KR102325755B1 - Method of manufacturing lithium compound - Google Patents

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KR102325755B1
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00Lithium compounds

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 화합물 제조방법은, 리튬 함유 광석을 산으로 배소하여 산물을 제조하는 단계; 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계; 및 침출액을 정제하는 단계;를 포함한다.A lithium compound manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a product by roasting a lithium-containing ore with an acid; mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate; and purifying the leachate.

Description

리튬 화합물 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING LITHIUM COMPOUND}Lithium compound manufacturing method {METHOD OF MANUFACTURING LITHIUM COMPOUND}

본 발명은 리튬 화합물 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 리튬 함유 재료로부터 리튬 정제 용액을 안정적이고 신속하게 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a lithium compound. More specifically, it relates to a method for stably and rapidly preparing a lithium purification solution from a lithium-containing material.

최근 모바일 기기 등의 각종 전자기기와 전기자동차 시장의 성장으로 인해 리튬 이온전지의 수요가 점점 커지고 있다. 리튬은 전지의 주 소재 중 하나이며 점점 그 사용량이 증가하여 고갈 가능성이 제기되는 상황이다. 리튬은 리튬이 함유된 광석, 예를 들면, 스포듀민 정광을 고상 반응 처리 후 수침출을 통해 추출할 수 있다. 이 때 리튬 침출 수용액에는 다른 많은 불순물 이온들이 존재하기 때문에 이를 제거한 후 제품화 공정을 거침. 일반적으로 불순물 제거 방법은 리튬 침출 용액에 알칼리성 부원료를 나중에 투입하여 침전물 형태로 반응시켜 분리를 하고 있다. 하지만, 상기와 같은 방법은 부원료에 따라 공정 제어가 어렵다거나 반응성이 느려 공정 처리가 늦어진다는 단점이 있어 보다 효율적인 방법이 요구된다.Recently, the demand for lithium ion batteries is increasing due to the growth of various electronic devices such as mobile devices and electric vehicle markets. Lithium is one of the main materials for batteries, and its use is gradually increasing, raising the possibility of depletion. Lithium can be extracted from ores containing lithium, for example, spodumene concentrate through solid phase reaction treatment and then water leaching. At this time, since many other impurity ions exist in the lithium leaching aqueous solution, they are removed and then commercialized. In general, in the method of removing impurities, an alkaline auxiliary material is added later to the lithium leaching solution, and the reaction is performed in the form of a precipitate to separate. However, the above method has disadvantages in that it is difficult to control the process depending on the auxiliary material or the process treatment is delayed due to the low reactivity, so a more efficient method is required.

본 발명은 리튬 화합물 제조방법을 제공한다. 보다 구체적으로, 리튬 함유 재료로부터 리튬 정제 용액을 안정적이고 신속하게 제조하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for preparing a lithium compound. More specifically, it provides a method for stably and rapidly preparing a lithium purification solution from a lithium-containing material.

본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 화합물 제조방법은, 리튬 함유 광석을 산으로 배소하여 산물을 제조하는 단계; 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계; 및 침출액을 정제하는 단계;를 포함한다.A lithium compound manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a product by roasting a lithium-containing ore with an acid; mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate; and purifying the leachate.

산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서, 제조된 침출액의 pH는 일정하게 유지되는 것일 수 있다.In the step of preparing the leachate by mixing the product with alkaline leachate, the pH of the prepared leachate may be maintained constant.

산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서, 알칼리성 침출수의 초기 pH는 9 내지 13 일 수 있다. In the step of mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate, the initial pH of the alkaline leachate may be between 9 and 13.

산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서, 제조된 침출액의 pH는 6 내지 9 일 수 있다.In the step of preparing the leachate by mixing the product with alkaline leachate, the pH of the prepared leachate may be 6 to 9.

산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서, 알칼리성 침출수는 알칼리 수용액일 수 있다.In the step of mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate, the alkaline leachate may be an aqueous alkali solution.

산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서, 알칼리 수용액에서의 알칼리 물질의 농도는 2.1 내지 3.8 중량%일 수 있다.In the step of mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate, the concentration of the alkali substance in the aqueous alkali solution may be 2.1 to 3.8% by weight.

