JP7158568B2 - 炭酸リチウムの製造方法 - Google Patents
炭酸リチウムの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7158568B2 JP7158568B2 JP2021512074A JP2021512074A JP7158568B2 JP 7158568 B2 JP7158568 B2 JP 7158568B2 JP 2021512074 A JP2021512074 A JP 2021512074A JP 2021512074 A JP2021512074 A JP 2021512074A JP 7158568 B2 JP7158568 B2 JP 7158568B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium carbonate
- liquid
- lithium
- carbon dioxide
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 84
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims description 84
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 87
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 56
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 43
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 26
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 14
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 51
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 43
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 36
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 30
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 20
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 16
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 11
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 10
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 9
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 229910000032 lithium hydrogen carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- HQRPHMAXFVUBJX-UHFFFAOYSA-M lithium;hydrogen carbonate Chemical compound [Li+].OC([O-])=O HQRPHMAXFVUBJX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006130 SO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L calcium bicarbonate Chemical compound [Ca+2].OC([O-])=O.OC([O-])=O NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000020 calcium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/71—Feed mechanisms
- B01F35/712—Feed mechanisms for feeding fluids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2331—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements
- B01F23/23313—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the introduction of the gas along the axis of the stirrer or along the stirrer elements through a separate conduit substantially parallel with the stirrer axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2334—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer
- B01F23/23342—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements provided with stationary guiding means surrounding at least partially the stirrer the stirrer being of the centrifugal type, e.g. with a surrounding stator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
- B01F23/2336—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer
- B01F23/23363—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer the gas being introduced above the stirrer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/81—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow
- B01F27/811—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow with the inflow from one side only, e.g. stirrers placed on the bottom of the receptacle, or used as a bottom discharge pump
- B01F27/8111—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow with the inflow from one side only, e.g. stirrers placed on the bottom of the receptacle, or used as a bottom discharge pump the stirrers co-operating with stationary guiding elements, e.g. surrounding stators or intermeshing stators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/08—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
