KR102168611B1 - Method for manufacturing high purity lithium hydroxide and efficient method for recovery of lithium hydroxide from brine using the same - Google Patents
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Abstract
고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법 및 이를 이용한 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법이 개시된다. 본 발명의 일 구현예는, 칼슘이 용존하는 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하는 단계; 상기 인 공급물질이 투입된 수산화 리튬 수용액을 교반하여 수산화 인회석(hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성하는 단계; 및 상기 수산화 인회석을 분리하는 단계를 포함하는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법을 제공한다.Disclosed are a method for preparing a high purity aqueous lithium hydroxide solution and a method for efficiently extracting lithium carbonate from brine using the same. In one embodiment of the present invention, the step of introducing a phosphorus supply material to an aqueous lithium hydroxide solution in which calcium is dissolved; Agitating the aqueous lithium hydroxide solution into which the phosphorus supply material is added to form hydroxyapatite, Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ); And it provides a method for producing a high purity lithium hydroxide aqueous solution comprising the step of separating the hydroxyapatite.
Description
본 발명의 일 구현예는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법 및 이를 이용한 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a method for preparing a high-purity aqueous lithium hydroxide solution and a method for efficiently extracting lithium carbonate from brine using the same.
리튬을 함유하는 염수 중 상업적으로 개발되고 있는 염수의 리튬 농도는 1,000mg/L ~ 2,000mg/L이며, 이로부터 탄산 리튬을 제조하는 방법은 해발 3,000m 이상의 고지에 있는 염수를 자연증발하여 리튬을 6wt% 이상 농축시킨 후, 여러 정제공정을 거쳐 불순물을 제거하고 탄산 나트륨을 투입하여 제조한다. Among the brine containing lithium, the concentration of lithium in the commercially developed brine is 1,000mg/L to 2,000mg/L, and the method of producing lithium carbonate from this is to naturally evaporate the brine at an altitude of 3,000m or higher to remove lithium. After concentration of at least 6 wt%, impurities are removed through several purification processes, and sodium carbonate is added to prepare.
염수로부터 제조된 탄산 리튬은 Al, Na, K 등의 불순물이 소량 함유되어 있기 때문에 고순도의 탄산 리튬을 제조하기 위해서는 추가 공정이 필수적이다.Since lithium carbonate produced from brine contains a small amount of impurities such as Al, Na, and K, an additional process is essential to manufacture high-purity lithium carbonate.
탄산 리튬을 정제하는 방법으로는 탄산 리튬 수용액을 제조한 후, 탄산가스를 가압하고 탄산 리튬을 재용해한 후 고액분리하여 여액을 재처리하는 방법이 있다. As a method of purifying lithium carbonate, there is a method of preparing an aqueous lithium carbonate solution, pressurizing carbon dioxide gas, re-dissolving lithium carbonate, and reprocessing the filtrate by solid-liquid separation.
탄산가스를 가압하여 저순도의 탄산 리튬을 정제하는 방법은 탄산 리튬보다 용해도가 상대적으로 높은 중탄산 리튬 형태로 리튬을 전환함으로써 저순도의 탄산 리튬 중 불용물질은 용해시키지 않고 리튬만을 용해시키는 방법이다. 제조된 중탄산 리튬 수용액은 증발 농축되어 탄산 리튬을 제조하게 되는데, 이 때 탄산가스 가압과 후처리공정 등의 비용이 매우 높은 단점이 있다.
The method of purifying low-purity lithium carbonate by pressurizing carbon dioxide gas is a method of dissolving only lithium without dissolving insoluble substances in low-purity lithium carbonate by converting lithium into a form of lithium bicarbonate having a relatively higher solubility than lithium carbonate. The prepared aqueous lithium bicarbonate solution is evaporated and concentrated to produce lithium carbonate, which has a disadvantage in that the cost of pressurizing carbon dioxide gas and post-treatment is very high.