산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서, 알칼리 수용액에서의 수산화이온의 몰농도는 0.5 M 초과 1.0 M 미만일 수 있다.In the step of mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate, the molar concentration of hydroxide ions in the aqueous alkali solution may be greater than 0.5 M and less than 1.0 M.

알칼리 물질은 주기율표 상 1족 또는 2족의 알칼리 금속의 수산화물 또는 탄산화물일 수 있다.The alkali material may be a hydroxide or carbonate of an alkali metal of Group 1 or Group 2 on the periodic table.

산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계는, 산물에 존재하는 Al, Fe, Si, Mg, Ca, Mn, 또는 이들의 조합을 포함하는 불순물을 제거하여, 제조된 침출액의 불순물의 농도를 제어하는 단계인 것일 수 있다.The step of preparing the leachate by mixing the product with alkaline leachate removes impurities, including Al, Fe, Si, Mg, Ca, Mn, or a combination thereof, present in the product to reduce the concentration of impurities in the prepared leachate. It may be a step to control.

본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 화합물 제조방법은, 리튬 침출 용액의 정제 공정을 안정적이고 신속하게 진행할 수 있는 효과가 있다.The lithium compound manufacturing method according to an embodiment of the present invention has the effect of stably and rapidly performing the purification process of the lithium leaching solution.

본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 화합물 제조방법은, 리튬 함유 광석을 수침출할 때, 물 대신에 알칼리성 부원료가 미리 녹아있는 수용액을 사용함으로써 불순물 이온들의 반응성을 극대화시킬 수 있고, 이는 공정을 안정적이고 신속하게 운영할 수 있게 해 준다.The lithium compound manufacturing method according to an embodiment of the present invention can maximize the reactivity of impurity ions by using an aqueous solution in which an alkaline auxiliary material is dissolved in advance instead of water when water leaching of lithium-containing ore, which makes the process stable and allows you to operate quickly.

도 1은 본 발명의 비교예 1과 실시예 1에서의 반응 시간에 따른 pH 변화 그래프이다.
도 2는 본 발명의 비교예 2와 실시예 2에서의 반응 시간에 따른 pH 변화 그래프이다.
도 3은 실시예 3 내지 실시예 8에서의 반응 시간에 따른 pH 변화 그래프이다.
1 is a graph of pH change according to reaction time in Comparative Example 1 and Example 1 of the present invention.
2 is a graph of pH change according to reaction time in Comparative Example 2 and Example 2 of the present invention.
3 is a graph of pH change according to reaction time in Examples 3 to 8;

본 명세서에서, 제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.In this specification, terms such as first, second and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and/or sections. These terms are used only to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

본 명세서에서, 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 the present specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서, 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.In this specification, the terminology used is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and includes the presence or absence of another characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component. It does not exclude additions.

본 명세서에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.In the present specification, the term "combination of these" included in the expression of the Markush form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, and the components It means to include one or more selected from the group consisting of.

본 명세서에서, 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.In this specification, when a part is referred to as being “on” or “on” another part, it may be directly on or on the other part, or the other part may be accompanied in between. In contrast, when a part refers to being "directly above" another part, the other part is not interposed therebetween.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Commonly used terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and unless defined, they are not interpreted in an ideal or very formal meaning.

또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.In addition, unless otherwise specified, % means weight %, and 1 ppm is 0.0001 weight %.

본 발명의 일 실시예에서 추가 원소를 더 포함하는 것의 의미는 추가 원소의 추가량 만큼 잔부인 철(Fe)을 대체하여 포함하는 것을 의미한다.In an embodiment of the present invention, the meaning of further including the additional element means that the remaining iron (Fe) is included by replacing the additional amount of the additional element.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, 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 them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

