KR102145110B1 - Method of extracting lithium - Google Patents

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Abstract

리튬 추출 방법에 대한 것으로, 불순물을 포함하는 인산 리튬을 준비하는 단계; 상기 인산 리튬 및 불순물을 산(acid)에 용해시키는 단계; 상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액에, 첨가제를 투입하여 리튬 함유 용액을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 첨가제는 인산 음이온 및 불순물을 동시에 석출시키는 물질이고, 상기 첨가제로 인해 수득된 리튬 함유 용액은 염기성인 것인 리튬 추출 방법을 제공할 수 있다.A method for extracting lithium, comprising: preparing lithium phosphate containing impurities; Dissolving the lithium phosphate and impurities in an acid; Including a step of obtaining a lithium-containing solution by adding an additive to the solution in which the lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid; wherein the additive is a material that simultaneously precipitates phosphate anions and impurities, and is obtained by the additive. The lithium-containing solution can provide a lithium extraction method that is basic.

Description

리튬 추출 방법 {METHOD OF EXTRACTING LITHIUM}Lithium extraction method {METHOD OF EXTRACTING LITHIUM}

리튬 추출 방법에 관한 것이다.It relates to a lithium extraction method.

최근 리튬 2차전지는 휴대폰, 노트북 등의 IT 기기의 전원으로도 다양하게 활용되고 있을 뿐 아니라 전기 자동차의 동력원으로도 주목 받고 있고 가까운 미래에는 전기 자동차 및 신재생에너지 전기저장시스템(Electricity Storage System)이 크게 활성화되어 그 수요가 급증할 것으로 예상되고 있다.Recently, lithium secondary batteries have been widely used as a power source for IT devices such as mobile phones and laptops, and are attracting attention as a power source for electric vehicles. In the near future, electric vehicles and new and renewable energy electric storage systems It is expected to be greatly activated and its demand will increase rapidly.

전기자동차 및 전기저장시스템의 중요부품인 양극재, 음극재, 전해질의 원료로서 사용되고 리튬은 주로 탄산리튬(Li2CO3) 형태로 사용된다. 따라서, 수요가 크게 증가할 것으로 예상되는 전기자동차 및 전기저장시스템을 값 싸게 제조하여 시장에 원활하게 공급하기 위하여 탄산 리튬을 경제적으로 제조할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.It is used as a raw material for cathode materials, anode materials, and electrolytes, which are important parts of electric vehicles and electric storage systems, and lithium is mainly used in the form of lithium carbonate (Li 2 CO 3 ). Accordingly, there is a need to develop a technology capable of economically manufacturing lithium carbonate in order to manufacture electric vehicles and electric storage systems that are expected to increase significantly in demand and supply them to the market at low prices.

탄산 리튬은 일반적으로 리튬을 0.2 내지 1.5g/L 정도 함유하고 있는 천연의 염수(Brine)를 자연증발 시켜 리튬을 60g/L 정도의 고농도로 농축시킨 후 탄산염을 투입하여 탄산 리튬(Li2CO3)의 형태로 석출시켜 생산된다. 그러나, 탄산 리튬의 높은 용해도(13g/L) 때문에 리튬을 60g/L 정도로 농축시키기 위하여 1년 이상 장시간에 걸쳐 염수를 증발, 농축 시켜야 하고 증발, 농축과정에서 다량의 리튬이 석출되어 손실된다. Lithium carbonate is generally concentrated in a high concentration of 60 g/L by naturally evaporating natural brine containing 0.2 to 1.5 g/L of lithium, and then adding carbonate to lithium carbonate (Li 2 CO 3 ). It is produced by precipitation in the form of ). However, due to the high solubility of lithium carbonate (13g/L), brine must be evaporated and concentrated over a long period of time for at least one year in order to concentrate lithium to about 60g/L, and a large amount of lithium is precipitated and lost during the evaporation and concentration process.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 자연증발공정을 최소화할 수 있는 인산 리튬(Li3PO4) 추출법이 개발되었다(대한민국 등록특허 10-1363342). 인산 리튬 추출법을 활용하여 리튬을 인산 리튬 형태로 추출할 시, 인산 리튬의 낮은 용해도 (0.39g/L) 특성으로 장기간에 걸친 염수의 증발, 농축과정을 제거하거나 크게 단축시킬 수 있을 뿐 아니라 증발농축과정에서 발생하는 리튬을 손실을 억제하여 높은 회수율로 리튬을 추출할 수 있다. 그러나, 상술한 것과 같이 인산 리튬을 리튬2차전지의 원료로 사용하기 위하여 탄산 리튬으로 변환하여야 한다.In order to improve this problem, a lithium phosphate (Li 3 PO 4 ) extraction method that can minimize the natural evaporation process has been developed (Korean Patent Registration 10-1363342). When lithium is extracted in the form of lithium phosphate using the lithium phosphate extraction method, the low solubility (0.39g/L) of lithium phosphate can eliminate or greatly shorten the evaporation and concentration process of brine over a long period of time, as well as evaporation and concentration. Lithium can be extracted with a high recovery rate by suppressing loss of lithium generated in the process. However, as described above, in order to use lithium phosphate as a raw material for a lithium secondary battery, it must be converted into lithium carbonate.

최근, 고온 (90℃ 이상)의 인산 리튬-물 현탁액(slurry)에 Ca(OH)2를 혼합하여 리튬농도 5g/L 이하의 저농도 수산화 리튬용액을 만들고 이를 증발 농축하여 리튬농도 30g/L 이상의 고농도 수산화 리튬용액으로 만든 후 이산화탄소(CO2) 가스를 투입, 탄산 리튬을 제조하는 기술이 개발되었다. Recently, a low-concentration lithium hydroxide solution with a lithium concentration of 5 g/L or less is made by mixing Ca(OH) 2 in a high-temperature (90°C or higher) lithium phosphate-water slurry, and it is evaporated and concentrated to a high concentration of 30 g/L or more. A technology for producing lithium carbonate was developed by making a lithium hydroxide solution and then introducing carbon dioxide (CO 2 ) gas.