본 발명의 일 구현예는, 탄산 리튬과 수산화 리튬을 반응시켜 제조된 탄산 리튬 수용액 중의 칼슘을 효율적으로 제거할 수 있는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a method for preparing a high purity aqueous lithium hydroxide solution capable of efficiently removing calcium in an aqueous lithium carbonate solution prepared by reacting lithium carbonate and lithium hydroxide.
본 발명의 다른 구현예는, 탄산 리튬 제조 시 칼슘에 의한 순도저하를 효율적으로 방지할 수 있는 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법을 제공하고자 한다.
Another embodiment of the present invention is to provide a method for efficiently extracting lithium carbonate from brine, which can effectively prevent a decrease in purity caused by calcium during the production of lithium carbonate.
본 발명의 일 구현예는, 칼슘이 용존하는 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하는 단계; 상기 인 공급물질이 투입된 수산화 리튬 수용액을 교반하여 수산화 인회석(hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성하는 단계; 및 상기 수산화 인회석을 분리하는 단계를 포함하는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법을 제공한다.In one embodiment of the present invention, the step of introducing a phosphorus supply material to an aqueous lithium hydroxide solution in which calcium is dissolved; Agitating the aqueous lithium hydroxide solution into which the phosphorus supply material is added to form hydroxyapatite, Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ); And it provides a method for producing a high purity lithium hydroxide aqueous solution comprising the step of separating the hydroxyapatite.
상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 일 수 있다.The concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 100mg/L to 36,000mg/L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 일 수 있다.The concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 5mg/L to 200mg/L.
상기 인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있다.The phosphorus supply material may be phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), phosphate, or a combination thereof.
상기 인 공급물질은 상기 칼슘을 상기 수산화 인회석으로 형성 가능한 1.0 내지 2.0당량의 인을 포함할 수 있다.The phosphorus supply material may include 1.0 to 2.0 equivalents of phosphorus capable of forming the calcium into the hydroxyapatite.
상기 교반은 상온(room temperature) 내지 200℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있다.The stirring may be performed in a temperature range of room temperature to 200°C.
본 발명의 다른 구현예는, 염수에 탄산 나트륨을 투입하여 탄산 리튬을 석출시키는 단계; 상기 탄산 리튬 수용액에 수산화 칼슘을 투입하여 수산화 리튬 수용액을 수득하는 단계; 상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계; 및 상기 칼슘이 제거된 수산화 리튬 수용액에 탄산 가스를 주입하여 탄산 리튬 수용액을 수득하는 단계를 포함하는 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention comprises the steps of depositing lithium carbonate by adding sodium carbonate to brine; Adding calcium hydroxide to the aqueous lithium carbonate solution to obtain an aqueous lithium hydroxide solution; Adding a phosphorus supply material to the aqueous lithium hydroxide solution to remove calcium dissolved in the aqueous lithium hydroxide solution; And injecting carbon dioxide gas into the aqueous lithium hydroxide solution from which calcium has been removed to obtain an aqueous lithium carbonate solution.
상기 염수에 탄산 나트륨을 투입하여 탄산 리튬을 석출시키는 단계; 이전에, 상기 염수를 농축하는 단계를 더 포함할 수 있다.Adding sodium carbonate to the brine to precipitate lithium carbonate; Previously, it may further include the step of concentrating the brine.
상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계;에서, 상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 일 수 있다.In the step of removing calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution by adding a phosphorus supply material to the lithium hydroxide aqueous solution, the concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 100mg/L to 36,000mg/L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 일 수 있다.The concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 5mg/L to 200mg/L.
상기 인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있다.The phosphorus supply material may be phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), phosphate, or a combination thereof.
상기 인 공급물질은 상기 칼슘을 상기 수산화 인회석으로 형성 가능한 1.0 내지 2.0당량의 인을 포함할 수 있다.
The phosphorus supply material may include 1.0 to 2.0 equivalents of phosphorus capable of forming the calcium into the hydroxyapatite.
본 발명의 일 구현예에 따른 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법은 탄산 리튬과 수산화 리튬을 반응시켜 제조된 탄산 리튬 수용액 중의 칼슘을 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다. The method of preparing a high-purity aqueous lithium hydroxide solution according to an embodiment of the present invention has an effect of efficiently removing calcium in an aqueous lithium carbonate solution prepared by reacting lithium carbonate and lithium hydroxide.