리튬 침출 용액 내 불순물 이온들은 주로 알칼리성 시약, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼슘 등을 투입하여 용액의 pH를 산성에서 중성 내지 약염기성 범위로 조정하여 침전물 형태로 제거한다. 하지만, 이 때 생성되는 침전물 표면의 이온교환 반응으로 인해 pH가 다시 산성이 되어 미정제되거나 수산화칼슘과 같은 용해도가 낮은 시약은 용해 반응이 느려 중성의 pH에 도달하는 시간이 길어져 공정 처리 속도가 늦어진다. 따라서 리튬 함유 광석을 수침출할 때, 물 대신에 알칼리성 부원료가 미리 녹아있는 수용액을 사용함으로써 불순물 이온들의 반응성을 극대화시킬 수 있고, 이는 공정을 안정적이고 신속하게 운영할 수 있게 해 준다. 본 발명에서는 리튬 함유 광석을 침출할 때 이러한 알칼리성 침출수를 사용하는 방법을 보여준다.Impurity ions in the lithium leaching solution are mainly removed in the form of precipitates by adding an alkaline reagent, for example, sodium hydroxide, calcium hydroxide, etc. to adjust the pH of the solution from acidic to neutral to weakly basic. However, the pH becomes acidic again due to the ion exchange reaction on the surface of the precipitate generated at this time, and the dissolution reaction of crude or low-solubility reagents such as calcium hydroxide is slow, and the time to reach neutral pH is prolonged, thereby slowing the processing speed. Therefore, when water leaching of lithium-containing ore, the reactivity of impurity ions can be maximized by using an aqueous solution in which an alkaline auxiliary material is dissolved in advance instead of water, which makes it possible to operate the process stably and quickly. The present invention shows how to use such alkaline leachate when leaching lithium containing ores.

본 발명의 일 실시예에 의한 리튬 화합물 제조방법은, 리튬 함유 광석을 산으로 배소하여 산물을 제조하는 단계; 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계; 및 침출액을 정제하는 단계;를 포함한다.A lithium compound manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a product by roasting a lithium-containing ore with an acid; mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate; and purifying the leachate.

하기에서는 각 단계별로 설명한다.Each step is described below.

먼저, 리튬 함유 광석을 산으로 배소하여 산물을 제조한다.First, the lithium-containing ore is roasted with acid to produce a product.

이 단계에서 산은 강산일 수 있으며, 보다 구체적으로 황산일 수 있다. 또한 이 단계 이전에 리튬 함유 광석을 열처리하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 이 단계에서는 열처리된 광석을 산으로 배소하는 것일 수 있다. 리튬 함유 광석을 열처리하는 단계에서는 리튬 함유 광석을 열처리 온도 1000 내지 1250℃에서 열처리할 수 있다. 리튬 함유 광석으로 스포듀민 광을 이용할 경우, 열처리를 통해 α-스포듀민 광을 β-스포듀민 광으로 변환시킬 수 있다. 스포듀민 광에는 2.5 내지 3.5 중량%의 리튬이 포함될 수 있다.In this step, the acid may be a strong acid, more specifically sulfuric acid. It may also include a step of heat-treating the lithium-containing ore prior to this step. That is, in this step, the heat-treated ore may be roasted with acid. In the step of heat-treating the lithium-containing ore, the lithium-containing ore may be heat-treated at a heat treatment temperature of 1000 to 1250 °C. When spodumene ore is used as a lithium-containing ore, α-spodumene ore can be converted into β-spodumene ore through heat treatment. The spodumene ore may contain 2.5 to 3.5 weight percent lithium.

다음으로, 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조한다.Next, the product is mixed with alkaline leachate to prepare a leachate.

이때 알칼리성 침출수는 종래 기술에서의 물 대신에 사용되는 것일 수 있다. 종래 기술에서는 중성의 침출수로 수침출한 후, 불순물을 제거하기 위하여 침출액의 pH를 높여 불순물을 제거하는 공정을 진행하였다. 다만, 본 발명의 일 실시예에서는 리튬 함유 광석을 알칼리성의 침출수로 침출하여, 이 단계에서 불순물이 정제되는 장점이 있다. In this case, the alkaline leachate may be used instead of water in the prior art. In the prior art, after water leaching with neutral leachate, a process of removing impurities by increasing the pH of the leachate to remove impurities was performed. However, in one embodiment of the present invention, the lithium-containing ore is leached with alkaline leachate, and impurities are purified in this step.