그러나, 이러한 방법으로 인산 리튬을 탄산 리튬으로 변환시킬 시, 인산 리튬 현탁액을 고온으로 가열한 후 장시간 반응시켜야 하고 저농도 수산화 리튬 용액을 증발 농축 시켜야 하므로 에너지 비용이 증가하는 문제가 있다. (대한민국 등록특허 10-1405486)However, when converting lithium phosphate into lithium carbonate by this method, the lithium phosphate suspension must be heated to a high temperature and then reacted for a long time, and the low-concentration lithium hydroxide solution must be evaporated and concentrated, thereby increasing energy cost. (Korean Patent Registration 10-1405486)

또한, 인산리튬을 산에 용해시켜 리튬농도가 0.05g/L 내지 0.16g/L인 리튬 용액을 제조한 후, 이온교환수지를 이용하여 2가 이온 알칼리 토금속 및 인을 제거하고 바이폴라 전기투석을 이용하여 얻어진 리튬농도가 3.5g/L 내지 4.5g/L인 수산화리튬 수용액을 이산화탄소 가스와 반응시켜 탄산 리튬을 제조하는 방법이 개발되었다. In addition, after dissolving lithium phosphate in an acid to prepare a lithium solution having a lithium concentration of 0.05 g/L to 0.16 g/L, divalent ion alkaline earth metal and phosphorus were removed using an ion exchange resin, and bipolar electrodialysis was used. A method of producing lithium carbonate by reacting an aqueous lithium hydroxide solution having a lithium concentration of 3.5 g/L to 4.5 g/L with carbon dioxide gas was developed.

그러나, 이 방법으로 탄산 리튬을 제조 시, 리튬 용액의 리튬 농도가 너무 낮아 리튬회수율이 낮고 고가의 대형 전기분해설비가 필요할 뿐 아니라 다량의 전기를 사용함에 따라 제조비용이 크게 증가하는 문제점이 있다. (대한민국 등록특허 10-1888181) However, when producing lithium carbonate by this method, there is a problem that the lithium concentration in the lithium solution is too low, so that the lithium recovery rate is low, an expensive large electrolysis facility is required, and the manufacturing cost is greatly increased as a large amount of electricity is used. (Republic of Korea Patent Registration 10-1888181)

한편, 인산 리튬-금속화합물 (철, 구리, 납, 아연, 망간, 칼슘, 세륨, 이트리움, 또는 란탄 화합물 중 하나) 혼합현탁액에 산을 투입하여 용해시킨 후 수산화알칼리를 투입하여 pH를 1내지 10으로 조절함으로써 금속 및 인이 제거된 고농도 리튬 용액을 제조하고 이에 탄산염을 첨가하여 탄산 리튬을 제조하는 방법이 개발되었다. 그러나, 이러한 방법을 사용하면 인산 리튬과 금속화합물 모두를 용해시키기 위해 산 사용량이 증가한다. 또한, 인산 리튬이 용해된 산성용액 중에 존재하는 금속이온이 석출되도록 유도하기 위해 알칼리를 투입 시, 반응용액의 pH를 1~10으로 한정함에 따라 중금속 이온이 완전히 제거되지 않을 수 있으며 인산 리튬-금속화합물 혼합물을 용해시킨 후 알칼리 투입에 의해 pH를 조절함으로써 공정이 복잡해지고 원부원료 사용량이 증가되어 경제성이 저하되는 문제점이 있다. (일본 등록특허 JP5632169B2 & JP5528153B2)On the other hand, after dissolving the lithium phosphate-metal compound (one of iron, copper, lead, zinc, manganese, calcium, cerium, yttrium, or lanthanum compound) in the mixed suspension, the pH is adjusted to 1 to 1 by adding alkali hydroxide. A method of preparing a high-concentration lithium solution from which metals and phosphorus are removed by adjusting to 10 and adding carbonate to prepare lithium carbonate has been developed. However, using this method increases the amount of acid used to dissolve both lithium phosphate and metal compounds. In addition, when an alkali is added to induce precipitation of metal ions present in the acidic solution in which lithium phosphate is dissolved, heavy metal ions may not be completely removed as the pH of the reaction solution is limited to 1-10. After dissolving the compound mixture and adjusting the pH by adding alkali, the process becomes complicated and the amount of raw materials used is increased, thereby reducing economic efficiency. (Japanese Patent Registration JP5632169B2 & JP5528153B2)

상술한 것과 같이 현재까지 개발된 인산리튬을 이용한 탄산리튬 제조 방법을 사용할 시, 낮은 리튬 회수율, 높은 에너지 비용과 설비투자비, 과다한 원부원료 비용 및 공정의 복잡성 등으로 경제성이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 인산리튬을 이용하여 탄산리튬을 경제적으로 생산할 수 있는 기술의 개발이 절실히 요구된다.When using the lithium carbonate manufacturing method using lithium phosphate developed so far as described above, there is a problem in that economic feasibility is deteriorated due to low lithium recovery rate, high energy cost and equipment investment, excessive raw material cost, and process complexity. Therefore, there is an urgent need to develop a technology capable of economically producing lithium carbonate using lithium phosphate.

이에, 본 발명에서는 높은 리튬 회수율을 가지는 리튬의 추출 방법을 제공하고자 한다. Accordingly, in the present invention, it is intended to provide a method for extracting lithium having a high lithium recovery rate.

또한, 상기 방법은, 에너지 사용량, 원부원료 비용 및 설비투자비용이 적을 뿐 아니라 공정이 단순하여 인산 리튬으로부터 리튬 화합물을 경제적으로 생산할 수 있다.In addition, the method has low energy consumption, raw material cost, and equipment investment cost, as well as a simple process, so that a lithium compound can be economically produced from lithium phosphate.

본 발명의 일 구현예에서는, 불순물을 포함하는 인산 리튬을 준비하는 단계; 상기 인산 리튬 및 불순물을 산(acid)에 용해시키는 단계; 상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액에, 첨가제를 투입하여 리튬 함유 용액을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 첨가제는 인산 음이온 및 불순물을 동시에 석출시키는 물질이고, 상기 첨가제로 인해 수득된 리튬 함유 용액은 염기성인 것인 리튬 추출 방법을 제공한다. In one embodiment of the present invention, preparing a lithium phosphate containing impurities; Dissolving the lithium phosphate and impurities in an acid; Including a step of obtaining a lithium-containing solution by adding an additive to the solution in which the lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid; wherein the additive is a material that simultaneously precipitates phosphate anions and impurities, and is obtained by the additive. The lithium containing solution provides a lithium extraction method that is basic.

