도성 카본 및 폴리테트라 플루오로에틸렌이 혼합 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치.The method according to claim 1,
The activated carbon pad 58 is mixed with activated carbon, conductive carbon, polytetrafluoroethylene, and ethanol, and the LMO (Lithium Manganese Oxide) pad 66 is formed of lithium-manganese oxide adsorbing powder, conductive carbon and polytetrafluoroethylene Wherein the first electrode and the second electrode are mixed and formed. 제1항에 있어서,
상기 LMO(Lithium Manganese Oxide)패드(66)는 3~6mm의 두께로 형성됨과 아울러 활성탄패드(58)는 7~11mm의 두께로 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치.The method according to claim 1,
Wherein the LMO pad 66 is formed to a thickness of 3 to 6 mm and the activated carbon pad 58 is formed to a thickness of 7 to 11 mm. 제1항에 있어서,
상기 제1케이스(18), 활성탄전극(60), 제1유로패드(42), 이온교환막(32), 제2유로패드(52), LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68) 및 제2케이스(28) 각각의 사이에는 각각 평판형으로 형성됨과 아울러 내측에 일측에서 타측으로 관통되는 패킹관통공(82)이 형성되며, 패킹관통공(82)의 외측에는 이온막유로공(30)과 대응되게 일측에서 타측으로 관통되는 다수개의 패킹유로공(84)이 형성되는 합성수지재의 패킹(86)이 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치.The method according to claim 1,
The first case 18, the activated carbon electrode 60, the first flow path pad 42, the ion exchange membrane 32, the second flow path pad 52, the LMO (Lithium Manganese Oxide) And a packing through hole 82 is formed in the inside of the packing through hole 82 so as to penetrate from one side to the other side of the packing through hole 28, And a packing (86) of a synthetic resin material in which a plurality of packing flow path holes (84) penetrating from one side to the other side are formed. 제4항에 있어서,
상기 제1케이스(18), 활성탄전극(60), 제1유로패드(42), 이온교환막(32), 제2유로패드(52), LMO(Lithium Manganese Oxide)전극(68), 제2케이스(28) 및 패킹(86)은 다수개가 구비되어 배열 사용됨을 특징으로 하는 유체이동형 리튬이온 흡탈착장치.5. The method of claim 4,
The first case 18, the activated carbon electrode 60, the first flow path pad 42, the ion exchange membrane 32, the second flow path pad 52, the lithium manganese oxide (LMO) electrode 68, (28) and the packing (86) are arranged and used.
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