따라서 이 단계는 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계는, 산물에 존재하는 Al, Fe, Si, Mg, Ca, Mn, 또는 이들의 조합을 포함하는 불순물을 제거하여, 제조된 침출액의 불순물의 농도를 제어하는 단계일 수 있다.Therefore, in this step, mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate is to remove impurities, including Al, Fe, Si, Mg, Ca, Mn, or a combination thereof, present in the product, and It may be a step of controlling the concentration of impurities.

알칼리성 침출수는 알칼리 수용액일 수 있다. 보다 구체적으로 주기율표 상 1족 또는 2족의 알칼리 금속의 수산화물 또는 탄산화물일 수 있다. 더욱 구체적으로 수산화나트륨 수용액, 수산화칼슘 수용액, 탄산칼슘 수용액, 또는 이들의 조합일 수 있다. 이 단계에서의 알칼리성 침출수의 초기 pH는 9 내지 13 일 수 있다. 보다 구체적으로 11 내지 13 일 수 있다.The alkaline leachate may be an aqueous alkaline solution. More specifically, it may be a hydroxide or carbonate of an alkali metal of Group 1 or Group 2 on the periodic table. More specifically, it may be an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous calcium hydroxide solution, an aqueous calcium carbonate solution, or a combination thereof. The initial pH of the alkaline leachate at this stage may be 9 to 13. More specifically, it may be 11 to 13.

이 단계에 의해 제조된 침출액의 pH는 일정하게 유지되는 것일 수 있다. pH가 일정하게 유지되면 신속하고 안정감 있게 불순물을 제거할 수 있다.The pH of the leachate prepared by this step may be kept constant. If the pH is kept constant, impurities can be removed quickly and stably.

이 단계에 의해 제조된 침출액의 pH는 6 내지 9일 수 있다. 보다 구체적으로 6 내지 8 일 수 있다.The pH of the leachate prepared by this step may be 6 to 9. More specifically, it may be 6 to 8 days.

또한, 이 단계에서 알칼리 수용액에서의 알칼리 물질의 농도는 2.1 내지 3.8 중량%일 수 있다. 보다 구체적으로 2.2 내지 2.9 중량%일 수 있다. 너무 적거나 많은 알칼리도를 가진 침출수를 사용하게 되면 양쪽성 성질을 가지는 알루미늄이나 실리콘 등이 완전히 제거되지 않기 때문에 침출수의 알칼리성 세기는 적당해야 할 수 있다. 일반적으로 침출에 사용되는 알칼리성 수용액 사용량은 리튬 원료의 산도에 의존하며, 사용량 기준은 수용액 내 수산화이온의 몰농도로 결정할 수 있다. 이때의 수산화이온 몰농도의 적정한 범위는 0.5M 초과 1.0 M 미만일 수 있다.In addition, the concentration of the alkali substance in the aqueous alkali solution in this step may be 2.1 to 3.8 wt%. More specifically, it may be 2.2 to 2.9 wt%. If leachate with too little or too much alkalinity is used, the alkaline strength of the leachate may need to be moderate because aluminum or silicon with amphoteric properties is not completely removed. In general, the amount of the alkaline aqueous solution used for leaching depends on the acidity of the lithium raw material, and the usage standard can be determined by the molar concentration of hydroxide ions in the aqueous solution. At this time, the appropriate range of the hydroxide ion molar concentration may be more than 0.5M and less than 1.0 M.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시예Example

실험예 1 - 정제 시 수산화나트륨 용액을 사용한 경우의 비교Experimental Example 1 - Comparison when using sodium hydroxide solution for purification

비교예 1 (N0)Comparative Example 1 (N0)

리튬 배소광을 물과 혼합한 후에 25% 수산화나트륨 용액을 넣어 pH를 모니터링 하였다. pH를 7이상으로 맞췄지만 이내 감소하여 수산화나트륨 용액을 다시 투입하여 pH 7이 되도록 하였다. 하지만, 이런 현상이 지속적이고, 반복적으로 발생함. 이는 공정 제어의 어려움을 보여준다.After mixing lithium roasted light with water, a 25% sodium hydroxide solution was added to monitor the pH. The pH was adjusted to 7 or more, but it was decreased soon, so that the sodium hydroxide solution was added again so as to have a pH of 7. However, this phenomenon occurs continuously and repeatedly. This shows the difficulty of process control.