상기 불순물은 알칼리 토금속을 포함할 수 있다. The impurity may include an alkaline earth metal.

상기 알칼리 토금속은, 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 라듐(Ra) 또는 이들의 조합일 수 있다. The alkaline earth metal may be beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra), or a combination thereof.

상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액 내 리튬 농도는, 10 내지 35 g/L일 수 있다. The lithium concentration in the solution in which the lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid may be 10 to 35 g/L.

상기 인산 리튬 및 불순물을 산(acid)에 용해시키는 단계;에서, 산은 염산, 차아염소산, 질산, 초산 또는 이들의 조합일 수 있다. Dissolving the lithium phosphate and impurities in an acid; In, the acid may be hydrochloric acid, hypochlorous acid, nitric acid, acetic acid, or a combination thereof.

상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액의 pH는 -0.1 내지 4.5일 수 있다. The pH of the solution in which lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid may be -0.1 to 4.5.

상기 첨가제는 산화물(oxide) 또는 수산화물(hydoxide)일 수 있다. The additive may be an oxide or a hydroxide.

상기 첨가제는 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 라듐 또는 이들의 조합의 양이온의 산화물 또는 수산화물일 수 있다. The additive may be an oxide or hydroxide of a cation of beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, radium, or a combination thereof.

보다 구체적으로, 상기 첨가제는 수산화 칼슘 (Ca(OH)2), 수산화 마그네슘 (Mg(OH)2), 또는 이들의 조합일 수 있다.More specifically, the additive may be calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), magnesium hydroxide (Mg(OH) 2 ), or a combination thereof.

이로부터 인산 음이온 및 불순물이 난용성 침전물로 석출될 수 있다. From this, phosphate anions and impurities may precipitate as poorly soluble precipitates.

상기 난용성 침전물은 하이드록실아파타이트(Hydroxylapatite, Ca5(PO4)3OH), 부루쉬트(Brushite, CaHPO4·2H2O), 비정질 칼슘-인 화합물, 수산화칼슘, 뉴베리아이트(Newberyite, MgHPO4·3H2O), 마그네슘 포스페이트 (Magnesium phosphate, Mg3(PO4)2) 비정질 마그네슘-인 화합물 및 수산화마그네슘 또는 이들의 혼합물일 수 있다. The poorly soluble precipitate is hydroxylapatite (Hydroxylapatite, Ca 5 (PO 4 ) 3 OH), brushite (Brushite, CaHPO 4 ·2H 2 O), amorphous calcium-phosphorus compound, calcium hydroxide, Newberyite, MgHPO 4 · 3H 2 O), magnesium phosphate (Magnesium phosphate, Mg 3 (PO 4 ) 2 ) It may be an amorphous magnesium-phosphorus compound and magnesium hydroxide or a mixture thereof.

상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액에, 첨가제를 투입하여 리튬 함유 용액을 수득하는 단계;에서, 수득된 리튬 함유 용액의 pH는 9 이상일 수 있다. In the step of obtaining a lithium-containing solution by adding an additive to a solution in which lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid; in, the pH of the obtained lithium-containing solution may be 9 or more.

상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액에, 첨가제를 투입하여 리튬 함유 용액을 수득하는 단계;에서, 수득된 리튬 함유 용액의 pH는 11 이상일 수 있다. In the step of obtaining a lithium-containing solution by adding an additive to the solution in which lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid; in, the pH of the obtained lithium-containing solution may be 11 or more.

상기 수득된 리튬 함유 용액에 탄산 공급 물질을 투입하여 탄산 리튬을 수득할 수 있다. Lithium carbonate can be obtained by adding a carbonic acid supply material to the obtained lithium-containing solution.

상기 탄산 공급 물질은, 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산칼륨(K2CO3), 탄산암모늄((NH4)2CO3), 중탄산나트륨(NaHCO3), 중탄산칼륨(KHCO3) 또는 이들의 조합일 수 있다. The carbonic acid feed material is sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), potassium carbonate (K 2 CO 3 ), ammonium carbonate ((NH 4 ) 2 CO 3 ), sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), potassium bicarbonate (KHCO 3 ), or these It may be a combination of.

상기 수득된 탄산 리튬을 세척 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.It may further include washing and drying the obtained lithium carbonate.

본 발명의 일 구현예에서는, 불순물 (보다 구체적으로, 알칼리 토금속)이 포함된 인산 리튬으로부터 리튬을 추출하는 방법을 제공하여, 높은 리튬 회수율과 낮은 원부원료, 에너지 및 설비 비용으로 리튬 화합물 (예를 들어, 탄산리튬)을 경제적으로 제조할 수 있다.In one embodiment of the present invention, by providing a method for extracting lithium from lithium phosphate containing impurities (more specifically, alkaline earth metal), a lithium compound (e.g., a lithium compound (e.g., a high lithium recovery rate) and a low raw material, energy and equipment cost For example, lithium carbonate) can be produced economically.