본 발명의 다른 구현예에 따른 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법은 탄산 리튬 제조 시 칼슘에 의한 순도저하를 효율적으로 방지함으로써 보다 고순도의 탄산 리튬을 제조할 수 있는 효과가 있다.
The efficient extraction method of lithium carbonate from brine according to another embodiment of the present invention has an effect of producing more highly pure lithium carbonate by effectively preventing a decrease in purity due to calcium during the production of lithium carbonate.
도 1은 실시예에 따라 측정된 시간에 따른 수용액 중의 칼슘 농도를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the calcium concentration in an aqueous solution over time measured according to an example.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.
본 발명의 일 구현예는, 칼슘이 용존하는 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하는 단계; 상기 인 공급물질이 투입된 수산화 리튬 수용액을 교반하여 수산화 인회석(hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성하는 단계; 및 상기 수산화 인회석을 분리하는 단계를 포함하는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법을 제공한다.In one embodiment of the present invention, the step of introducing a phosphorus supply material to an aqueous lithium hydroxide solution in which calcium is dissolved; Agitating the aqueous lithium hydroxide solution into which the phosphorus supply material is added to form hydroxyapatite, Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ); And it provides a method for producing a high purity lithium hydroxide aqueous solution comprising the step of separating the hydroxyapatite.
본 발명의 일 구현예에서는 수산화 리튬 수용액 내에 용존하는 소량의 칼슘을 제거하기 위해 인 공급물질을 투입하여 용해도가 매우 낮은 난용성 물질인 수산화 인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성함으로써 칼슘을 제거한다.In one embodiment of the present invention, in order to remove a small amount of calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution, a phosphorus supply material is added to prepare hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), which is a poorly soluble material with very low solubility. It removes calcium by forming.
상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 일 수 있다. The concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 100mg/L to 36,000mg/L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 일 수 있다.The concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 5mg/L to 200mg/L.
인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있다.The phosphorus supply material may be phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), phosphate, or a combination thereof.
상기 인산염의 구체적인 예로는, 인산칼륨, 인산나트륨, 인산암모늄(예를 들어, 상기 암모늄은 (NR4)3PO4 일 수 있으며, 상기 R은 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기임) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the phosphate salt include potassium phosphate, sodium phosphate, and ammonium phosphate (for example, the ammonium may be (NR4) 3 PO 4 , and R is independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C1 to C10 Alkyl group) and the like, but are not limited thereto.
한편, 인 공급물질은 수용성일 수 있다. 상기 인 공급물질이 수용성인 경우 상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘과의 반응이 용이할 수 있다.Meanwhile, the phosphorus supply material may be water-soluble. When the phosphorus supply material is water-soluble, the reaction with calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be facilitated.
인 공급물질을 투입한 후에는, 수산화 리튬 수용액을 10분 내지 15분 동안, 상온(room temperature), 40 내지 200℃, 50 내지 200℃, 60 내지 200℃, 70 내지 200℃, 80 내지 200℃, 또는 90 내지 200℃로 가열하여 수산화 인회석을 석출시킬 수 있다. After the phosphorus supply material is added, the lithium hydroxide aqueous solution is added for 10 to 15 minutes, at room temperature, 40 to 200°C, 50 to 200°C, 60 to 200°C, 70 to 200°C, 80 to 200°C. Alternatively, hydroxyapatite may be precipitated by heating at 90 to 200°C.
이 때, 가열 시간 및 온도는 높을수록 수산화 인회석의 형성을 위한 반응에 유리하게 작용한다.At this time, the higher the heating time and temperature, the more advantageous it is to the reaction for the formation of hydroxyapatite.
형성된 수산화 인회석은 여과에 의해 상기 수산화 리튬 수용액로부터 분리될 수 있다.The formed hydroxyapatite can be separated from the lithium hydroxide aqueous solution by filtration.