- C22B26/10—Obtaining alkali metals
- C22B26/12—Obtaining lithium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
この明細書は、炭酸リチウムを製造する方法に関する技術を開示するものである。
たとえば、リチウムイオン電池その他の電子機器等の廃棄物から湿式処理にてリチウムを回収するに際しては、リチウムイオンを含むリチウム含有溶液が得られることがある。このようなリチウム含有溶液は炭酸化工程に供され、それにより、リチウム含有溶液に含まれるリチウムを炭酸リチウムの形態で回収する場合がある。
これに関連する技術として、特許文献１には、リチウムイオンを含む水溶液から、溶媒抽出によりリチウムイオンを抽出した後、逆抽出を繰り返し行い、それにより得られた高濃度リチウムイオン水溶液を炭酸塩と混合することにより、炭酸リチウムを回収することが記載されている。
また特許文献２では、少なくともリチウム、ニッケルを含む溶液から、溶媒抽出によりニッケルとリチウムを共抽出し、その後、リチウムのみを逆抽出して得られるリチウム溶液を炭酸化し、リチウムを回収することが記載されている。
ところで、上述したようにして得られる炭酸リチウムは、不純物がある程度含まれて品位が比較的低いことがある。この場合、その用途等によっては、当該粗炭酸化リチウムから不純物を除去して、より品位の高い炭酸リチウムを得る精製が必要になる場合がある。
炭酸リチウムの精製では、炭酸ガスを吹き込むこと等により供給しながら、粗炭酸リチウムを液中に溶解させて、リチウム溶解液を得る。その後、リチウム溶解液を加熱して炭酸を脱離させ、炭酸リチウムを晶析させる。
ここで、粗炭酸リチウムを液中に溶解させる際に、単純に炭酸ガスを液体中に通しても、炭酸ガスの反応効率を十分に高めることができない。それ故に、炭酸ガスの反応効率の向上のため、低温かつ高圧の条件として炭酸ガスの溶解度を増大させることが一般的である。しかるに、低温かつ高圧の条件下での反応を実現するには、設備等を要してイニシャル及びランニングコストが上昇する。
あるいは、炭酸ガスの溶解度をそれほど高めずに、液中のリチウム濃度を低めに設定することも可能であるが、この場合、晶析時の濃縮コストの増大を招く。
この明細書では、粗炭酸リチウムを溶解させる際の炭酸ガスの反応効率を高めることができる炭酸リチウムの製造方法を開示する。
この明細書で開示する炭酸リチウムの製造方法は、粗炭酸リチウムを炭酸ガスの供給下で液体中に溶解させる溶解工程と、前記溶解工程で得られるリチウム溶解液を加熱し、炭酸を脱離させる脱炭酸工程とを含み、前記溶解工程で、反応槽内に、粗炭酸リチウムを混合させた前記液体を貯留させるとともに、撹拌機を用いて当該液体を撹拌し、前記撹拌機が、前記反応槽内に立てて配置される筒体と、筒体の一端側に位置し、回転軸線の周りに回転するべく回転駆動されて、半径方向に延びる複数枚の回転羽根と、筒体の前記一端側で回転羽根の半径方向外側に固定されて配置され、半径方向に延びる複数枚の固定羽根と、前記回転羽根及び前記固定羽根に向けて気体を送る気体供給管とを有し、前記溶解工程で、前記液体への炭酸ガスの供給速度を、０．２Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以上かつ０．６Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以下とするというものである。
上述した炭酸リチウムの製造方法によれば、粗炭酸リチウムを溶解させる際の炭酸ガスの反応効率を高めることができる。
以下に、炭酸リチウムの製造方法の実施の形態について詳細に説明する。
一の実施形態に係る炭酸リチウムの製造方法は、図１に示すように、粗炭酸リチウムを炭酸ガスの供給下で液体中に溶解させる溶解工程と、前記溶解工程で得られるリチウム溶解液を加熱し、炭酸を脱離させる脱炭酸工程とを含む。この実施形態は、たとえば、図２に例示するようなリチウムイオン電池廃棄物の処理方法に適用して用いることができる。図２に示すところでは、リチウムイオン電池廃棄物に所定の湿式処理を施した後の酸性溶液に対し、中和工程及び炭酸化工程をこの順序で行い、さらに、これにより得られる粗炭酸リチウムに対して溶解工程及び脱炭酸工程を順次に行うというものである。
一の実施形態に係る炭酸リチウムの製造方法は、図１に示すように、粗炭酸リチウムを炭酸ガスの供給下で液体中に溶解させる溶解工程と、前記溶解工程で得られるリチウム溶解液を加熱し、炭酸を脱離させる脱炭酸工程とを含む。この実施形態は、たとえば、図２に例示するようなリチウムイオン電池廃棄物の処理方法に適用して用いることができる。図２に示すところでは、リチウムイオン電池廃棄物に所定の湿式処理を施した後の酸性溶液に対し、中和工程及び炭酸化工程をこの順序で行い、さらに、これにより得られる粗炭酸リチウムに対して溶解工程及び脱炭酸工程を順次に行うというものである。
ここでは特に、溶解工程で、粗炭酸リチウムを混合した液体を貯留させる反応槽内にて、所定の撹拌機を用いて、該液体を攪拌することが重要である。所定の撹拌機を用いることにより、炭酸ガスの反応効率を大きく高めることが可能になる。
（リチウムイオン電池廃棄物）
リチウムイオン電池廃棄物は、携帯電話その他の種々の電子機器、自動車等の様々な機械ないし装置で使用され得るリチウムイオン電池の廃棄物である。より具体的には、たとえば、電池製品の寿命や製造不良またはその他の理由によって廃棄もしくは回収されたもの等であり、このようなリチウムイオン電池廃棄物を対象とすることにより、資源の有効活用を図ることができる。
リチウムイオン電池廃棄物は、携帯電話その他の種々の電子機器、自動車等の様々な機械ないし装置で使用され得るリチウムイオン電池の廃棄物である。より具体的には、たとえば、電池製品の寿命や製造不良またはその他の理由によって廃棄もしくは回収されたもの等であり、このようなリチウムイオン電池廃棄物を対象とすることにより、資源の有効活用を図ることができる。
リチウムイオン電池廃棄物には、Ｍｎ、Ｎｉ及びＣｏを含有するリチウム金属塩である正極活物質の他、Ｃ（カーボン）、Ｆｅ及びＣｕを含む負極材や、正極活物質が、たとえばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）その他の有機バインダー等によって塗布されて固着されたアルミニウム箔（正極基材）、リチウムイオン電池廃棄物の周囲を包み込む外装としてのアルミニウムを含む筐体が含まれることがある。具体的には、リチウムイオン電池廃棄物には、正極活物質を構成するＬｉ、Ｎｉ、Ｃｏ及びＭｎのうちの一種の元素からなる単独金属酸化物および／または、二種以上の元素からなる複合金属酸化物、並びに、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃ等が含まれ得る。
この実施形態では、リチウムイオン電池廃棄物は、少なくとも、Ｃｏ、Ｎｉ及びＭｎからなる群から選択される少なくとも一種の金属と、Ｌｉとを含有する電池正極材成分を含むものとし、場合によってはさらに、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ及びＣからなる群から選択される少なくとも一種の金属を含む場合がある。
リチウムイオン電池廃棄物は前処理として、たとえば、加熱施設にて所定の温度及び時間で加熱する焙焼処理や、焙焼後にローター回転式もしくは衝撃式の破砕機等を用いる破砕処理、破砕後の粉粒体を所定の目開きの篩で篩分けする篩別処理等が施されたものであってもよい。このような前処理を得ることにより、リチウムイオン電池廃棄物は、アルミニウム箔と正極活物質を結着させているバインダーが分解されるとともに、ＡｌやＣｕ等が除去される他、電池正極材成分が湿式処理の浸出で溶解しやすい形態となる。