도 1과 표 1은 리튬 농도 10g/L의 고농도 리튬용액을 제조하기 위하여 마그네슘 함유 인산리튬 10g과 산성도가 다른 염산수용액들 0.1L를 각각 상온에서 혼합하고 60분 동안 교반한 후 여과하여 얻어진 반응여액의 pH와 리튬 농도를 나타낸다.
표 2는 마그네슘이 함유된 인산리튬 10g을 상온의 염산수용액 0.1L에 투입하여 pH 4.33인 마그네슘 함유 인산리튬 용해액을 제조하고 수산화 칼슘을 각각 2.3g 내지 23.8g을 투입한 후 2시간 동안 교반, 여과하여 얻어진 반응여액의 화학성분 함량 및 pH를 나타낸다.
도 2는 마그네슘이 함유된 인산리튬 10g을 상온의 염산수용액 0.1L에 투입하여 pH 4.33인 마그네슘 함유 인산리튬 용해액을 제조하고 수산화 칼슘을 각각 2.3g 내지 23.8g을 투입한 후 2시간 동안 교반, 여과, 세척 및 건조하여 얻어진 석출물의 X선 회절패턴을 나타낸다.
도 3은 마그네슘 및 인이 제거된 상온의 인산리튬 용해액 0.1L에 Na2CO3 6.478g을 투입한 후 2시간 동안 교반, 여과, 세척 및 건조하여 얻어진 석출물의 X선 회절패턴을 나타낸다.
1 and Table 1 show a reaction filtrate obtained by mixing 10 g of lithium phosphate containing magnesium and 0.1 L of aqueous hydrochloric acid solutions having different acidities at room temperature, stirring for 60 minutes, and filtering to prepare a high-concentration lithium solution having a lithium concentration of 10 g/L. Indicate the pH and lithium concentration.
Table 2 shows that 10 g of lithium phosphate containing magnesium was added to 0.1 L of aqueous hydrochloric acid solution at room temperature to prepare a lithium phosphate solution containing magnesium having a pH of 4.33, and 2.3 g to 23.8 g of calcium hydroxide were added respectively, followed by stirring for 2 hours, The chemical component content and pH of the reaction filtrate obtained by filtration are shown.
FIG. 2 shows a solution of lithium phosphate containing magnesium having a pH of 4.33 by adding 10 g of lithium phosphate containing magnesium to 0.1 L of an aqueous hydrochloric acid solution at room temperature, and adding 2.3 g to 23.8 g of calcium hydroxide, respectively, and stirring for 2 hours, The X-ray diffraction pattern of the precipitate obtained by filtration, washing and drying is shown.
3 shows an X-ray diffraction pattern of a precipitate obtained by adding 6.478 g of Na 2 CO 3 to 0.1 L of a lithium phosphate solution at room temperature from which magnesium and phosphorus have been removed, followed by stirring, filtering, washing, and drying for 2 hours.

이하, 첨부한 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement it. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 발명의 일 구현예에서는, 불순물을 포함하는 인산 리튬을 준비하는 단계; 상기 인산 리튬 및 불순물을 산(acid)에 용해시키는 단계; 상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액에, 첨가제를 투입하여 리튬 함유 용액을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 첨가제는 인산 음이온 및 불순물을 동시에 석출시키는 물질이고, 상기 첨가제로 인해 수득된 리튬 함유 용액은 염기성인 것인 리튬 추출 방법을 제공한다. In one embodiment of the present invention, preparing a lithium phosphate containing impurities; Dissolving the lithium phosphate and impurities in an acid; Including a step of obtaining a lithium-containing solution by adding an additive to the solution in which the lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid; wherein the additive is a material that simultaneously precipitates phosphate anions and impurities, and is obtained by the additive. The lithium containing solution provides a lithium extraction method that is basic.

본 발명의 일 구현예는 상기 산성용액의 일 예인 염산 수용액을 이용하여 불순물(예를 들어, 알칼리 토금속)이 포함된 인산 리튬을 상온에서 용해하여 고농도 인산 리튬 용해액을 얻고; 상기 첨가제의 일 예인 수산화 칼슘을 상온에서 투입하여 불순물 및 인을 제거하는 방법을 예로 들어 구체적으로 설명하도록 한다. An embodiment of the present invention is to obtain a high concentration lithium phosphate solution by dissolving lithium phosphate containing impurities (eg, alkaline earth metal) at room temperature using an aqueous hydrochloric acid solution as an example of the acidic solution; A method of removing impurities and phosphorus by adding calcium hydroxide, which is an example of the additive, at room temperature will be described in detail.

이후 단계에서, 수득된 리튬 함유 용액에 탄산염의 일예인 탄산 나트륨을 상온에서 투입하여 탄산 리튬을 얻고; 이를 수돗물로 세척하고 고온(예를 들어, 105℃)에서 건조하여 탄산 리튬을 경제적으로 제조하는 방법을 설명하도록 한다. In a later step, sodium carbonate, which is an example of a carbonate, is added to the obtained lithium-containing solution at room temperature to obtain lithium carbonate; It will be described a method of economically manufacturing lithium carbonate by washing it with tap water and drying it at a high temperature (eg, 105°C).

상기 본 발명의 일 구현예에 따른 염산 수용액에 의한 불순물(알칼리 토금속의 일종인 마그네슘) 함유 인산 리튬의 용해는 하기 반응식 1에 의해 진행될 수 있다.The dissolution of lithium phosphate containing impurities (magnesium, which is a kind of alkaline earth metal) by the aqueous hydrochloric acid solution according to an embodiment of the present invention may be performed by the following Reaction Formula 1.

[반응식 1][Scheme 1]

(Mg,Li)PO4 + 2HCl + 3H2O -> Li+ + Mg2+ + H2PO4 - + 2Cl- + 3H2O (Mg, Li) PO 4 + 2HCl + 3H 2 O -> Li + + Mg 2+ + H 2 PO 4 - + 2Cl - + 3H 2 O

즉, 상기 마그네슘 함유 인산 리튬은 상온에서 염산에 용해되어 Li+, Mg2+, H2PO4 -, Cl-이 함유된 인산 리튬 용해액으로 변환된다.That is, the magnesium-containing lithium phosphate is dissolved in hydrochloric acid at room temperature, Li +, Mg 2+, H 2 PO 4 - is converted into a lithium phosphate-containing solution was a -, Cl.

상기 인산 리튬을 용해시키기 위한 산의 구체적인 예로는 염산, 차아염소산, 질산, 초산 또는 이들의 조합일 수 있다. 황산은 칼슘 등의 알칼리 토금속과 반응하여 침전을 생성시켜 산성 슬러지를 발생시킬 수 있고 인산에 함유된 인은 최종적으로 제거되어야 하는 물질이므로 제거비용을 감소시키기 위하여 사용하지 않는 것이 바람직하다. 다만, 다양한 불순물의 조합에 의해 황산이 선택적으로 일부 사용될 수도 있다. Specific examples of the acid for dissolving the lithium phosphate may be hydrochloric acid, hypochlorous acid, nitric acid, acetic acid, or a combination thereof. Sulfuric acid can react with alkaline earth metals such as calcium to generate precipitates to generate acidic sludge. Since phosphorus contained in phosphoric acid is a substance that must be finally removed, it is not preferable to use it to reduce removal costs. However, some sulfuric acid may be selectively used by a combination of various impurities.