이하에서는, 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법을 이용하여, 염수로부터 탄산 리튬을 효율적으로 추출하는 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of efficiently extracting lithium carbonate from brine using the method for preparing a high-purity aqueous lithium hydroxide solution according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 다른 구현예에 따른 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법은, 염수에 탄산 나트륨을 투입하여 탄산 리튬을 석출시키는 단계(S100); 상기 탄산 리튬 수용액에 수산화 칼슘을 투입하여 수산화 리튬 수용액을 수득하는 단계(S200); 상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계(S300); 및 상기 칼슘이 제거된 수산화 리튬 수용액에 탄산 가스를 주입하여 탄산 리튬 수용액을 수득하는 단계(S400)를 포함한다.An efficient extraction method of lithium carbonate from brine according to another embodiment of the present invention includes the steps of depositing lithium carbonate by adding sodium carbonate to brine (S100); Adding calcium hydroxide to the aqueous lithium carbonate solution to obtain an aqueous lithium hydroxide solution (S200); Adding a phosphorus supply material to the lithium hydroxide aqueous solution to remove calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution (S300); And injecting carbon dioxide gas into the aqueous lithium hydroxide solution from which calcium has been removed to obtain an aqueous lithium carbonate solution (S400).
상기 탄산 리튬 수용액에 수산화 칼슘을 투입하여 수산화 리튬 수용액을 수득하는 단계(S200);는, 보다 상세하게, 수용액 중에서 탄산 리튬과 수산화 칼슘을 반응시키면 탄산 칼슘이 침전하면서 수산화 리튬 수용액을 제조할 수 있다. The step of obtaining a lithium hydroxide aqueous solution by adding calcium hydroxide to the lithium carbonate aqueous solution (S200); in more detail, when lithium carbonate and calcium hydroxide are reacted in an aqueous solution, calcium carbonate precipitates and an aqueous lithium hydroxide solution can be prepared. .
Li2CO3(s) + Ca(OH)2(s) -> Li+(aq) + OH-(aq) + CaCO3(s)
Li 2 CO 3 (s) + Ca (OH) 2 (s) -> Li + (aq) + OH - (aq) + CaCO 3 (s)
이렇게 제조된 수산화 리튬 수용액에는 칼슘이 소량 용존하게 되는데, 이는 미반응된 Ca(OH)2 또는/및 CaCO3에 기인한 것이다. A small amount of calcium is dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution thus prepared, which is caused by unreacted Ca(OH) 2 or/and CaCO 3 .
칼슘이 소량 용존된 수산화 리튬 수용액은, 탄산가스를 주입하는 방법을 이용하여 탄산 리튬으로 제조되는데, 이 때, 칼슘은 탄산 칼슘의 형태로 함께 침전하여 탄산 리튬의 순도에 악영향을 미친다. 이는, 탄산 리튬의 용해도는 1.32g/L(20℃)인데 반해, 탄산 칼슘의 용해도는 0.0006170g/L(20℃)으로 칼슘이 리튬에 비해 탄산염을 쉽게 형성하여 침전하기 때문이다.A lithium hydroxide aqueous solution in which a small amount of calcium is dissolved is prepared from lithium carbonate using a method of injecting carbon dioxide gas, and in this case, calcium precipitates together in the form of calcium carbonate and adversely affects the purity of lithium carbonate. This is because the solubility of lithium carbonate is 1.32g/L (20°C), whereas the solubility of calcium carbonate is 0.0006170g/L (20°C), because calcium easily forms carbonates and precipitates compared to lithium.
따라서, 칼슘이 용존된 수산화 리튬 수용액을 탄산화하여 탄산 리튬을 제조할 경우, 칼슘의 침전에 의한 불순물의 혼입을 막기 위해서는 탄산화 이전에 수산화 리튬 수용액 중의 칼슘을 제거하는 것이 바람직하다.Therefore, in the case of producing lithium carbonate by carbonation of an aqueous lithium hydroxide solution in which calcium is dissolved, it is preferable to remove calcium in the lithium hydroxide aqueous solution before carbonation in order to prevent the incorporation of impurities due to calcium precipitation.