（湿式処理）
湿式処理では、上述したリチウムイオン電池廃棄物を、硫酸もしくは塩酸その他の鉱酸などの酸で浸出させる。ここでは、リチウムイオン電池廃棄物に含まれる金属の溶解を促進させるため、過酸化水素水を添加してもよい。それにより、リチウムイオン電池廃棄物中の金属が溶解した浸出後液が得られる。
そして、この浸出後液に対して、中和もしくは硫化または溶媒抽出等を行い、たとえばＦｅ、Ａｌ、Ｃｕ等を除去した後、溶液中に残るＣｏ、Ｎｉ及びＭｎのうちの少なくとも一種を、それらの各金属に応じた条件の溶媒抽出・逆抽出等で順次に回収する。
湿式処理では、上述したリチウムイオン電池廃棄物を、硫酸もしくは塩酸その他の鉱酸などの酸で浸出させる。ここでは、リチウムイオン電池廃棄物に含まれる金属の溶解を促進させるため、過酸化水素水を添加してもよい。それにより、リチウムイオン電池廃棄物中の金属が溶解した浸出後液が得られる。
そして、この浸出後液に対して、中和もしくは硫化または溶媒抽出等を行い、たとえばＦｅ、Ａｌ、Ｃｕ等を除去した後、溶液中に残るＣｏ、Ｎｉ及びＭｎのうちの少なくとも一種を、それらの各金属に応じた条件の溶媒抽出・逆抽出等で順次に回収する。
（酸性溶液）
酸性溶液は、上記のリチウムイオン電池廃棄物に対して湿式処理を施して得られたものであって、Ｌｉ及び不純物が溶解したものである。
このような酸性溶液の一例としては、上述した湿式処理で、浸出後液に対して施す複数段階の溶媒抽出もしくは中和等のうち、ニッケルを回収するための溶媒抽出で、ニッケルを抽出した後に得られるＮｉ抽出後液や、当該ニッケルを抽出するとともに逆抽出し、さらに電解採取を行ってニッケルを回収した後に得られるＮｉ電解後液等とすることができる。
具体的には、Ｎｉ抽出後液は、リチウムイオン電池廃棄物から以下のような工程で得られる。
リチウムイオン電池廃棄物を焙焼・破砕・篩別工程、浸出工程、中和工程（Ｆｅ・Ａｌ除去）、溶媒抽出工程１（Ｍｎ、Ａｌ除去）、溶媒抽出工程２（Ｃｏ回収）、溶媒抽出工程３（Ｎｉ回収）から得られる後液である。また、Ｎｉ電解後液は、上記の工程において溶媒抽出工程３（Ｎｉ回収）の油相（溶媒）を逆抽出して得られた酸性溶液を電解に用いた後に得られるものである。
その他、酸性溶液として、上記のリチウムイオン電池廃棄物を水等に添加し、主として、そのうちのリチウムを水等に浸出させて得られるＬｉ浸出液を用いることもできる。なおこの場合、湿式処理は、リチウムイオン電池廃棄物中のリチウムを水等に浸出させる処理を意味する。
酸性溶液は、上記のリチウムイオン電池廃棄物に対して湿式処理を施して得られたものであって、Ｌｉ及び不純物が溶解したものである。
このような酸性溶液の一例としては、上述した湿式処理で、浸出後液に対して施す複数段階の溶媒抽出もしくは中和等のうち、ニッケルを回収するための溶媒抽出で、ニッケルを抽出した後に得られるＮｉ抽出後液や、当該ニッケルを抽出するとともに逆抽出し、さらに電解採取を行ってニッケルを回収した後に得られるＮｉ電解後液等とすることができる。
具体的には、Ｎｉ抽出後液は、リチウムイオン電池廃棄物から以下のような工程で得られる。
リチウムイオン電池廃棄物を焙焼・破砕・篩別工程、浸出工程、中和工程（Ｆｅ・Ａｌ除去）、溶媒抽出工程１（Ｍｎ、Ａｌ除去）、溶媒抽出工程２（Ｃｏ回収）、溶媒抽出工程３（Ｎｉ回収）から得られる後液である。また、Ｎｉ電解後液は、上記の工程において溶媒抽出工程３（Ｎｉ回収）の油相（溶媒）を逆抽出して得られた酸性溶液を電解に用いた後に得られるものである。
その他、酸性溶液として、上記のリチウムイオン電池廃棄物を水等に添加し、主として、そのうちのリチウムを水等に浸出させて得られるＬｉ浸出液を用いることもできる。なおこの場合、湿式処理は、リチウムイオン電池廃棄物中のリチウムを水等に浸出させる処理を意味する。
Ｎｉ電解後液のｐＨは、たとえば－１．０～２．０、好ましくは０．０～１．０であり、上記のＮｉ抽出後液のｐＨは、たとえば１．０～４．０、好ましくは２．０～３．０であり、上記のＬｉ浸出液のｐＨは、たとえば９．０～１３．０、好ましくは１０．０～１２．０である。
上述したＮｉ抽出後液やＮｉ電解後液、Ｌｉ浸出液は、必要に応じて、溶媒抽出によりリチウムを濃縮させた後に用いることができ、このようなリチウムの濃縮により、たとえばｐＨが０．０～１．０程度の酸性溶液になる。
上述したＮｉ抽出後液やＮｉ電解後液、Ｌｉ浸出液は、必要に応じて、溶媒抽出によりリチウムを濃縮させた後に用いることができ、このようなリチウムの濃縮により、たとえばｐＨが０．０～１．０程度の酸性溶液になる。
酸性溶液に含まれる不純物としては、リチウムイオン電池廃棄物に含まれる成分のうち、湿式処理で分離されずに残留したものを挙げることができる。具体的に図１に示す実施形態では、酸性溶液は、Ｌｉとともに、不純物としてＮｉ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ及びＳＯ4を含む。
酸性溶液は、Ｌｉイオンを、たとえば２ｇ／Ｌ～２０ｇ／Ｌ、典型的には５ｇ／Ｌ～１２ｇ／Ｌで含み、Ｎｉイオンを、たとえば５０ｇ／Ｌ～１５０ｇ／Ｌ、典型的には７０ｇ／Ｌ～１００ｇ／Ｌで含むものとすることができる。特に酸性溶液が上記の電解後液である場合に、Ｎｉイオンはこのような濃度範囲となることが多い。
また、酸性溶液はさらに、Ｎａイオンを、たとえば３０ｇ／Ｌ～７０ｇ／Ｌ、典型的には４０ｇ／Ｌ～６０ｇ／Ｌで含み、Ｃａイオンを、たとえば０．００１ｇ／Ｌ～０．１００ｇ／Ｌ、典型的には０．０１ｇ／Ｌ～０．０５ｇ／Ｌで含み、Ｍｇイオンを、たとえば０．０１ｇ／Ｌ～１０．００ｇ／Ｌ、典型的には０．０５ｇ／Ｌ～５．００ｇ／Ｌで含み、ＳＯ4イオンを、たとえば１ｇ／Ｌ～２００ｇ／Ｌ、典型的には１０ｇ／Ｌ～１００ｇ／Ｌで含むことがある。
また、酸性溶液はさらに、Ｎａイオンを、たとえば３０ｇ／Ｌ～７０ｇ／Ｌ、典型的には４０ｇ／Ｌ～６０ｇ／Ｌで含み、Ｃａイオンを、たとえば０．００１ｇ／Ｌ～０．１００ｇ／Ｌ、典型的には０．０１ｇ／Ｌ～０．０５ｇ／Ｌで含み、Ｍｇイオンを、たとえば０．０１ｇ／Ｌ～１０．００ｇ／Ｌ、典型的には０．０５ｇ／Ｌ～５．００ｇ／Ｌで含み、ＳＯ4イオンを、たとえば１ｇ／Ｌ～２００ｇ／Ｌ、典型的には１０ｇ／Ｌ～１００ｇ／Ｌで含むことがある。
なかでも、酸性溶液に含まれ得るＭｇイオンは、これの方法では炭酸リチウムの精製まで除去されずに残って品位の低下を招くので、この実施形態のように後述の中和工程で除去することが好適である。Ｍｇイオンは、より典型的には０．１ｇ／Ｌ～２．０ｇ／Ｌ、さらには０．２ｇ／Ｌ～２．０ｇ／Ｌで含まれることがある。
なお図２に示す実施形態にはないが、酸性溶液に含まれ得るイオンとしては、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｌ等がある。
（中和工程）
上述したような酸性溶液にアルカリを添加して酸性溶液を中和し、それにより、酸性溶液中のＮｉイオンやＭｇイオンを固体として沈殿させ、これを固液分離により分離させて除去する。その結果、ＮｉイオンやＭｇイオンが除去されてリチウムイオンを含む中和後液が得られる。
上述したような酸性溶液にアルカリを添加して酸性溶液を中和し、それにより、酸性溶液中のＮｉイオンやＭｇイオンを固体として沈殿させ、これを固液分離により分離させて除去する。その結果、ＮｉイオンやＭｇイオンが除去されてリチウムイオンを含む中和後液が得られる。
中和工程で用いるアルカリとしては、酸性溶液のｐＨを有効に上昇させることができるものであれば特に問わず、たとえば、ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、ＣａＯ、ＣａＣＯ3等を挙げることができる。Ｃａ塩を用いる場合は、酸性溶液に含まれ得るＳＯ4イオンがＣａ塩によってＣａＳＯ4となり、これも固液分離で除去することができる。