상기 탄산 리튬의 용해도는 13g/L로 리튬 농도로 환산하면 2.5g/L이다. 따라서, 인산 리튬 용해액으로부터 탄산 리튬을 석출시켜 제조할 시, 75% 이상의 높은 리튬 회수율을 얻기 위해서 인산 리튬 용해액의 리튬 농도는 10g/L 이상이어야 한다. The solubility of the lithium carbonate is 13 g/L, which is 2.5 g/L in terms of lithium concentration. Therefore, when preparing by depositing lithium carbonate from a lithium phosphate solution, the lithium concentration in the lithium phosphate solution must be 10 g/L or more in order to obtain a high lithium recovery rate of 75% or more.

따라서, 본 발명에서는 인산리튬 용해액의 리튬 농도를 10g/L 이상으로 한정한다. 한편, 인산리튬 용해액의 리튬농도가 30g/L이면 리튬 회수율이 91.7%로 더욱 바람직하다.Therefore, in the present invention, the lithium concentration of the lithium phosphate solution is limited to 10 g/L or more. On the other hand, if the lithium concentration of the lithium phosphate solution is 30 g/L, the lithium recovery rate is more preferably 91.7%.

하기 실시예에 나타난 것과 같이, 리튬농도 10g/L 이상의 인산리튬 용해액을 얻기 위하여 인산리튬과 산 수용액을 혼합하여 얻어진 반응용액의 pH가 4.5 이하이어야 한다. 이에 대해서는 후술하는 실시예에서 보다 자세히 설명 하도록 한다. As shown in the following examples, in order to obtain a lithium phosphate solution having a lithium concentration of 10 g/L or more, the pH of the reaction solution obtained by mixing lithium phosphate and an aqueous acid solution should be 4.5 or less. This will be described in more detail in the following examples.

상기 본 발명의 일 구현예에 따른 알칼리 토금속 및 인의 제거는 하기 반응식 2 또는 반응식 3에 의해 진행될 수 있다.The removal of alkaline earth metal and phosphorus according to an embodiment of the present invention may be performed by the following Reaction Scheme 2 or Scheme 3.

[반응식 2][Scheme 2]

Li+ + Mg2+ + H2PO4 - + 2Cl- + 3H2O + Ca(OH)2 -> Li+ + H+ + 2Cl- + Mg(OH)2 + CaHPO4·2H2O + H2O Li + + Mg 2+ + H 2 PO 4 - + 2Cl - + 3H 2 O + Ca (OH) 2 -> Li + + H + + 2Cl - + Mg (OH) 2 + CaHPO 4 · 2H 2 O + H 2 O

[반응식 3][Scheme 3]

3Li+ + 3Mg2+ + 3H2PO4 - + 6Cl- + 9H2O + 5Ca(OH)2 -> 3Li+ + Cl- + 2OH- + 3Mg(OH)2 + Ca5(PO4)3·OH + 10H2O + 5HCl(g) 3Li + + 3Mg 2+ + 3H 2 PO 4 - + 6Cl - + 9H 2 O + 5Ca (OH) 2 -> 3Li + + Cl - + 2OH - + 3Mg (OH) 2 + Ca 5 (PO 4) 3 · OH + 10H 2 O + 5HCl (g)

상기 알칼리 토금속 및 인 제거를 위한 첨가제는 상온에서 인과 반응하여 난용성 화합물을 생성시킴과 동시에 알칼리 토금속과 난용성 화합물을 생성하는 수산화이온 (OH-)를 발생시키는 물질 일 수 있다. 이로 인해 인과 불순물인 알칼리 토금속을 동시에 석출시킬 수 있다. The additive for removing the alkaline earth metal and phosphorus may be a material that reacts with phosphorus at room temperature to generate a poorly soluble compound and generates hydroxide ions (OH ) that generate alkaline earth metals and poorly soluble compounds. As a result, phosphorus and an impurity alkaline earth metal can be simultaneously precipitated.

보다 구체적으로 상기 첨가제는 알칼리 토금속 산화물 또는 수산화물일 수 있다. More specifically, the additive may be an alkaline earth metal oxide or hydroxide.

구체적인 예로, 상기 첨가제의 양이온은 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 바륨, 라듐 또는 이들의 조합일 수 있으며, 첨가제는 이들의 산화물이나 수산화물일 수 있다.As a specific example, the cation of the additive may be beryllium, magnesium, calcium, barium, radium, or a combination thereof, and the additive may be an oxide or hydroxide thereof.

예들 들어, 상기 첨가제는 수산화 칼슘, 수산화 마그네슘, 또는 이들의 조합일 수 있다. 또 다른 예로 산화 칼슘이나 산화 마그네슘도 가능하다. For example, the additive may be calcium hydroxide, magnesium hydroxide, or a combination thereof. Another example is calcium oxide or magnesium oxide.

예를 들어 탄산칼슘(CaCO3)나 탄산마그네슘(MgCO3)을 가열하여 산화 칼슘이나 산화 마그네슘을 얻을 수 있다. 이로부터 얻어진 산화 칼슘이나 산화 마그네슘에 물을 첨가하는 경우 수산화 칼슘 및 수산화 마그네슘을 얻을 수 있다.For example, calcium oxide or magnesium oxide can be obtained by heating calcium carbonate (CaCO 3 ) or magnesium carbonate (MgCO 3 ). When water is added to the calcium oxide or magnesium oxide obtained therefrom, calcium hydroxide and magnesium hydroxide can be obtained.