이에, 본 발명에서는 탄산화 이전에 칼슘이 용존된 수산화 리튬 수용액으로부터 칼슘을 제거하도록 한다.Accordingly, in the present invention, calcium is removed from the lithium hydroxide aqueous solution in which calcium is dissolved before carbonation.
이를 위해, 상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계(S300);를 수행한다.To this end, the step of removing calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution by adding a phosphorus supply material to the lithium hydroxide aqueous solution (S300); is performed.
보다 상세하게, 수산화 리튬 수용액 내에 용존하는 소량의 칼슘을 제거하기 위해 인 공급물질을 투입하여 용해도가 매우 낮은 난용성 물질인 수산화 인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성함으로써 칼슘을 제거한다.More specifically, in order to remove a small amount of calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution, a phosphorus supply material is added to form hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), a poorly soluble material with very low solubility. Remove.
상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 일 수 있다. The concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 100mg/L to 36,000mg/L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 일 수 있다.The concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 5mg/L to 200mg/L.
인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있다.The phosphorus supply material may be phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), phosphate, or a combination thereof.
상기 인산염의 구체적인 예로는, 인산칼륨, 인산나트륨, 인산암모늄(예를 들어, 상기 암모늄은 (NR4)3PO4 일 수 있으며, 상기 R은 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기임) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the phosphate salt include potassium phosphate, sodium phosphate, and ammonium phosphate (for example, the ammonium may be (NR4) 3 PO 4 , and R is independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C1 to C10 Alkyl group) and the like, but are not limited thereto.
한편, 인 공급물질은 수용성일 수 있다. 상기 인 공급물질이 수용성인 경우 상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘과의 반응이 용이할 수 있다.Meanwhile, the phosphorus supply material may be water-soluble. When the phosphorus supply material is water-soluble, the reaction with calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be facilitated.
인 공급물질을 투입한 후에는, 수산화 리튬 수용액을 10분 내지 15분 동안, 상온(room temperature), 40 내지 200℃, 50 내지 200℃, 60 내지 200℃, 70 내지 200℃, 80 내지 200℃, 또는 90 내지 200℃로 가열하여 수산화 인회석을 석출시킬 수 있다. After the phosphorus supply material is added, the lithium hydroxide aqueous solution is added for 10 to 15 minutes, at room temperature, 40 to 200°C, 50 to 200°C, 60 to 200°C, 70 to 200°C, 80 to 200°C. Alternatively, hydroxyapatite may be precipitated by heating at 90 to 200°C.
이 때, 가열 시간 및 온도는 높을수록 수산화 인회석의 형성을 위한 반응에 유리하게 작용한다.At this time, the higher the heating time and temperature, the more advantageous it is to the reaction for the formation of hydroxyapatite.
형성된 수산화 인회석은 여과에 의해 상기 수산화 리튬 수용액로부터 분리될 수 있다.The formed hydroxyapatite can be separated from the lithium hydroxide aqueous solution by filtration.
상기 칼슘이 제거된 수산화 리튬 수용액에 탄산 가스를 주입하여 탄산 리튬 수용액을 수득하는 단계(S400);는 상압 하에서 탄산가스를 주입하는 방법으로서, 탄산 리튬보다 용해도가 상대적으로 높은 수산화 리튬의 리튬만을 용해시키고 불용 물질을 제거한다. Injecting carbonic acid gas into the lithium hydroxide aqueous solution from which calcium has been removed to obtain a lithium carbonate aqueous solution (S400); is a method of injecting carbonic acid gas under normal pressure, dissolving only lithium of lithium hydroxide having a relatively higher solubility than lithium carbonate. And remove insoluble substances.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 보다 적용 비용으로 염수로부터 탄산 리튬을 추출할 수 있으며, 용존 칼슘 또한 제거할 수 있으므로 고순도 탄산 리튬을 수득할 수 있는 효과가 있다.According to another embodiment of the present invention, lithium carbonate can be extracted from brine at a higher cost of application, and dissolved calcium can also be removed, so that high purity lithium carbonate can be obtained.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예 일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only examples of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.