Ｃａ塩のなかでも特にＣａ（ＯＨ）2が、反応制御や設備のスケーリング防止の点で好ましい。なお、ＣａＯでは添加時に発熱してしまうため、設備内部にスケールが発生し、反応槽実容積の低下や配管閉塞などの可能性があり、ＣａＣＯ3では、所定のｐＨまで上げられないことが懸念される。
但し、Ｃａ塩では中和物量が増えて濾過器が大きくなることがあるので、この観点では、ＮａＯＨを用いることが好ましい。ＮａＯＨも、ＳＯ4イオンを有効に除去することができる。
Ｃａ塩のなかでも特にＣａ（ＯＨ）2が、反応制御や設備のスケーリング防止の点で好ましい。なお、ＣａＯでは添加時に発熱してしまうため、設備内部にスケールが発生し、反応槽実容積の低下や配管閉塞などの可能性があり、ＣａＣＯ3では、所定のｐＨまで上げられないことが懸念される。
但し、Ｃａ塩では中和物量が増えて濾過器が大きくなることがあるので、この観点では、ＮａＯＨを用いることが好ましい。ＮａＯＨも、ＳＯ4イオンを有効に除去することができる。
アルカリの添加量は、酸性溶液に含まれ得るＮｉイオン、Ｍｇイオン及びフリー酸の中和に必要な量の、１．０倍モル当量～１．５倍モル当量とすることが好ましい。アルカリの添加量が少なすぎると、ＮｉイオンやＭｇイオン、フリー酸の一部が沈殿除去されないことが懸念され、この一方で、添加量が多すぎると、単純にコストが増加するとともに、残渣発生量が増えてしまうことにより、濾過性の悪化に繋がるおそれがある。この観点から、アルカリの添加量は、好ましくは１．１倍モル当量～１．２倍モル当量とする。
このように酸性溶液にアルカリを添加することにより、アルカリの添加後の酸性溶液のｐＨを１２．０～１３．０とすることが好適である。アルカリ添加後の酸性溶液のｐＨが低すぎる場合は、除去対象成分であるＮｉやＭｇの除去が不十分となり、炭酸リチウムの品位を下げる原因となる可能性がある。一方、アルカリ添加後の酸性溶液のｐＨが高すぎる場合は、液中に不純物として両性金属が含まれていた場合に、再溶解してしまう可能性がある。
ここで、酸性溶液に含まれるＮｉを除去するに当り、酸性溶液にＭｇイオンが含まれない場合は、Ｎｉイオンを有効に除去するため、アルカリ添加後の酸性溶液のｐＨを９．０～１０．５、好ましくは１０．０～１０．５とすることができる。
一方、酸性溶液にＭｇイオンが含まれる場合は、アルカリ添加後の酸性溶液のｐＨを１２．０～１３．０とすることにより、Ｍｇも沈殿して、これもＮｉとともに除去することができる。この観点から、アルカリ添加後の酸性溶液のｐＨは１２．０～１３．０、好ましくは１２．０～１２．５とすることがより一層好ましい。
一方、酸性溶液にＭｇイオンが含まれる場合は、アルカリ添加後の酸性溶液のｐＨを１２．０～１３．０とすることにより、Ｍｇも沈殿して、これもＮｉとともに除去することができる。この観点から、アルカリ添加後の酸性溶液のｐＨは１２．０～１３．０、好ましくは１２．０～１２．５とすることがより一層好ましい。
なお、酸性溶液にアルカリを添加した後、酸性溶液を所定の時間にわたって撹拌して、反応を促進させることができる。なお、反応効率改善の観点から、温度を比較的高くし、撹拌は比較的強く行うことが好ましい。
アルカリの添加によりＮｉ、Ｍｇを水酸化物等の所定の化合物として沈殿させた後は、フィルタープレスやシックナー等の公知の装置ないし方法を用いて固液分離を行い、沈殿物と中和後液とに分離することができる。沈殿物にはＮｉ、Ｍｇの化合物が含まれ、この一方で、中和後液はＮｉ、Ｍｇがほぼ除去されており、Ｌｉが溶解した状態で存在する。
中和後液中のＮｉ濃度は５ｍｇ／Ｌ以下、特に１ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましく、またＭｇ濃度は、５ｍｇ／Ｌ以下、特に１ｍｇ／以下であることが好ましい。この中和工程で、できる限り多くのＮｉ、Ｍｇを除去しておくことが好適である。
中和後液中のＮｉ濃度は５ｍｇ／Ｌ以下、特に１ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましく、またＭｇ濃度は、５ｍｇ／Ｌ以下、特に１ｍｇ／以下であることが好ましい。この中和工程で、できる限り多くのＮｉ、Ｍｇを除去しておくことが好適である。
（炭酸化工程）
上記の中和工程でニッケルを除去して得られた中和後液に対し、炭酸化工程を行い、中和後液に含まれるＬｉを炭酸化し、最終的に得られる炭酸リチウムに比して品位が低い粗炭酸リチウムを一先ず得る。すなわち、最終的に製造しようとする炭酸リチウムに比して、炭酸リチウム品位が低いものが、粗炭酸リチウムに該当する。
上記の中和工程でニッケルを除去して得られた中和後液に対し、炭酸化工程を行い、中和後液に含まれるＬｉを炭酸化し、最終的に得られる炭酸リチウムに比して品位が低い粗炭酸リチウムを一先ず得る。すなわち、最終的に製造しようとする炭酸リチウムに比して、炭酸リチウム品位が低いものが、粗炭酸リチウムに該当する。
ここでは、中和後液中のＬｉを炭酸化するため、中和後液に炭酸塩を添加し、又は炭酸ガスを吹き込むことにより、中和後液中のＬｉイオンを粗炭酸リチウムとして回収する。不純物の増加を防止するとの観点からは、炭酸ガスの吹込みのほうが好ましい。炭酸塩の添加では、不純物成分を添加することになるからである。
中和後液に炭酸塩を添加する場合、この炭酸塩としては、炭酸ナトリウム等を挙げることができる。具体的には、たとえば、中和後液中のＬｉに対し、Ｌｉ2ＳＯ4＋Ｎａ2ＣＯ3→Ｌｉ2ＣＯ3＋Ｎａ2ＳＯ4の想定反応において、１．０～２．０倍モル当量、好ましくは１．０～１．２倍モル当量の炭酸塩を添加することができる。炭酸塩の添加量が少なすぎると、中和後液中のＬｉを炭酸リチウムとしきれずロスすることが懸念され、この一方で、多すぎると、炭酸リチウムに硫酸ナトリウムの混入量が増え、後工程での洗浄を強化する必要が生じ、洗浄液へのＬｉの溶解ロスが増えてしまうおそれがある。
炭酸塩の添加ないし炭酸ガスの吹込み後は、たとえば、液温を５０℃～９０℃の範囲内として必要に応じて撹拌し、０．５時間～２．０時間、典型的には１．０時間にわたってこの温度を保持することができる。
上記の炭酸化工程で得られた粗炭酸リチウムは、必要に応じて洗浄することができる。ここでは、粗炭酸リチウムに含まれる不純物のうち、主としてＳＯ4の少なくとも一部、さらにはＮａの少なくとも一部を除去することを目的とする。特にこの段階で、粗炭酸リチウムに含まれるＳＯ4の品位を下げれば下げるほど、後述の溶解工程及び脱炭酸工程を経て最終的に得られる炭酸リチウムのＳＯ4の品位を大きく低減することができるので有効である。
より詳細には、粗炭酸リチウムを、その粗炭酸リチウムの湿重量に対して０．５倍～２倍、好ましくは１．０倍～１．５倍の純水等の洗浄水でリパルプ洗浄することができる。洗浄に用いる純水の量が多すぎる場合は、粗炭酸リチウムの大きい溶解度によるＬｉのロスが懸念される。一方、純水の量が少なすぎる場合は、ＳＯ4を期待したほど除去できないことが考えられる。ここで湿重量とは、炭酸化後に固液分離して回収した炭酸リチウムの未乾燥状態での重量（ｋｇ－ｗｅｔ）を意味する。
なおここで、リパルプ洗浄とは、固液分離後のケーキを所定量の水に投入後撹拌しスラリー化させ、再度固液分離操作を実施することを意味する。また、純水とは、少なくともＭｇ、好ましくはさらにＮａとＣａを含まない水を意味する。
なおここで、リパルプ洗浄とは、固液分離後のケーキを所定量の水に投入後撹拌しスラリー化させ、再度固液分離操作を実施することを意味する。また、純水とは、少なくともＭｇ、好ましくはさらにＮａとＣａを含まない水を意味する。
洗浄時の温度は５０℃～９０℃とすることが好ましく、また洗浄時間は０．５時間～１時間とすることが好ましい。温度がこの範囲から外れると、低温側では炭酸リチウムの溶解度が上がり溶解ロスが増え、高温側では水分の揮発による不純物の再濃縮が起こる不都合が考えられ、また時間がこの範囲から外れると、短時間側では水洗不足、高温側ではコスト増加となる可能性がある。
上述した洗浄操作は複数回にわたって行うことが好適である。洗浄回数を１回とし、上記の湿重量に対する純水の量を増やした場合、粗炭酸リチウムの大きな溶解度の故に、所定のＳＯ4品位まで低減する際の、洗浄水へのＬｉのロスが大きくなるからである。この観点から、洗浄回数は、好ましくは２回～３回とし、特に好ましくは２回とする。回数が多すぎても洗浄水へのＬｉの溶解ロスが増えることとなる。