상기 불순물(예를 들어, 알칼리 토금속)이 포함된 인산 리튬 용해액으로부터 불순물(예를 들어, 알칼리 토금속) 및 인을 제거하기 위하여 첨가제의 일 예인 수산화 칼슘이 상온에서 투입될 수 있다.Calcium hydroxide, which is an example of an additive, may be added at room temperature to remove impurities (eg, alkaline earth metal) and phosphorus from the lithium phosphate solution containing the impurities (eg, alkaline earth metal).

상기 구체적인 예에서 마그네슘은 난용성 수산화 마그네슘으로 석출될 수 있으며, 인은 난용성 하이드록시아파타이트 (Hydroxylapatite, Ca5(PO4)3·OH) 또는 부루쉬트(Brushite, CaHPO4·2H2O) 형태로 석출될 수 있다. 이들은 여과되어 인산 리튬 용해액으로부터 제거될 수 있다.In the above specific example, magnesium may be precipitated as poorly soluble magnesium hydroxide, and phosphorus is in the form of poorly soluble hydroxyapatite (Hydroxylapatite, Ca 5 (PO 4 ) 3 ·OH) or brushite (CaHPO 4 · 2H 2 O) It can be precipitated as. They can be filtered and removed from the lithium phosphate solution.

상기 첨가제의 투입량은 상기 인산 리튬 용해액에 존재하는 인을 완전히 제거하기 위하여 인 함량에 대해 1당량 이상일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 인을 완전히 제거할 수 있을 뿐 아니라 반응속도 측면에서도 유리할 수 있다. The amount of the additive added may be 1 equivalent or more based on the phosphorus content in order to completely remove phosphorus present in the lithium phosphate solution. When the above range is satisfied, phosphorus may be completely removed, and it may be advantageous in terms of reaction rate.

상기 첨가제의 투입량은 상기 인산 리튬 용해액에 존재하는 알칼리 토금속 및 인이 석출되어 완전히 제거될 수 있도록 인산리튬 용해액의 pH를 9 이상 또는 바람직하게 11 이상으로 유지할 수 있는 투입량일 수 있다.The amount of the additive added may be an amount capable of maintaining the pH of the lithium phosphate solution to 9 or more or preferably 11 or more so that alkaline earth metals and phosphorus present in the lithium phosphate solution are precipitated and completely removed.

상기 본 발명의 일 구현예에 따른 탄산 리튬의 제조는 하기 반응식 4에 의해 진행될 수 있다.The preparation of lithium carbonate according to an embodiment of the present invention may be performed by the following Reaction Scheme 4.

상기 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 알칼리 토금속 및 인이 제거된 상온의 리튬 함유 용액으로부터 탄산 리튬을 석출시키기 위하여 탄산 공급 물질의 일 예인 탄산나트륨이 투입될 수 있다.Sodium carbonate, which is an example of a carbonic acid supply material, may be added to precipitate lithium carbonate from the lithium-containing solution at room temperature from which the alkaline earth metal and phosphorus have been removed according to the embodiment of the present invention.

[반응식 4][Scheme 4]

6Li+ + 2Cl- + 4OH- + 20H2O + 3Na2CO3 -> 3Li2CO3 + 6Na+ + 2Cl- + 4OH- + 20H2O 6Li + + 2Cl - + 4OH - + 20H 2 O + 3Na 2 CO 3 -> 3Li 2 CO 3 + 6Na + + 2Cl - + 4OH - + 20H 2 O

즉, 상기 탄산 나트륨은 상온에서 리튬과 반응하여 탄산 리튬을 생성, 석출시킨다. 또한, 알칼리 토금속 및 인이 제거된 리튬 함유 용액을 1당량 이상 투입하면, 75% 이상의 높은 회수율로 탄산 리튬을 얻을 수 있다. That is, the sodium carbonate reacts with lithium at room temperature to generate and precipitate lithium carbonate. In addition, when 1 equivalent or more of a lithium-containing solution from which alkaline earth metals and phosphorus have been removed are added, lithium carbonate can be obtained with a high recovery rate of 75% or more.

상기 탄산염의 구체적인 예는 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산암모늄 등이다. Specific examples of the carbonate are sodium carbonate, potassium carbonate, and ammonium carbonate.

보다 구체적으로 상기 탄산염은 중탄산나트륨, 탄산나트륨, 중탄산칼륨, 중탄산나트륨, 탄산암모늄또는 이들의 조합일 수 있다. More specifically, the carbonate may be sodium bicarbonate, sodium carbonate, potassium bicarbonate, sodium bicarbonate, ammonium carbonate, or a combination thereof.

상기 탄산 리튬 투입량은 상기 리튬 함유 용액의 리튬 함량에 대해 1당량 이상일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 반응속도 측면에서 유리할 수 있다. The amount of lithium carbonate added may be 1 equivalent or more based on the lithium content of the lithium-containing solution. If the above range is satisfied, it may be advantageous in terms of reaction rate.

본 명세서에서 상온은 일정한 온도를 의미하는 것이 아니며, 외부적인 에너지의 부가 없는 상태의 온도를 의미한다. 따라서, 장소, 시간에 따라 상온은 변화될 수 있다.In the present specification, room temperature does not mean a constant temperature, but refers to a temperature in which no external energy is added. Therefore, the room temperature may change depending on the location and time.

이하 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 설명하도록 한다. 다만, 하기 실시예에 본 발명의 청구범위가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples. However, the claims of the present invention are not limited to the following examples.

[실시예 1][Example 1]

리튬 농도 10g/L의 고농도 리튬 용액을 제조하기 위하여 마그네슘 함유 인산 리튬 10g과 산성도가 다른 염산수용액 0.1L를 각각 상온에서 혼합한 후 60분 동안 교반 하였다. In order to prepare a high-concentration lithium solution having a lithium concentration of 10 g/L, 10 g of magnesium-containing lithium phosphate and 0.1 L of an aqueous hydrochloric acid solution having a different acidity were each mixed at room temperature and stirred for 60 minutes.

교반이 완료된 후 반응 용액들을 여과하여 pH와 리튬 농도를 측정하였고 그 결과를 도 1과 표 1에 나타내었다. After the stirring was completed, the reaction solutions were filtered to measure pH and lithium concentration, and the results are shown in FIG. 1 and Table 1.