실시예Example
리튬과 칼슘이 용존하는 [표 1]과 같은 수용액을 제조하였다.
An aqueous solution as shown in [Table 1] in which lithium and calcium were dissolved was prepared.
상기 수용액 1L에, 상기 수용액 중의 칼슘을 수산화 인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)으로 침전시킬 수 있는 1.2당량의 인을 포함하는 인산(H3PO4)을 투입한 후, 400rpm으로 교반하면서 시간에 따른 칼슘의 농도를 측정하였다. In 1L of the aqueous solution, phosphoric acid (H 3 PO 4 ) containing 1.2 equivalents of phosphorus capable of precipitating calcium in the aqueous solution as hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) was added, and then 400 rpm While stirring, the concentration of calcium over time was measured.
도 1은 실시예에 따라 측정된 시간에 따른 수용액 중의 칼슘 농도를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the calcium concentration in an aqueous solution over time measured according to an example.
도 1을 참조하면, 인산을 투입한 후 15분 이후부터 수용액 중 칼슘의 농도가 불검출되었음을 알 수 있으며, 이에 따라 수산화 리튬 수용액 중의 칼슘이 효과적으로 제거되었음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 1, it can be seen that the concentration of calcium in the aqueous solution was not detected from 15 minutes after the injection of phosphoric acid, and accordingly, it can be confirmed that calcium in the aqueous lithium hydroxide solution was effectively removed.
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 a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may not change 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 in all respects and not limiting.
Claims (12)
상기 탄산 리튬과 수산화 리튬을 반응시켜 탄산 리튬 수용액을 제조하는 단계;
상기 탄산 리튬 수용액에 수산화 칼슘을 투입하여 수산화 리튬 수용액을 수득하는 단계;
상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계; 및
상기 칼슘이 제거된 수산화 리튬 수용액에 탄산 가스를 주입하여 탄산 리튬 수용액을 수득하는 단계
를 포함하는 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
Adding sodium carbonate to brine to precipitate lithium carbonate;
Preparing a lithium carbonate aqueous solution by reacting the lithium carbonate and lithium hydroxide;
Adding calcium hydroxide to the aqueous lithium carbonate solution to obtain an aqueous lithium hydroxide solution;
Adding a phosphorus supply material to the aqueous lithium hydroxide solution to remove calcium dissolved in the aqueous lithium hydroxide solution; And
Injecting carbon dioxide gas into the aqueous lithium hydroxide solution from which calcium has been removed to obtain an aqueous lithium carbonate solution
Efficient extraction method of lithium carbonate from brine comprising a.
상기 염수에 탄산 나트륨을 투입하여 탄산 리튬을 석출시키는 단계; 이전에,
상기 염수를 농축하는 단계를 더 포함하는 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
The method of claim 7,
Adding sodium carbonate to the brine to precipitate lithium carbonate; Before,
Efficient extraction method of lithium carbonate from brine, further comprising the step of concentrating the brine.
상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계;에서,
상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 인 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
The method of claim 7,
In the step of removing calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution by adding a phosphorus supply material to the lithium hydroxide aqueous solution; In,
A method for efficiently extracting lithium carbonate from brine in which the concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution is 100mg/L to 36,000mg/L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 인 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
The method of claim 9,
A method for efficiently extracting lithium carbonate from brine in which the concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution is 5mg/L to 200mg/L.
상기 인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합인 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
The method of claim 7,
The phosphorus supply material is phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), phosphate, or a combination thereof, an efficient extraction method of lithium carbonate from brine.
상기 인 공급물질은 상기 칼슘을 수산화 인회석으로 형성 가능한 1.0 내지 2.0당량의 인을 포함하는 것인 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.The method of claim 7,
The phosphorus supply material is an efficient extraction method of lithium carbonate from brine containing 1.0 to 2.0 equivalents of phosphorus capable of forming the calcium as hydroxyapatite.
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