（溶解工程）
上記の粗炭酸リチウムに対し、該粗炭酸リチウムを炭酸ガスの供給下で液体中に溶解させる溶解工程を行う。
より詳細には、たとえば、はじめに粗炭酸リチウムを純水等の液体でリパルプすることができる。そして、その液体に炭酸ガスを吹き込んでこれを供給し、液体中に炭酸を溶解させる。これにより、Ｌｉ2ＣＯ3＋Ｈ2ＣＯ3→２ＬｉＨＣＯ3の反応により、粗炭酸リチウムが液体中に溶解し、炭酸水素リチウム溶液としてのＬｉ溶解液が得られる。なお、リパルプとは、固液分離後のケーキを所定量の水に投入後撹拌しスラリー化させることを意味する。
上記の粗炭酸リチウムに対し、該粗炭酸リチウムを炭酸ガスの供給下で液体中に溶解させる溶解工程を行う。
より詳細には、たとえば、はじめに粗炭酸リチウムを純水等の液体でリパルプすることができる。そして、その液体に炭酸ガスを吹き込んでこれを供給し、液体中に炭酸を溶解させる。これにより、Ｌｉ2ＣＯ3＋Ｈ2ＣＯ3→２ＬｉＨＣＯ3の反応により、粗炭酸リチウムが液体中に溶解し、炭酸水素リチウム溶液としてのＬｉ溶解液が得られる。なお、リパルプとは、固液分離後のケーキを所定量の水に投入後撹拌しスラリー化させることを意味する。
ここにおいて、この実施形態では、粗炭酸リチウムを液体中に溶解させる際に、図３に示すような反応槽１内で、粗炭酸リチウムを混合したスラリーとしての液体２を貯留させる。その上で、攪拌機３を用いて当該液体２を攪拌する。
この撹拌機３は、図３及び４に示すように、反応槽１内に立てて配置される円筒状等の筒体４と、筒体４の一端側（図３、４では下端側）に位置する複数枚の回転羽根５と、筒体４の一端側で回転羽根５の半径方向外側に固定されて配置された複数枚の固定羽根６と、回転羽根５及び固定羽根６に向けて気体を送る気体供給管７とを有するものである。
ここで、回転羽根５は、筒体４の内部で軸線方向に延びる回転軸８の、筒体４の一端側に取り付けられている。そして、回転羽根５は、筒体４の他端側（図３、４では上端側）に配置される図示しない回転駆動機構により、図４に一点鎖線で示す回転軸線の周りに回転するよう駆動されるものである。この撹拌機３では、回転軸線に沿って立てて配置される平板状の回転羽根５を、図５に示すように、回転軸線から半径方向外側に延びる形態で、互いに等しい間隔をおいて複数枚設けている。
またここで、固定羽根６はそれぞれ、たとえば筒体４の一端に設けた円盤状部分４ａ上に立てた姿勢で固定されて、半径方向に延びる平板状のものとしている。互いに等間隔に配置された複数枚の固定羽根６は、回転羽根５から半径方向外側に若干離れた位置で、回転羽根５の周囲を取り囲んで設けられている。固定羽根６は、軸線方向で回転羽根５と同程度の高さの位置に設けることができる。
固定羽根６と回転羽根５との間の間隔Ｇは、半径方向に沿って測って３０ｍｍ～５０ｍｍ程度とすることができる。たとえば、固定羽根６の枚数は１０枚～１４枚、また回転羽根５の枚数は１０枚～１４枚とすることができるが、これに限らない。
固定羽根長さＬｆと間隔Ｇとの比（固定羽根長さＬｆ：間隔Ｇ）は、３０：１～２０：１とすることが好ましい。また、回転羽根Ｌｒと間隔Ｇとの比（回転羽根Ｌｒ：間隔Ｇ）は、３０：１～２０：１とすることが好ましい。これにより、ガスを効率的に微細とする事ができ、ガスの反応効率を上げることができる。
固定羽根６と回転羽根５との間の間隔Ｇは、半径方向に沿って測って３０ｍｍ～５０ｍｍ程度とすることができる。たとえば、固定羽根６の枚数は１０枚～１４枚、また回転羽根５の枚数は１０枚～１４枚とすることができるが、これに限らない。
固定羽根長さＬｆと間隔Ｇとの比（固定羽根長さＬｆ：間隔Ｇ）は、３０：１～２０：１とすることが好ましい。また、回転羽根Ｌｒと間隔Ｇとの比（回転羽根Ｌｒ：間隔Ｇ）は、３０：１～２０：１とすることが好ましい。これにより、ガスを効率的に微細とする事ができ、ガスの反応効率を上げることができる。
そしてまた、気体供給管７は、筒体４の一端側に向かう途中で筒体４の内部に入って延びて、回転羽根５及び固定羽根６の手前で終端する。
この撹拌機３では、気体供給管７を通じて供給される炭酸ガスは、回転羽根５及び固定羽根６に向けて送られて、回転羽根５と固定羽根６との間でせん断されることにより、液体２中で微細な気泡となる。その結果、微細な気泡の炭酸ガスと粗炭酸リチウムとの上述した反応が促進されるので、単なるプロペラ等の他の撹拌機を用いる場合に比して、炭酸ガスの反応効率を大きく高めることができる。また、これにより、未溶解の粗炭酸リチウムが発生することによるリチウムのロスを小さく抑えることができるとともに、反応時間の短縮も可能である。
この撹拌機３では、気体供給管７を通じて供給される炭酸ガスは、回転羽根５及び固定羽根６に向けて送られて、回転羽根５と固定羽根６との間でせん断されることにより、液体２中で微細な気泡となる。その結果、微細な気泡の炭酸ガスと粗炭酸リチウムとの上述した反応が促進されるので、単なるプロペラ等の他の撹拌機を用いる場合に比して、炭酸ガスの反応効率を大きく高めることができる。また、これにより、未溶解の粗炭酸リチウムが発生することによるリチウムのロスを小さく抑えることができるとともに、反応時間の短縮も可能である。
また、撹拌機３では、図３に示すように、筒体４にその内部及び外部を連通させる貫通穴４ｂを設けている。液体２は、液面下に位置させるこの貫通穴４ｂから筒体４の内部に流入し、回転羽根５を設けた筒体４の一端側の開口部を通って筒体４の外部に流出し、筒体４の内外を循環する。
攪拌機３の回転羽根５の回転軸線に直交する方向（図３では左右方向）で視て、円筒状等の反応槽１の内径（Ｄ）に対する回転羽根５の直径（ｄ）の比（ｄ／Ｄ）を０．２～０．５とする。回転羽根５の直径（ｄ）は、回転羽根５の回転中心を通り、該回転中心を隔てて回転羽根５の半径方向の最も外側に位置する端点どうしを結んだ線分の長さをいう。
それにより、液体２中における炭酸ガスが分散して炭酸ガスの気泡径が微細になるので、液体２中での炭酸ガスの滞留時間の増加、接触面積の増大等によって、粗炭酸リチウムと炭酸ガスとの反応効率を大きく高めることができる。なお、反応槽１の内径（Ｄ）に対する回転羽根５の直径（ｄ）の比（ｄ／Ｄ）が小さすぎる場合は、反応効率を高めるために要する動力が大きくなることが懸念され、この一方で、その比（ｄ／Ｄ）が大きすぎる場合は、反応効率を高めるために炭酸ガスの気泡径を微細にしようとした際の系の制御が困難となるおそれがある。この観点から、反応槽１の内径（Ｄ）に対する回転羽根５の直径（ｄ）の比（ｄ／Ｄ）は、０．２～０．５、さらに０．３～０．４とすることがより一層好ましい。
液体２中の炭酸ガスの気泡を有効に微細化するとの観点から、攪拌機３は、剪断能力が大きいタービン系の回転羽根５を有するものが好ましい。タービン系の回転羽根５は、図示は省略するが、流体を整流するための静翼と、流体を圧縮したり流体のエネルギーを回転運動に変換したりするための動翼からなるものである。
またここでは、粗炭酸リチウムを投入した液体２の体積（Ｖ）に対する攪拌機３の攪拌動力（Ｐ）の比（Ｐ／Ｖ）を、０．３ｋＷ／ｍ3以上とすることが好適である。但し、この比（Ｐ／Ｖ）が大きすぎると、運転コストの増加となる可能性があり、また小さすぎると、反応効率の低下となる懸念がある。したがって、上記の比（Ｐ／Ｖ）は、０．３ｋＷ／ｍ3～１．０ｋＷ/ｍ3とすることが好ましく、さらに０．５ｋＷ／ｍ3～０．８ｋＷ/ｍ3とすることが特に好ましい。なおここで、攪拌動力（Ｐ）は、攪拌機３の動力数（Ｎｐ）、回転数（ｎ）及び回転羽根５の直径（ｄ）から、式：Ｐ＝Ｎｐ×ｎ3×ｄ5により算出されるものである。このうち、動力数（Ｎｐ）は、回転羽根５の羽根形状に固有の値である。円筒状の反応槽１の場合、液体２の体積（Ｖ）は、反応槽１の内径（Ｄ）及び、反応槽１内の液体２の高さ（Ｈ）より、式：Ｖ＝（Ｄ／２）2×π×Ｈで算出することができる。