도 1에 나타난 것과 같이 반응용액의 pH가 감소함에 따라 인산 리튬이 용해되어 리튬 농도가 점차적으로 증가하였다. 반응 여액 pH가 4.5 이하에 도달하면 리튬 농도 약 10g/L를 나타내었고 반응 여액의 pH를 4.5 이하로 감소시켜도 더 이상 리튬 농도가 증가하지 않는 것을 알 수 있었다. As shown in FIG. 1, as the pH of the reaction solution decreased, lithium phosphate was dissolved and the lithium concentration gradually increased. When the reaction filtrate pH reached 4.5 or less, the lithium concentration was about 10 g/L, and it was found that the lithium concentration no longer increased even when the pH of the reaction filtrate was decreased to 4.5 or less.

이로부터 반응 여액 pH 4.5 이하에서는 투입된 모든 인산 리튬이 용해된다는 것을 알 수 있다. 한편, 반응 여액의 pH가 -1.0 이하로 과도하게 낮을 시에도 인산 리튬을 모두 용해시킬 수는 있으나 염산의 사용량이 과도하게 증가되는 문제점이 있다. From this, it can be seen that in the reaction filtrate pH of 4.5 or less, all the lithium phosphate added is dissolved. On the other hand, even when the pH of the reaction filtrate is excessively low to -1.0 or less, all lithium phosphate can be dissolved, but there is a problem that the amount of hydrochloric acid is excessively increased.

반응여액
리튬 농도
(g/L)
Reaction filtrate
Lithium concentration
(g/L)
0.7890.789 3.1653.165 4.8414.841 6.8846.884 9.0709.070 10.00310.003 11.00811.008
반응여액
pH
Reaction filtrate
pH
8.268.26 6.896.89 5.805.80 5.135.13 4.734.73 4.484.48 3.933.93
반응여액
리튬 농도
(g/L)
Reaction filtrate
Lithium concentration
(g/L)
9.9979.997 9.6679.667 9.8299.829 9.7699.769 9.6699.669 -- --
반응여액
pH
Reaction filtrate
pH
3.103.10 1.721.72 1.031.03 -0.55-0.55 -1.0-1.0 -- --

[실시예 2][Example 2]

마그네슘이 함유된 인산 리튬 10g을 상온의 염산수용액 0.1L에 투입하여 1시간 동안 교반하여 pH 4.33인 마그네슘 함유 인산 리튬 용해액을 제조하였다.10 g of lithium phosphate containing magnesium was added to 0.1 L of aqueous hydrochloric acid solution at room temperature and stirred for 1 hour to prepare a lithium phosphate solution containing magnesium having a pH of 4.33.

상기 인산 리튬 용해액에 수산화 칼슘을 각각 2.3g 내지 23.8g을 투입하고 2시간 동안 교반한 후 석출물을 여과하였다. 2.3 g to 23.8 g of calcium hydroxide were added to the lithium phosphate solution, respectively, and stirred for 2 hours, and then the precipitate was filtered.

하기 표 2에 나타난 것과 같이 반응 여액의 pH가 11 이상인 경우 인과 마그네슘이 완전히 제거되는 것을 알 수 있다. 수산화 칼슘을 다량으로 투입하여 반응용액의 pH를 14 이상으로 증가시켜도 인과 마그네슘을 완전히 제거할 수 있으나 원부원료 비용이 증가하고 미 반응 석출물 사이에 층간수가 존재하여 리튬 회수율을 감소시키므로 바람직하게는 알칼리 토금속 산화물 또는 수산화물을 투입한 인산리튬 용해액의 pH를 11 내지 14 이하로 제어할 수 있다. As shown in Table 2 below, when the pH of the reaction filtrate is 11 or higher, it can be seen that phosphorus and magnesium are completely removed. Phosphorus and magnesium can be completely removed even if the pH of the reaction solution is increased to 14 or more by adding a large amount of calcium hydroxide, but since the cost of raw materials increases and interlayer water exists between unreacted precipitates, the lithium recovery rate is reduced. The pH of the lithium phosphate solution into which the oxide or hydroxide is added can be controlled to 11 to 14 or less.

한편, 반응 용액으로부터 여과된 석출물은 수돗물로 세척된 후 105℃에서 24시간 건조되었다. 반응용액 pH 11.35를 나타낸 석출물의 광물상을 X선 회절분석기를 이용하여 분석하였고 그 결과를 도 2에 나타내었다. Meanwhile, the precipitate filtered from the reaction solution was washed with tap water and then dried at 105° C. for 24 hours. The mineral phase of the precipitate showing the reaction solution pH 11.35 was analyzed using an X-ray diffractometer, and the results are shown in FIG. 2.

도 2에 나타난 것과 같이 마그네슘은 난용성 수산화 마그네슘 형태로 석출되었고 인은 대부분 난용성 하이드록실아파타이트로 석출되었으며 일부는 인산리튬으로 석출되어 마그네슘 함유 인산리튬 용해액으로부터 완전히 제거되었다.As shown in FIG. 2, magnesium was precipitated in the form of poorly soluble magnesium hydroxide, and phosphorus was mostly precipitated as poorly soluble hydroxylapatite, and some of it was precipitated as lithium phosphate and completely removed from the magnesium-containing lithium phosphate solution.

구 분division LiLi PP MgMg 반응용액 pHReaction solution pH 반응
여액
화학
성분
함량
(mg/L)
reaction
Filtrate
chemistry
ingredient
content
(mg/L)
마그네슘 함유 인산리튬
용해액
Lithium phosphate containing magnesium
Solution
10,19810,198 16,75116,751 2,3942,394 4.334.33
Ca(OH)2
투입량 (g)
Ca(OH) 2
Input amount (g)
2.312.31 8,1608,160 959959 653653 5.405.40
33 8,1328,132 429429 380380 7.507.50 3.793.79 7,6917,691 77 309309 9.419.41 5.055.05 8,2308,230 33 1919 9.819.81 5.45.4 8,1998,199 1One 1313 10.3410.34 5.685.68 8,0178,017 00 00 11.3511.35 5.925.92 8,0158,015 00 00 11.7511.75 23.823.8 9,4989,498 00 00 12.2312.23

[실시예 3][Example 3]

마그네슘 및 인이 제거된 상온의 리튬 함유 용액 1L에 Na2CO3 64.78g을 투입한 후 2시간 동안 교반하여 반응시키고 석출물을 여과하였다.After adding 64.78 g of Na 2 CO 3 to 1 L of a lithium-containing solution at room temperature from which magnesium and phosphorus were removed, the mixture was stirred for 2 hours to react, and the precipitate was filtered.

반응용액으로부터 여과된 석출물은 수돗물로 세척된 후 105℃에서 24시간 건조되었고 X선 회절분석기를 이용하여 광물상 분석이 진행되었다. 분석결과는 도 3에 나타내었다. 도 3에 나타난 것과 같이 석출물은 탄산리튬 단일상으로 관찰됨에 따라 탄산리튬이 잘 합성된 것을 알 수 있다.The precipitate filtered from the reaction solution was washed with tap water, dried at 105° C. for 24 hours, and mineral phase analysis was performed using an X-ray diffractometer. The analysis results are shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, as the precipitate was observed as a single phase of lithium carbonate, it can be seen that lithium carbonate was well synthesized.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in a variety of different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that it can be implemented with. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.

Claims (12)

불순물을 포함하는 인산 리튬을 준비하는 단계;
상기 인산 리튬 및 불순물을 산(acid)에 용해시키는 단계;
상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액에, 첨가제를 투입하여 리튬 함유 용액을 수득하는 단계;를 포함하고,
상기 첨가제는 인산 음이온 및 불순물을 동시에 석출시키는 물질이고, 상기 첨가제로 인해 수득된 리튬 함유 용액은 염기성이고,
상기 불순물은 알칼리 토금속을 포함하고, 상기 인산 리튬 및 불순물을 산(acid)에 용해시키는 단계; 이전에 불순물인 알칼리 토금속 제거를 위한 불순물 제거 단계를 수행하지 않으며, 상기 산(acid)은 염산, 차아염소산, 질산, 초산 또는 이들의 조합인 것인 리튬 추출 방법.
Preparing lithium phosphate containing impurities;
Dissolving the lithium phosphate and impurities in an acid;
Including a step of obtaining a lithium-containing solution by adding an additive to the solution in which the lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid,
The additive is a substance that simultaneously precipitates phosphate anions and impurities, and the lithium-containing solution obtained by the additive is basic,
The impurities include alkaline earth metal, and dissolving the lithium phosphate and the impurities in an acid; A lithium extraction method that does not perform an impurity removal step for removing an impurity alkaline earth metal before, and the acid is hydrochloric acid, hypochlorous acid, nitric acid, acetic acid, or a combination thereof.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 알칼리 토금속은, 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 라듐(Ra) 또는 이들의 조합인 것인 리튬 추출 방법.
The method of claim 1,
The alkaline earth metal is beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra), or a combination thereof.
제1항에 있어서,
상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액 내 리튬 농도는,
10 내지 35 g/L인 것인 리튬 추출 방법.
The method of claim 1,
The lithium concentration in the solution in which the lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid is,
The lithium extraction method of 10 to 35 g / L.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액의 pH는 -0.1 내지 4.5인 것인 리튬 추출 방법.
The method of claim 1,
The lithium extraction method that the pH of the solution in which the lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid is -0.1 to 4.5.
제1항에 있어서,
상기 첨가제는 산화물(oxide) 또는 수산화물(hydoxide)인 것인 리튬 추출 방법.
The method of claim 1,
The lithium extraction method that the additive is an oxide or hydroxide.
제7항에 있어서,
상기 첨가제는 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 라듐 또는 이들의 조합의 양이온의 산화물 또는 수산화물인 것인 리튬 추출 방법.
The method of claim 7,
The additive is an oxide or hydroxide of a cation of beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, radium, or a combination thereof.
불순물을 포함하는 인산 리튬을 준비하는 단계;
상기 인산 리튬 및 불순물을 산(acid)에 용해시키는 단계;
상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액에, 첨가제를 투입하여 리튬 함유 용액을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 첨가제는 인산 음이온 및 불순물을 동시에 석출시키는 물질이고, 상기 첨가제로 인해 수득된 리튬 함유 용액은 염기성이고, 상기 인산 리튬 및 불순물이 산에 용해된 용해액에, 첨가제를 투입하여 리튬 함유 용액을 수득하는 단계;에서, 수득된 리튬 함유 용액의 pH는 9 내지 14 이하이고, 상기 산(acid)은 염산, 차아염소산, 질산, 초산 또는 이들의 조합인 것인 리튬 추출 방법.
Preparing lithium phosphate containing impurities;
Dissolving the lithium phosphate and impurities in an acid;
Including a step of obtaining a lithium-containing solution by adding an additive to the solution in which the lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid; wherein the additive is a material that simultaneously precipitates phosphate anions and impurities, and is obtained by the additive. The lithium-containing solution is basic, the step of obtaining a lithium-containing solution by adding an additive to the solution in which the lithium phosphate and impurities are dissolved in an acid; In, the pH of the obtained lithium-containing solution is 9 to 14 or less, the The acid (acid) is a lithium extraction method that is hydrochloric acid, hypochlorous acid, nitric acid, acetic acid, or a combination thereof.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 수득된 리튬 함유 용액에 탄산 공급 물질을 투입하여 탄산 리튬을 수득하는 것인 리튬 추출 방법
The method of claim 1,
Lithium extraction method to obtain lithium carbonate by adding a carbonic acid supply material to the obtained lithium-containing solution
제11항에 있어서,
상기 탄산 공급 물질은, 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산칼륨(K2CO3), 탄산암모늄((NH4)2CO3), 중탄산나트륨(NaHCO3), 중탄산칼륨(KHCO3) 또는 이들의 조합인 것인 리튬 추출 방법.
The method of claim 11,
The carbonic acid feed material is sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), potassium carbonate (K 2 CO 3 ), ammonium carbonate ((NH 4 ) 2 CO 3 ), sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), potassium bicarbonate (KHCO 3 ), or these Lithium extraction method that is a combination of.
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