실시예 1 (N1)Example 1 (N1)

리튬 배소광을 2.5% 수산화나트륨 용액과 바로 혼합하였더니 pH값이 7로 일정하게 유지된다. 2.5% 수산화나트륨 용액의 pH는 12이다. 이는 정제 공정이 안정적으로 진행될 수 있음을 보여준다.Lithium roasting light was directly mixed with 2.5% sodium hydroxide solution, and the pH value was kept constant at 7. The pH of a 2.5% sodium hydroxide solution is 12. This shows that the purification process can proceed stably.

도 1에는 비교예 1(N0)과 실시예 1(N1)에서의 반응 시간에 따른 pH 변화 그래프를 나타내었다.1 shows a graph of pH change according to reaction time in Comparative Example 1 (N0) and Example 1 (N1).

실험예 2 - 정제 시 수산화칼슘 분말을 사용한 경우의 비교Experimental Example 2 - Comparison of using calcium hydroxide powder for purification

비교예 2 (C0)Comparative Example 2 (C0)

리튬 배소광을 물과 혼합한 후에 95% 수산화칼슘 분말을 넣어 pH를 모니터링하였다. 5시간이 경과할 때쯤 pH값이 정제 완료의 지표가 되는 5.5 내지 10.0 범위에 들어옴을 알 수 있다. 이는 공정 시간이 길어져 생산성 측면에서 부정적인 영향을 준다.After mixing lithium roasted light with water, 95% calcium hydroxide powder was added to monitor the pH. It can be seen that when 5 hours have elapsed, the pH value is in the range of 5.5 to 10.0, which is an indicator of the completion of purification. This increases the processing time and negatively affects productivity.

실시예 2 (C1)Example 2 (C1)

리튬 배소광을 2.3% 수산화칼슘 용액과 바로 혼합하자마자 pH값이 정제 완료 범위에 들어오며 지속적으로 유지된다. 2.3% 수산화칼슘 용액의 pH는 12.5이다. 이는 정제 공정이 신속하고 안정적임을 보여주는 것이다.As soon as lithium roasted light is mixed directly with 2.3% calcium hydroxide solution, the pH value is within the range of completion of purification and is continuously maintained. The pH of a 2.3% calcium hydroxide solution is 12.5. This shows that the purification process is fast and stable.

도 2에는 비교예 2(C0)와 실시예 2(C1)에서의 반응 시간에 따른 pH 변화 그래프를 나타내었다.2 shows a graph of pH change according to reaction time in Comparative Example 2 (C0) and Example 2 (C1).

실험예 3 - 정제 시 수산화나트륨 수용액 농도에 따른 불순물 이온 농도 변화 비교Experimental Example 3 - Comparison of impurity ion concentration change according to sodium hydroxide aqueous solution concentration during purification

일정량의 리튬 배소광을 수산화나트륨 농도가 각기 다른 수용액(실시예 3 내지 실시예 8)에 각각 혼합하여 반응하였을 때 시간에 따라 pH를 모니터링 하였다. 도 3에는 실시예 3 내지 실시예 8에서의 반응 시간에 따른 pH 변화 그래프를 나타내었다.When a certain amount of lithium roasted light was mixed and reacted with aqueous solutions having different sodium hydroxide concentrations (Examples 3 to 8), the pH was monitored over time. 3 shows a graph of the pH change according to the reaction time in Examples 3 to 8.

2시간 반응 후, 상기 혼합 용액들을 여과하여 맑은 용액을 얻었고, 이에 대한 성분분석을 진행하였다. 수산화나트륨 농도에 따른 반응 2시간 후의 이온 농도를 표 1에 나타내었다. 표 1에서 확인할 수 있듯이 2% 이하 또는 4% 이상에서는 알루미늄과 실리콘이 검출됨으로써 불순물이 제거되지 않는 상태임을 알 수 있다. 따라서, 적절한 수산화나트륨 농도는 2.1 내지 3.8% 정도임을 확인할 수 있었다.After the reaction for 2 hours, the mixed solutions were filtered to obtain a clear solution, and component analysis was performed thereon. Table 1 shows the ion concentration after 2 hours of reaction according to the sodium hydroxide concentration. As can be seen in Table 1, it can be seen that the impurities are not removed as aluminum and silicon are detected at 2% or less or 4% or more. Therefore, it was confirmed that the appropriate sodium hydroxide concentration was about 2.1 to 3.8%.

구분division NaOH 농도NaOH concentration LiLi AlAl FeFe SiSi NaNa 실시예 3Example 3 2.0%2.0% 8.48.4 0.180.18 0.020.02 0.010.01 11.111.1 실시예 4Example 4 2.3%2.3% 8.78.7 <0.003<0.003 <0.003<0.003 <0.003<0.003 13.013.0 실시예 5Example 5 2.5%2.5% 8.58.5 <0.003<0.003 <0.003<0.003 <0.003<0.003 14.114.1 실시예 6Example 6 2.8%2.8% 8.48.4 <0.003<0.003 <0.003<0.003 <0.003<0.003 15.515.5 실시예 7Example 7 3.0%3.0% 8.28.2 0.0040.004 <0.003<0.003 <0.003<0.003 16.516.5 실시예 8Example 8 4.0%4.0% 8.38.3 0.210.21 <0.003<0.003 0.060.06 21.421.4

본 발명은 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 embodiments, but may be manufactured in various different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may develop other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that this may be practiced. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (9)

리튬 함유 광석을 산으로 배소하여 산물을 제조하는 단계;
상기 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계; 및
상기 침출액을 정제하는 단계;
를 포함하고,
상기 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서,
상기 알칼리성 침출수는 알칼리 수용액이고,
상기 알칼리 수용액에서의 알칼리 물질의 농도는 2.1 내지 3.8 중량%인 리튬 화합물 제조방법.
roasting the lithium-containing ore with acid to produce a product;
mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate; and
purifying the leachate;
including,
mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate,
The alkaline leachate is an aqueous alkali solution,
The concentration of the alkali material in the aqueous alkali solution is 2.1 to 3.8% by weight of the lithium compound manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서,
제조된 침출액의 pH는 일정하게 유지되는 것인 리튬 화합물 제조방법.
According to claim 1,
mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate,
A method for preparing a lithium compound wherein the pH of the prepared leachate is maintained constant.
제1항에 있어서,
상기 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서,
상기 알칼리성 침출수의 초기 pH는 9 내지 13 인 것인 리튬 화합물 제조방법.
According to claim 1,
mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate,
The method for producing a lithium compound, wherein the initial pH of the alkaline leachate is 9 to 13.
제2항에 있어서,
상기 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서,
상기 제조된 침출액의 pH는 6 내지 9 인 것인 리튬 화합물 제조방법.
3. The method of claim 2,
mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate,
The method for preparing a lithium compound, wherein the prepared leachate has a pH of 6 to 9.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계에서,
상기 알칼리 수용액에서의 수산화이온의 몰농도는 0.5 M 초과 1.0 M 미만인 것인 리튬 화합물 제조방법.
According to claim 1,
mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate,
The molar concentration of hydroxide ions in the aqueous alkali solution is more than 0.5 M and less than 1.0 M lithium compound manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 알칼리 물질은 주기율표 상 1족 또는 2족의 알칼리 금속의 수산화물 또는 탄산화물인 것인 리튬 화합물 제조방법.
According to claim 1,
The method for producing a lithium compound wherein the alkali material is a hydroxide or carbonate of an alkali metal of Group 1 or 2 on the periodic table.
제1항에 있어서,
상기 산물을 알칼리성 침출수와 혼합하여 침출액을 제조하는 단계는,
상기 산물에 존재하는 Al, Fe, Si, Mg, Ca, Mn, 또는 이들의 조합을 포함하는 불순물을 제거하여, 상기 제조된 침출액의 불순물의 농도를 제어하는 단계인 것인 리튬 화합물 제조방법.
According to claim 1,
The step of mixing the product with alkaline leachate to prepare a leachate comprises:
and controlling the concentration of impurities in the prepared leachate by removing impurities including Al, Fe, Si, Mg, Ca, Mn, or a combination thereof present in the product.
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