そしてまた、攪拌機３の回転羽根５の周速は、１．３ｍ／ｓ以上、より好ましくは１．３ｍ／ｓ～１．９ｍ／ｓ、さらに好ましくは１．４ｍ／ｓ～１．８ｍ／ｓとする。これはすなわち、周速が遅いと反応効率低下となることが考えられ、また周速が速いと運転コスト増加となる可能性が否めないからである。この周速は、羽根先端速度（ｍ／ｓ）＝円周率×回転羽根５の直径（ｍ）×回転数（ｓ-1）を意味する。
上述したように撹拌機３を用いて攪拌することにより、炭酸ガスの反応効率を有効に高めることができる。それ故に、この実施形態では、不純物品位を抑制するためのイオン交換樹脂等の使用を要しない。その結果、イオン交換樹脂等の使用に要する費用を削減可能である。但し、必要に応じてイオン交換樹脂を使用することもできる。
また、反応槽１として、たとえば上端部等が開口した開放型容器状のものを使用しても、上述したように攪拌することにより、炭酸ガスの反応効率を有効に高めることが可能である。それ故に、密閉型ではなく開放型容器状の反応槽１を用いることが、設備コストを低減できる点で好適である。
このような開放型容器状の反応槽１を用いた場合等において、反応槽１内で液体２に供給する炭酸ガスの供給速度が速いと、反応槽１の外部に漏出する未反応の炭酸ガスの量が増加することが懸念される。
これを防止するため、反応槽１内で液体２への炭酸ガスの供給速度は、０．６Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以下とすることが好ましく、さらに０．４Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以下とすることがより好ましい。これにより、液体２への炭酸ガスの溶解速度と粗炭酸リチウムの溶解速度を近いものとすることができ、未反応ガスの漏出を有効に防止することができる。一方、炭酸ガスの供給速度が遅すぎる場合は、反応効率は頭打ちとなる一方で動力コストがかかり、相対的なコストが上昇するおそれがあるので、液体２への炭酸ガスの供給速度は、たとえば０．２Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以上、好ましくは０．３Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以上とすることができる。
なお図示は省略するが、炭酸ガスは、たとえば、図４に示すように、気体供給管７で反応槽１の回転羽根５及び固定羽根６に噴きつけるように供給することができ、この場合、炭酸ガスは、液体２中で攪拌されつつ反応しながら、上方側に向かって浮上する。これにより、炭酸ガスの気泡が回転羽根５と固定羽根６との間で砕かれ、気泡径をより有効に微細にすることができる。
これを防止するため、反応槽１内で液体２への炭酸ガスの供給速度は、０．６Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以下とすることが好ましく、さらに０．４Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以下とすることがより好ましい。これにより、液体２への炭酸ガスの溶解速度と粗炭酸リチウムの溶解速度を近いものとすることができ、未反応ガスの漏出を有効に防止することができる。一方、炭酸ガスの供給速度が遅すぎる場合は、反応効率は頭打ちとなる一方で動力コストがかかり、相対的なコストが上昇するおそれがあるので、液体２への炭酸ガスの供給速度は、たとえば０．２Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以上、好ましくは０．３Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以上とすることができる。
なお図示は省略するが、炭酸ガスは、たとえば、図４に示すように、気体供給管７で反応槽１の回転羽根５及び固定羽根６に噴きつけるように供給することができ、この場合、炭酸ガスは、液体２中で攪拌されつつ反応しながら、上方側に向かって浮上する。これにより、炭酸ガスの気泡が回転羽根５と固定羽根６との間で砕かれ、気泡径をより有効に微細にすることができる。
粗炭酸リチウムを液体２中に溶解させる前の反応初期のスラリー濃度は２０ｇ／Ｌ～９０ｇ／Ｌとすることが好ましい。スラリー濃度が高すぎると、上記の撹拌機３を用いてもリチウムのロスが発生する可能性がある。一方、スラリー濃度が低すぎると、溶解液中のリチウム濃度が低くなるため、後工程の晶析時の濃縮コストが増大するおそれがある。反応初期のスラリー濃度は、７０ｇ／Ｌ程度とすることができる。
反応終了時のスラリー濃度は、１ｇ／Ｌ～１０ｇ／Ｌとなることが好適である。典型的には、反応終了時のスラリー濃度は２ｇ／Ｌ程度である。
反応終了時のスラリー濃度は、１ｇ／Ｌ～１０ｇ／Ｌとなることが好適である。典型的には、反応終了時のスラリー濃度は２ｇ／Ｌ程度である。
なお、溶解前に粗炭酸リチウムをリパルプする際には、２５℃で前記純水に前記粗炭酸リチウムの全量が溶解したと仮定した場合にＬｉ濃度が７ｇ／Ｌ～９ｇ／Ｌとなる量の純水を用いることが好ましい。このＬｉ濃度は、炭酸水素リチウムとしての溶解度に近い範囲であり、温度により変化することから、リパルプ時の温度に合わせて当該範囲内で適宜調整することが望ましい。さらに好ましくは、２５℃で前記純水に粗炭酸リチウムの全量が溶解したと仮定した場合にＬｉ濃度が８ｇ／Ｌ～９ｇ／Ｌとなる量の純水を用いる。
また、リパルプ後に当該純水に炭酸ガスを吹き込む場合は、先述の想定反応において１．０倍モル当量～３．０倍モル当量、特に１．３倍モル当量～２．０倍モル当量の炭酸ガスを吹き込むことが好適である。炭酸ガスが多すぎると、除去対象成分であるＣａの溶解が起こる懸念があり、また少なすぎると、炭酸リチウムの溶解が不十分となり、回収対象成分であるリチウムのロスとなることが考えられる。この実施形態では、上述したように攪拌することにより、炭酸ガスの使用量を減らすことができるので、製造コストを有効に低減することができる。
反応終点は、ｐＨにより管理することができる。具体的にはｐＨが、たとえば７．６～７．９、特に好ましくは７．６～７．７となった時点で、炭酸ガスの吹込みを停止することができる。これにより、Ｃａを残渣として残して分離することが可能になる。ここでは、炭酸カルシウム及び炭酸水素カルシウムの溶解度に比して、硫酸カルシウムの溶解度が十分に小さいという性質を利用している。
（脱炭酸工程）
溶解工程の後、そこで得られたＬｉ溶解液を加熱して炭酸を脱離させ、Ｌｉ溶解液中のＬｉイオンを炭酸リチウムとして析出させる。
ここでは、Ｌｉ溶解液を、好ましくは５０℃～９０℃の温度に加熱して濃縮し、Ｌｉ溶解液から炭酸を炭酸ガスとして脱離させることができる。炭酸水素リチウムは温度の上昇に伴い、溶解度が低下する。脱炭酸工程では、炭酸水素リチウムと炭酸リチウムの溶解度差を利用して、加熱により、炭酸水素リチウムの生成によってＬｉ溶解液に十分に溶解しているＬｉを、炭酸リチウムとして効果的に晶析させることができる。
溶解工程の後、そこで得られたＬｉ溶解液を加熱して炭酸を脱離させ、Ｌｉ溶解液中のＬｉイオンを炭酸リチウムとして析出させる。
ここでは、Ｌｉ溶解液を、好ましくは５０℃～９０℃の温度に加熱して濃縮し、Ｌｉ溶解液から炭酸を炭酸ガスとして脱離させることができる。炭酸水素リチウムは温度の上昇に伴い、溶解度が低下する。脱炭酸工程では、炭酸水素リチウムと炭酸リチウムの溶解度差を利用して、加熱により、炭酸水素リチウムの生成によってＬｉ溶解液に十分に溶解しているＬｉを、炭酸リチウムとして効果的に晶析させることができる。
Ｌｉ溶解液の加熱温度が５０℃未満では、炭酸が有効に脱離しないことが懸念される。一方、当該加熱温度が９０℃を超えると、沸騰による不具合が生じる可能性があるので、９０℃を上限とすることとができる。この観点より、リチウム溶解液の加熱温度は、７０℃～８０℃とすることがより一層好ましい。
なおこの際に、体積比で３倍程度に加熱濃縮することもできるが、蒸発乾固するまで加熱濃縮しても、不純物品位に大きな影響を及ぼすことなしに、Ｌｉの回収率を向上させることができる。
脱炭酸工程により、比較的高い品位の炭酸リチウムを得ることができる。
脱炭酸工程により、比較的高い品位の炭酸リチウムを得ることができる。
脱炭酸工程の後、炭酸リチウムの不純物品位その他の条件によっては、炭酸リチウムを洗浄してもよい。但し、脱炭酸工程後のこの洗浄は省略することも可能である。
この洗浄では、溶解工程前の洗浄工程と同様の条件及び手法で実施することができる。それにより、炭酸リチウムに含まれ得る付着水由来の不純物、たとえばＳＯ4、さらにはＮａを除去できる場合がある。この洗浄工程で洗浄水の量を増やしても可溶成分の不純物品位が改善されないことがあり、この場合、そのような不純物は脱炭酸工程の段階で結晶中に巻き込まれている可能性がある。
脱炭酸工程の加熱時の濃縮比が大きい場合は、この洗浄工程を行うことが、不純物の更なる除去の観点から好ましい。
この洗浄では、溶解工程前の洗浄工程と同様の条件及び手法で実施することができる。それにより、炭酸リチウムに含まれ得る付着水由来の不純物、たとえばＳＯ4、さらにはＮａを除去できる場合がある。この洗浄工程で洗浄水の量を増やしても可溶成分の不純物品位が改善されないことがあり、この場合、そのような不純物は脱炭酸工程の段階で結晶中に巻き込まれている可能性がある。
脱炭酸工程の加熱時の濃縮比が大きい場合は、この洗浄工程を行うことが、不純物の更なる除去の観点から好ましい。
（炭酸リチウム）
以上より得られる炭酸リチウムは、その炭酸リチウム品位（純度）が、好ましくは９９．２質量％以上、より好ましくは９９．５質量％以上であることが好ましい。
特に、上述した製造方法で製造することにより、炭酸リチウム中のナトリウムの含有量を１００質量ｐｐｍ以下とすることができる。ナトリウムは、たとえば、当該炭酸リチウムをリチウムイオン電池の製造に用いる場合にリチウムイオンの動きを妨害することがあるので、このようにナトリウムを低濃度にできることは有効である。炭酸リチウムのナトリウム含有量は、さらには８０質量ｐｐｍ以下、５０質量ｐｐｍ以下とすることができる。
以上より得られる炭酸リチウムは、その炭酸リチウム品位（純度）が、好ましくは９９．２質量％以上、より好ましくは９９．５質量％以上であることが好ましい。
特に、上述した製造方法で製造することにより、炭酸リチウム中のナトリウムの含有量を１００質量ｐｐｍ以下とすることができる。ナトリウムは、たとえば、当該炭酸リチウムをリチウムイオン電池の製造に用いる場合にリチウムイオンの動きを妨害することがあるので、このようにナトリウムを低濃度にできることは有効である。炭酸リチウムのナトリウム含有量は、さらには８０質量ｐｐｍ以下、５０質量ｐｐｍ以下とすることができる。
また上記のようにリチウムイオン電池廃棄物を原料とする製造方法によれば、炭酸リチウムの塩素含有量を、１０質量ｐｐｍ以下とすることができる。塩素は、リチウムイオン電池中のリチウムの化合物と化合物化するとともに吸湿性を有することから、塩素の含有量も少ないほうが好ましい。一般に炭酸リチウムは海水から製造されることが多いところ、海水から製造した炭酸リチウムは塩素を上述したほど低下させることが困難である。
なお、上述したナトリウムや塩素の含有量、品位は、自動試料燃焼装置イオンクロマトグラフにより測定する。
このような炭酸リチウムは、様々な用途に用いることができるが、とりわけリチウムイオン電池の製造に有効に用いることができる。
なお、上述したナトリウムや塩素の含有量、品位は、自動試料燃焼装置イオンクロマトグラフにより測定する。
このような炭酸リチウムは、様々な用途に用いることができるが、とりわけリチウムイオン電池の製造に有効に用いることができる。
次に、上述したような炭酸リチウムの製造方法を試験的に実施し、その効果を確認したので以下に説明する。但し、ここでの説明は単なる例示を目的としたものであり、これに限定されることを意図するものではない。
粗炭酸リチウムを純水でリパルプ後に、炭酸ガスを吹込み、炭酸水素リチウム溶液とし再溶解させた。その際の攪拌に、比較例では、単純にプロペラ翼を回転させる撹拌機を用いたのに対し、実施例では、図３～５に示すような回転羽根及び固定羽根を有する撹拌機（商品名：ミクロアジター、株式会社島崎エンジニアリング製）を用いた。
反応終点はｐＨ７．７とし、炭酸ガス反応効率が理論等量の最大となるように炭酸ガスを供給した。反応は室温（２５℃）、大気圧下で行った。その結果を、諸条件とともに表１に示す。
表１に示すところから、図３～５に示す撹拌機を用いた実施例では、プロペラを用いた比較例に比して、未溶解の粗炭酸リチウムを少なく、Ｌｉロス率が有効に低減されていることが解かる。
１ 反応槽
２ 液体
３ 撹拌機
４ 筒体
４ａ 円盤状部分
４ｂ 貫通穴
５ 回転羽根
６ 固定羽根
７ 気体供給管
８ 回転軸
ｄ 回転羽根の直径
Ｄ 反応槽の内径
Ｈ 反応槽内の液体の高さ
２ 液体
３ 撹拌機
４ 筒体
４ａ 円盤状部分
４ｂ 貫通穴
５ 回転羽根
６ 固定羽根
７ 気体供給管
８ 回転軸
ｄ 回転羽根の直径
Ｄ 反応槽の内径
Ｈ 反応槽内の液体の高さ
Claims (3)
- 炭酸リチウムを製造する方法であって、
粗炭酸リチウムを炭酸ガスの供給下で液体中に溶解させる溶解工程と、前記溶解工程で得られるリチウム溶解液を加熱し、炭酸を脱離させる脱炭酸工程とを含み、
前記溶解工程で、反応槽内に、粗炭酸リチウムを混合させた前記液体を貯留させるとともに、撹拌機を用いて当該液体を撹拌し、
前記撹拌機が、前記反応槽内に立てて配置される筒体と、筒体の一端側に位置し、回転軸線の周りに回転するべく回転駆動されて、半径方向に延びる複数枚の回転羽根と、筒体の前記一端側で回転羽根の半径方向外側に固定されて配置され、半径方向に延びる複数枚の固定羽根と、前記回転羽根及び前記固定羽根に向けて気体を送る気体供給管とを有し、
前記溶解工程で、前記液体への炭酸ガスの供給速度を、０．２Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以上かつ０．６Ｌ／ｍｉｎ／Ｌ以下とする、炭酸リチウムの製造方法。 - 前記溶解工程で、粗炭酸リチウムを液体中に溶解させる前のスラリー濃度を、２０ｇ／Ｌ～９０ｇ／Ｌとする、請求項１に記載の炭酸リチウムの製造方法。
- 前記溶解工程を大気圧下で行う、請求項１又は２に記載の炭酸リチウムの製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019069370 | 2019-03-29 | ||
| JP2019069370 | 2019-03-29 | ||
| PCT/JP2020/014320 WO2020203888A1 (ja) | 2019-03-29 | 2020-03-27 | 炭酸リチウムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2020203888A1 JPWO2020203888A1 (ja) | 2020-10-08 |
| JP7158568B2 true JP7158568B2 (ja) | 2022-10-21 |
Family
ID=72668905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021512074A Active JP7158568B2 (ja) | 2019-03-29 | 2020-03-27 | 炭酸リチウムの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3950106A4 (ja) |
| JP (1) | JP7158568B2 (ja) |
| TW (1) | TWI791967B (ja) |
| WO (1) | WO2020203888A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7188474B2 (ja) * | 2021-02-17 | 2022-12-13 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｌｉの回収方法及び回収装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000234194A (ja) | 1999-02-09 | 2000-08-29 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 液相酸化反応装置および銅電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣からの砒素抽出方法 |
| JP2018095550A (ja) | 2010-02-17 | 2018-06-21 | アルジャー オールターナティブ エナジー、エルエルシー | 高純度の炭酸リチウム、及び他の高純度のリチウム含有化合物を調製するためのプロセス |
| JP2018145473A (ja) | 2017-03-03 | 2018-09-20 | Ｊｘ金属株式会社 | リチウム回収方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2823238C2 (de) * | 1978-05-27 | 1980-07-17 | Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich | Vorrichtung zur Herstellung von Hydrosolen durch Einleiten von Ammoniak in eine Lösung, die Salze von Kernbrenn- und/oder Kernbrutstoffen enthält |
| JP5431019B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2014-03-05 | 日本化学工業株式会社 | 高純度炭酸リチウムの製造方法 |
| CN102531002B (zh) * | 2011-12-23 | 2013-08-14 | 四川天齐锂业股份有限公司 | 一种纯化碳酸锂的方法 |
-
2020
- 2020-03-27 TW TW109110661A patent/TWI791967B/zh active
- 2020-03-27 EP EP20782835.1A patent/EP3950106A4/en active Pending
- 2020-03-27 WO PCT/JP2020/014320 patent/WO2020203888A1/ja unknown
- 2020-03-27 JP JP2021512074A patent/JP7158568B2/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000234194A (ja) | 1999-02-09 | 2000-08-29 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 液相酸化反応装置および銅電解精製工程における清浄電解槽槽底残渣からの砒素抽出方法 |
| JP2018095550A (ja) | 2010-02-17 | 2018-06-21 | アルジャー オールターナティブ エナジー、エルエルシー | 高純度の炭酸リチウム、及び他の高純度のリチウム含有化合物を調製するためのプロセス |
| JP2018145473A (ja) | 2017-03-03 | 2018-09-20 | Ｊｘ金属株式会社 | リチウム回収方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3950106A4 (en) | 2023-04-05 |
| TW202043154A (zh) | 2020-12-01 |
| EP3950106A1 (en) | 2022-02-09 |
| JPWO2020203888A1 (ja) | 2020-10-08 |
| TWI791967B (zh) | 2023-02-11 |
| WO2020203888A1 (ja) | 2020-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6921791B2 (ja) | 炭酸リチウムの製造方法 | |
| CN111370800B (zh) | 一种废旧磷酸铁锂正极材料的回收方法 | |
| JP6766014B2 (ja) | リチウムイオン二次電池スクラップからのリチウムの回収方法 | |
| WO2012081645A1 (ja) | 正極活物質の分離方法及びリチウムイオン電池からの有価金属の回収方法 | |
| CN109136571B (zh) | 一种从锂离子电池混合富锰废料浸出液中提取有价金属的方法 | |
| CN103958412A (zh) | 用于从浓锂卤水制备碳酸锂的方法 | |
| JP6986997B2 (ja) | 炭酸リチウムの製造方法及び、炭酸リチウム | |
| CN110835683B (zh) | 废旧锂离子电池材料中选择性提取锂的方法 | |
| CN108011150A (zh) | 一种从废旧三元锂离子电池电极粉料中制取碳酸锂的方法 | |
| JP2021172537A (ja) | 水酸化リチウムの製造方法 | |
| JP2020132951A (ja) | リチウム回収方法 | |
| JP7158568B2 (ja) | 炭酸リチウムの製造方法 | |
| JP2022552492A (ja) | Ｌｉイオン電池のリサイクル方法 | |
| CN117025983B (zh) | 采用超声外场与微气泡联用实现钒铬氧化浸出的方法 | |
| WO2020196675A1 (ja) | 炭酸塩の晶析方法及び、炭酸塩の精製方法 | |
| AU2019245828B2 (en) | Process for precipitating a carbonate or (oxy)hydroxide | |
| CN108609653B (zh) | 一种从含砷镍钴渣中提取砷并制备砷酸盐的方法 | |
| CN116706302A (zh) | 一种锂电池回收方法 | |
| Yang et al. | A study on the reaction of carbonation in the preparation of lithium carbonate powders | |
| CN114774702A (zh) | 从低含锂量的电池废料中回收锂的方法 | |
| CN111129634B (zh) | 失效三元锂离子电池正极材料分离回收方法 | |
| CN113764759A (zh) | 一种废锂电池浆料的回收方法 | |
| CN209873048U (zh) | 一种湿法冶金浸出反应装置 | |
| CN114774714B (zh) | 从锂溶液中分离锂与三元金属离子m的装置 | |
| WO2023105904A1 (ja) | 金属浸出方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210922 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220712 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220902 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220920 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221011 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7158568 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |