JPH0626661B2 - 粒状リチウム吸着剤及びそれを用いたリチウム回収方法 - Google Patents
粒状リチウム吸着剤及びそれを用いたリチウム回収方法Info
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- JPH0626661B2 JPH0626661B2 JP1141545A JP14154589A JPH0626661B2 JP H0626661 B2 JPH0626661 B2 JP H0626661B2 JP 1141545 A JP1141545 A JP 1141545A JP 14154589 A JP14154589 A JP 14154589A JP H0626661 B2 JPH0626661 B2 JP H0626661B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、新規な粒状リチウム吸着剤、及びそれを用い
たリチウム回収方法に関するものである。さらに詳しく
いえば、本発明は、リチウムに対する選択吸着性に優
れ、かつ吸着容量及び吸着速度が大きく、水溶液中で安
定であって、毒性が少ない上、取扱いの容易な粒状リチ
ウム吸着剤、及びこのものを用いて、希薄溶液中のリチ
ウムを効率よく回収する方法に関するものである。
たリチウム回収方法に関するものである。さらに詳しく
いえば、本発明は、リチウムに対する選択吸着性に優
れ、かつ吸着容量及び吸着速度が大きく、水溶液中で安
定であって、毒性が少ない上、取扱いの容易な粒状リチ
ウム吸着剤、及びこのものを用いて、希薄溶液中のリチ
ウムを効率よく回収する方法に関するものである。
従来の技術 近年、リチウム金属やその化合物は、多くの分野におい
て種々の用途、例えばセラミックス、電池、冷媒吸収
剤、医薬品などに用いられており、さらに、将来大容量
電池、アルミニウム合金材料、核融合燃料などとしての
利用が期待されていることから、リチウムの需要の著し
い増大が見込まれている〔「日本鉱業会誌」、第７９
巻、第221ページ〕。
て種々の用途、例えばセラミックス、電池、冷媒吸収
剤、医薬品などに用いられており、さらに、将来大容量
電池、アルミニウム合金材料、核融合燃料などとしての
利用が期待されていることから、リチウムの需要の著し
い増大が見込まれている〔「日本鉱業会誌」、第７９
巻、第221ページ〕。
前記リチウム金属やその化合物は、現在主としてスポジ
ューメン、アンブリゴナイト、ペタライト、レピドライ
トなどのリチウム含有鉱石及びリチウム濃度の高い塩湖
や地下かん水などを原料として製造されている。
ューメン、アンブリゴナイト、ペタライト、レピドライ
トなどのリチウム含有鉱石及びリチウム濃度の高い塩湖
や地下かん水などを原料として製造されている。
しかるに、わが国においては、前記のようなリチウム鉱
石資源がなく、リチウム金属やその化合物は全量輸入に
依存しているのが現状である。一方、わが国の地熱水や
温泉水にはかなりのリチウムを含有するものがあり、ま
た、周囲をとりまく海水中にも微量のリチウムが含まれ
ている。したがって、これらのリチウムを含む希薄溶液
から該リチウムを効率よく回収する技術を確立すること
が強く要望されている。
石資源がなく、リチウム金属やその化合物は全量輸入に
依存しているのが現状である。一方、わが国の地熱水や
温泉水にはかなりのリチウムを含有するものがあり、ま
た、周囲をとりまく海水中にも微量のリチウムが含まれ
ている。したがって、これらのリチウムを含む希薄溶液
から該リチウムを効率よく回収する技術を確立すること
が強く要望されている。
従来、海水やかん水などのリチウムを含む溶液から、該
リチウムを回収するために、各種の吸着剤が開発されて
いる。例えば無定形水酸化アルミニウム（特開昭55−10
541号公報）、含水酸化スズ(特開昭57−61623号公報)、
アンチモン酸スズ(特開昭58−167424号公報)、リン酸ビ
スマス（特開昭59−195525号公報）、チタン酸加熱処理
物（特開昭61−72623号公報）、マンガン酸化物(特開昭
61−171535号公報、同61−228334号公報)などが知られ
ている。
リチウムを回収するために、各種の吸着剤が開発されて
いる。例えば無定形水酸化アルミニウム（特開昭55−10
541号公報）、含水酸化スズ(特開昭57−61623号公報)、
アンチモン酸スズ(特開昭58−167424号公報)、リン酸ビ
スマス（特開昭59−195525号公報）、チタン酸加熱処理
物（特開昭61−72623号公報）、マンガン酸化物(特開昭
61−171535号公報、同61−228334号公報)などが知られ
ている。
これらの吸着剤の中でも、特にマンガン酸化物系吸着剤
は高いリチウム選択性を示し、その吸着量は低品位鉱石
のリチウム含量に匹敵するほどに高められており、実用
化に最も近い吸着剤として期待されている。この吸着剤
は、多孔性マンガン含水酸化物にリチウムイオン又はマ
グネシウムイオンをあらかじめ導入して固定化したの
ち、酸処理などにより該リチウムイオン又はマグネシウ
ムイオンを溶出することによって製造される。したがっ
て、吸着剤中にリチウムに適した極微細孔が形成される
ことを特徴とする。
は高いリチウム選択性を示し、その吸着量は低品位鉱石
のリチウム含量に匹敵するほどに高められており、実用
化に最も近い吸着剤として期待されている。この吸着剤
は、多孔性マンガン含水酸化物にリチウムイオン又はマ
グネシウムイオンをあらかじめ導入して固定化したの
ち、酸処理などにより該リチウムイオン又はマグネシウ
ムイオンを溶出することによって製造される。したがっ
て、吸着剤中にリチウムに適した極微細孔が形成される
ことを特徴とする。
しかしながら、該吸着剤は通常粉末であるため、多量の
海水やかん水などと接触させて吸着処理を行う場合、溶
液からの分離回収が極めて困難であるという欠点を有
し、このことはリチウム回収プロセスの実用化にとって
大きな阻害要因となっている。
海水やかん水などと接触させて吸着処理を行う場合、溶
液からの分離回収が極めて困難であるという欠点を有
し、このことはリチウム回収プロセスの実用化にとって
大きな阻害要因となっている。
発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来のリチウム吸着剤が有する欠
点を克服し、リチウムに対する選択吸着性に優れ、かつ
吸着速度や吸着容量が大きい上、希薄リチウム溶液から
の分離回収が容易で、しかも毒性が少なく希薄溶液中で
安定であるなどの特徴をもつ、リチウムを含む海水、地
熱水、地下かん水などの希薄溶液から該リチウムを回収
するための実用的な粒状リチウム吸着剤、及びこのもの
を用いて希薄溶液からリチウムを効率よく回収する方法
を提供することを目的としてなされたものである。
点を克服し、リチウムに対する選択吸着性に優れ、かつ
吸着速度や吸着容量が大きい上、希薄リチウム溶液から
の分離回収が容易で、しかも毒性が少なく希薄溶液中で
安定であるなどの特徴をもつ、リチウムを含む海水、地
熱水、地下かん水などの希薄溶液から該リチウムを回収
するための実用的な粒状リチウム吸着剤、及びこのもの
を用いて希薄溶液からリチウムを効率よく回収する方法
を提供することを目的としてなされたものである。
課題を解決するための手段 本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重
ねた結果、リチウム含有マンガン酸化物を有機高分子物
質をバインダーとして粒状体に成形したのち、水溶液中
で該リチウムを溶出させることにより、前記の好ましい
性質を有する粒状リチウム吸着剤が得られること、及び
このものをカラムに充てんし、これにリチウムを含む希
薄溶液を流してリチウム吸着させたのち、リチウム脱着
能を有する水溶液を用いて吸着剤に吸着されたリチウム
を溶離させることにより、希薄溶液からリチウムを効率
よく回収しうることを見出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。
ねた結果、リチウム含有マンガン酸化物を有機高分子物
質をバインダーとして粒状体に成形したのち、水溶液中
で該リチウムを溶出させることにより、前記の好ましい
性質を有する粒状リチウム吸着剤が得られること、及び
このものをカラムに充てんし、これにリチウムを含む希
薄溶液を流してリチウム吸着させたのち、リチウム脱着
能を有する水溶液を用いて吸着剤に吸着されたリチウム
を溶離させることにより、希薄溶液からリチウムを効率
よく回収しうることを見出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、有機高分子物質を用いて造粒して
成るリチウム含有マンガン酸化物の粒状体をリチウム溶
出能を有する水溶液で処理し、該リチウムを溶出させた
ことを特徴とする粒状リチウム吸着剤、及びこの粒状リ
チウム吸着剤をカラムに充てんしたのち、該カラムにリ
チウムを含む希薄溶液を流してリチウムを吸着させ、次
いで希酸溶液又は酸性を示す酸化性化合物を含有する水
溶液を用いて、前記吸着剤に吸着されたリチウムを溶離
させることを特徴とする希薄溶液からのリチウム回収方
法を提供するものである。
成るリチウム含有マンガン酸化物の粒状体をリチウム溶
出能を有する水溶液で処理し、該リチウムを溶出させた
ことを特徴とする粒状リチウム吸着剤、及びこの粒状リ
チウム吸着剤をカラムに充てんしたのち、該カラムにリ
チウムを含む希薄溶液を流してリチウムを吸着させ、次
いで希酸溶液又は酸性を示す酸化性化合物を含有する水
溶液を用いて、前記吸着剤に吸着されたリチウムを溶離
させることを特徴とする希薄溶液からのリチウム回収方
法を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のリチウム吸着剤の原料として用いられるマンガ
ン酸化物については、リチウムを含有するものであれば
よく特に制限はないが、LiMn2O4 やLi2MnO3を含むもの
が好ましく用いられる。このようなリチウム含有マンガ
ン酸化物は、例えば多孔性のマンガン含水酸化物にリチ
ウムを吸着させたのち、500℃以上の温度で加熱処理す
る方法（特開昭61−171535号公報）、水酸化酸化マンガ
ンと炭酸リチウムとの混合物を200℃以上の温度におい
て加熱処理する方法(特開昭63−80844号公報)などによ
り製造することができる。このようにして得られたリチ
ウム含有マンガン酸化物の粒径は、通常0.01〜100μｍ
の範囲にあるが、本発明においては0.1〜１０μｍの粒
径を有するものが好ましく用いられる。
ン酸化物については、リチウムを含有するものであれば
よく特に制限はないが、LiMn2O4 やLi2MnO3を含むもの
が好ましく用いられる。このようなリチウム含有マンガ
ン酸化物は、例えば多孔性のマンガン含水酸化物にリチ
ウムを吸着させたのち、500℃以上の温度で加熱処理す
る方法（特開昭61−171535号公報）、水酸化酸化マンガ
ンと炭酸リチウムとの混合物を200℃以上の温度におい
て加熱処理する方法(特開昭63−80844号公報)などによ
り製造することができる。このようにして得られたリチ
ウム含有マンガン酸化物の粒径は、通常0.01〜100μｍ
の範囲にあるが、本発明においては0.1〜１０μｍの粒
径を有するものが好ましく用いられる。
本発明の吸着剤において用いられる有機高分子物質につ
いては、バインダーとしての機能を有するものであれば
よく、特に制限はないが、例えばポリ塩化ビニル、アク
リロニトリル共重合体、ポリスルホン、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリエステル、アセチルセルロースなどが挙
げられる。
いては、バインダーとしての機能を有するものであれば
よく、特に制限はないが、例えばポリ塩化ビニル、アク
リロニトリル共重合体、ポリスルホン、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリエステル、アセチルセルロースなどが挙
げられる。
本発明の粒状吸着剤を製造するためには、まず原料のリ
チウム含有マンガン酸化物を前記有機高分子物質を用い
て造粒し、粒状体を調製するが、この粒状体は、適当な
有機溶媒に該高分子物質を溶解した溶液中に、リチウム
含有マンガン酸化物を添加して十分に混練し、この混練
物を該有機溶媒に対して親和性を有し、かつ該高分子物
質に対する非溶媒中に細管を通して滴下することにより
調製することができる。この粒状体の粒径は、該細管の
径や滴下速度により調節することができる。前記非溶媒
としては、例えば水、アセトン、アルコールなどが挙げ
られるが、取扱いやすさの点から水が好ましい。また、
高分子物質を溶解するのに用いられる有機溶媒は、前記
非溶媒の種類に応じて適宜選ばれ、例えば水を非溶媒と
する場合には、該有機溶媒としては、ジメチルホルムア
ミド、ホルムアミド、ジメチルスルホシド、ジオキサ
ン、テトラヒドロフラン、アセトンなどが好ましく用い
られる。
チウム含有マンガン酸化物を前記有機高分子物質を用い
て造粒し、粒状体を調製するが、この粒状体は、適当な
有機溶媒に該高分子物質を溶解した溶液中に、リチウム
含有マンガン酸化物を添加して十分に混練し、この混練
物を該有機溶媒に対して親和性を有し、かつ該高分子物
質に対する非溶媒中に細管を通して滴下することにより
調製することができる。この粒状体の粒径は、該細管の
径や滴下速度により調節することができる。前記非溶媒
としては、例えば水、アセトン、アルコールなどが挙げ
られるが、取扱いやすさの点から水が好ましい。また、
高分子物質を溶解するのに用いられる有機溶媒は、前記
非溶媒の種類に応じて適宜選ばれ、例えば水を非溶媒と
する場合には、該有機溶媒としては、ジメチルホルムア
ミド、ホルムアミド、ジメチルスルホシド、ジオキサ
ン、テトラヒドロフラン、アセトンなどが好ましく用い
られる。
前記高分子物質の使用量は、リチウム含有マンガン酸化
物に対して、通常５〜６０重量％の範囲で選ばれる。こ
の量が５重量％未満では粒状体中に高分子物質が均一に
分散されず、該粒状体の破砕や粉末化が起りやすいし、
６０重量％を超えるとマンガン酸化物中のリチウムの溶
出が困難となり吸着性能が低下する傾向が生じる。
物に対して、通常５〜６０重量％の範囲で選ばれる。こ
の量が５重量％未満では粒状体中に高分子物質が均一に
分散されず、該粒状体の破砕や粉末化が起りやすいし、
６０重量％を超えるとマンガン酸化物中のリチウムの溶
出が困難となり吸着性能が低下する傾向が生じる。
このようにして得られた粒状体は十分に水洗したのち、
リチウム溶出能を有する水溶液中に浸せきして処理し、
その中に含まれているリチウムを溶出させる。該リチウ
ム溶出能を有する水溶液としては、酸又は酸性を示す酸
化性物質を含有するpH４以下の水溶液が好ましく用いら
れる。前記酸としては塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの
無機酸が好ましく挙げられるが、特に塩酸が好適であ
る。これらの酸を含有する水溶液の濃度については特に
制限はないが、通常0.05〜0.5M濃度のものが用いられ
る。処理温度は室温で十分であり、また処理時間は酸濃
度にもよるが、通常数時間以上である。
リチウム溶出能を有する水溶液中に浸せきして処理し、
その中に含まれているリチウムを溶出させる。該リチウ
ム溶出能を有する水溶液としては、酸又は酸性を示す酸
化性物質を含有するpH４以下の水溶液が好ましく用いら
れる。前記酸としては塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの
無機酸が好ましく挙げられるが、特に塩酸が好適であ
る。これらの酸を含有する水溶液の濃度については特に
制限はないが、通常0.05〜0.5M濃度のものが用いられ
る。処理温度は室温で十分であり、また処理時間は酸濃
度にもよるが、通常数時間以上である。
一方、酸性を示す酸化性物質については、水溶液中で弱
酸性を示す酸化剤であればよく、特に制限はない。この
ようなものとしては、例えばペルオクソ二硫酸塩や臭素
などが挙げられるが、経済性、取扱い性、溶解度などの
点からペルオクソ二硫酸アンモニウムが好適である。こ
の酸性を示す酸化性物質の濃度については特に制限はな
いが、通常0.1〜１Ｍ濃度のものが用いられる。処理温
度は通常４０℃ないし沸点の範囲で選ばれる。この温度
が４０℃未満ではリチウムの溶出に長時間を要し、実用
的でない。
酸性を示す酸化剤であればよく、特に制限はない。この
ようなものとしては、例えばペルオクソ二硫酸塩や臭素
などが挙げられるが、経済性、取扱い性、溶解度などの
点からペルオクソ二硫酸アンモニウムが好適である。こ
の酸性を示す酸化性物質の濃度については特に制限はな
いが、通常0.1〜１Ｍ濃度のものが用いられる。処理温
度は通常４０℃ないし沸点の範囲で選ばれる。この温度
が４０℃未満ではリチウムの溶出に長時間を要し、実用
的でない。
このようにして、該粒状体をリチウム溶出能を有する水
溶液で処理することにより、マンガン酸化物中に含まれ
ているリチウムの約９０％以上が溶出されて、粒状リチ
ウム吸着剤が得られる。
溶液で処理することにより、マンガン酸化物中に含まれ
ているリチウムの約９０％以上が溶出されて、粒状リチ
ウム吸着剤が得られる。
このようにして得られた本発明の粒状リチウム吸着剤を
用いて、希薄リチウム溶液からリチウムを回収するに
は、該粒状リチウム吸着剤をカラムに充てんし、これに
リチウムを含む希薄溶液を流してリチウムを吸着させ、
次いで希酸溶液又は酸性を示す酸化性物質を含む水溶液
を用いて、該吸着剤に吸着されたリチウムを溶離させれ
ばよい。また、本発明の粒状吸着剤はリチウムを含む希
薄溶液及びリチウム脱着用溶液に対する安定性が良好で
あるので、該粒状吸着剤を含有するカラムに、リチウム
を含む希薄溶液とリチウム脱着用溶液とを交互に流すこ
とにより、吸着-脱着の繰り返しが可能である。
用いて、希薄リチウム溶液からリチウムを回収するに
は、該粒状リチウム吸着剤をカラムに充てんし、これに
リチウムを含む希薄溶液を流してリチウムを吸着させ、
次いで希酸溶液又は酸性を示す酸化性物質を含む水溶液
を用いて、該吸着剤に吸着されたリチウムを溶離させれ
ばよい。また、本発明の粒状吸着剤はリチウムを含む希
薄溶液及びリチウム脱着用溶液に対する安定性が良好で
あるので、該粒状吸着剤を含有するカラムに、リチウム
を含む希薄溶液とリチウム脱着用溶液とを交互に流すこ
とにより、吸着-脱着の繰り返しが可能である。
発明の効果 本発明の粒状リチウム吸着剤は、リチウムに対する選択
吸着性に優れ、かつ吸着容量及び吸着速度が大きい上、
希薄リチウム溶液からの分離回収が容易で、しかも毒性
が少なく、希薄リチウム溶液やリチウム脱着用溶液中で
安定であるなどの特徴を有し、リチウムを含む海水、地
熱水、地下かん水などの希薄溶液からリチウムを回収す
るための実用的なリチウム吸着剤として好適に用いられ
る。
吸着性に優れ、かつ吸着容量及び吸着速度が大きい上、
希薄リチウム溶液からの分離回収が容易で、しかも毒性
が少なく、希薄リチウム溶液やリチウム脱着用溶液中で
安定であるなどの特徴を有し、リチウムを含む海水、地
熱水、地下かん水などの希薄溶液からリチウムを回収す
るための実用的なリチウム吸着剤として好適に用いられ
る。
また、本発明の粒状リチウム吸着剤は、前記したような
優れた特徴を有することから、該吸着剤をカラムに充填
し、これにリチウムを含む希薄溶液とリチウム脱着用溶
液とを交互に流し、吸着−脱着を繰り返すことにより、
希薄溶液からリチウムを極めて効率よく回収することが
できる。
優れた特徴を有することから、該吸着剤をカラムに充填
し、これにリチウムを含む希薄溶液とリチウム脱着用溶
液とを交互に流し、吸着−脱着を繰り返すことにより、
希薄溶液からリチウムを極めて効率よく回収することが
できる。
なお、リチウム含有マンガン酸化物をあらかじめ酸処理
して得た粉末状リチウム吸着剤を、バインダーとして高
分子物質を用いて、前記のようにして粒状化することは
可能であるが、粉末状リチウム吸着剤は有機溶媒に対し
て不安定であるので、粒状化の際活性点が破壊され、得
られた粒状体はほとんどリチウム吸着性を示さない。
して得た粉末状リチウム吸着剤を、バインダーとして高
分子物質を用いて、前記のようにして粒状化することは
可能であるが、粉末状リチウム吸着剤は有機溶媒に対し
て不安定であるので、粒状化の際活性点が破壊され、得
られた粒状体はほとんどリチウム吸着性を示さない。
実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。
実施例１ 水酸化酸化マンガン500gと炭酸リチウム103gを粉砕混合
したのち、400℃で５時間加熱処理して、リチウム含有
マンガン酸化物を調製した。このものはＸ線分析の結
果、LiMn2O4相が形成されていることが確認された。
したのち、400℃で５時間加熱処理して、リチウム含有
マンガン酸化物を調製した。このものはＸ線分析の結
果、LiMn2O4相が形成されていることが確認された。
次いで、ポリ塩化ビニル（重合度2000）４gをテトラヒ
ドロフラン４０ml及びN,N-ジメチルホルムアミド４０ml
に溶解したのち、この溶液に前記リチウム含有マンガン
酸化物１０gを加え、十分に混練し、次いでこの懸濁液
を直径1.5mmの細管を通して水中に滴下して粒状体を作
製した。
ドロフラン４０ml及びN,N-ジメチルホルムアミド４０ml
に溶解したのち、この溶液に前記リチウム含有マンガン
酸化物１０gを加え、十分に混練し、次いでこの懸濁液
を直径1.5mmの細管を通して水中に滴下して粒状体を作
製した。
次に、この粒状体５g を室温で0.25Ｍの塩酸溶液２中
に浸せきしてリチウムを溶出させた。第１図に粒状体の
リチウム溶出率の経時変化をグラフで示す。
に浸せきしてリチウムを溶出させた。第１図に粒状体の
リチウム溶出率の経時変化をグラフで示す。
この第１図から、処理時間４時間で粒状体中のリチウム
の大部分が溶出され、２４時間以上で溶出率はほぼ一定
になることが分かる。
の大部分が溶出され、２４時間以上で溶出率はほぼ一定
になることが分かる。
塩酸処理時間が異なる５種類の粒状吸着剤を製造し、そ
れぞれ１gを直径3.5cmのカラムに充てんし、天然海水を
５０ml／分の速度で７日間流して海水からのリチウム吸
着実験を行った。その際のリチウム吸着量を第１表に示
す。
れぞれ１gを直径3.5cmのカラムに充てんし、天然海水を
５０ml／分の速度で７日間流して海水からのリチウム吸
着実験を行った。その際のリチウム吸着量を第１表に示
す。
第１表から分かるように、リチウム吸着量は2.3〜2.5mg
／gを示し、良好な結果が得られた。
／gを示し、良好な結果が得られた。
実施例２ 実施例１と同様にしてリチウム含有マンガン酸化物の粒
状体を作製し、この５gを0.5Ｍペルオクソ二硫酸アンモ
ニウム水溶液300ml中に入れ７０℃で処理した。第２図
に処理時間とリチウム溶出率との関係をグラフで示す。
この第２図から、酸性でかつ酸化性を示すペルオクソ二
硫酸アンモニウム〔(NH4)2S2O8〕の場合には、１時間で
溶出率が９７％以上となり、極めて短時間の処理でよい
ことが分かった。
状体を作製し、この５gを0.5Ｍペルオクソ二硫酸アンモ
ニウム水溶液300ml中に入れ７０℃で処理した。第２図
に処理時間とリチウム溶出率との関係をグラフで示す。
この第２図から、酸性でかつ酸化性を示すペルオクソ二
硫酸アンモニウム〔(NH4)2S2O8〕の場合には、１時間で
溶出率が９７％以上となり、極めて短時間の処理でよい
ことが分かった。
次に、処理時間の異なった４種類の粒状吸着剤0.5g を
調製後、ただちに直径3.5cmのカラムに充てんし、天然
海水５０ml／分の流速で７日間流して吸着実験を行っ
た。また、同一の粒状吸着剤各0.5gを１か月間水中に保
存したのち、同一条件での吸着実験に供した。それらの
結果を第２表に示す。
調製後、ただちに直径3.5cmのカラムに充てんし、天然
海水５０ml／分の流速で７日間流して吸着実験を行っ
た。また、同一の粒状吸着剤各0.5gを１か月間水中に保
存したのち、同一条件での吸着実験に供した。それらの
結果を第２表に示す。
第２表から分かるように、リチウム吸着量は2.1〜2.6mg
／gであり、ペルオクソ二硫酸アンモニウムによる処理
時間が0.5時間の場合に最も高い吸着量（2.4〜2.6mg／
g）が得られた。また、調製した吸着剤は安定であり、
経時変化による影響はみられなかった。このように、本
発明の粒状吸着剤は優れた性能を示した。
／gであり、ペルオクソ二硫酸アンモニウムによる処理
時間が0.5時間の場合に最も高い吸着量（2.4〜2.6mg／
g）が得られた。また、調製した吸着剤は安定であり、
経時変化による影響はみられなかった。このように、本
発明の粒状吸着剤は優れた性能を示した。
実施例３ 実施例１と同様にして調製したリチウム含有マンガン酸
化物１０g に、ポリ塩化ビニル（重合度700）gをN,N-ジ
メチルホルムアミド５０mlに溶解したものを加えて十分
に混練した。これを直径1.5mmの細管を通して水とアル
コールとの混合液中に滴下して粒状リチウムマンガン酸
化物を得た。
化物１０g に、ポリ塩化ビニル（重合度700）gをN,N-ジ
メチルホルムアミド５０mlに溶解したものを加えて十分
に混練した。これを直径1.5mmの細管を通して水とアル
コールとの混合液中に滴下して粒状リチウムマンガン酸
化物を得た。
次いで、この粒状体５gを0.25Ｍ塩酸溶液２中に入
れ、かきまぜながら４日間処理してリチウムを溶出させ
た。第３図に、処理時間とリチウム溶出率との関係をグ
ラフで示す。この第３図から分かるように、塩酸処理時
間１日でリチウム溶出率９０％以上が得られたが、それ
以上の時間では、溶出率の変化はほとんどみられなかっ
た。
れ、かきまぜながら４日間処理してリチウムを溶出させ
た。第３図に、処理時間とリチウム溶出率との関係をグ
ラフで示す。この第３図から分かるように、塩酸処理時
間１日でリチウム溶出率９０％以上が得られたが、それ
以上の時間では、溶出率の変化はほとんどみられなかっ
た。
次に、処理時間の異なる４種類の粒状吸着剤0.5g を実
施例２と同様の条件で吸着実験を行った。その結果を第
３表に示す。
施例２と同様の条件で吸着実験を行った。その結果を第
３表に示す。
リチウム吸着量は2.1〜3.0mg／g を示し、この値は実施
例１及び実施例２と同程度であり、添加ポリ塩化ビニル
の重合度はリチウム吸着性に影響しないことが分かっ
た。
例１及び実施例２と同程度であり、添加ポリ塩化ビニル
の重合度はリチウム吸着性に影響しないことが分かっ
た。
実施例４ 実施例３のNo.11と同じ条件で調製した粒状吸着剤を用
いて吸着−脱着の繰り返し試験を行った。吸着処理条件
は実施例３と同様な条件で行い、脱着処理は粒状吸着剤
を0.25Ｍ塩酸溶液５０ml中に８時間浸せきして行った。
その結果を第４表に示す。
いて吸着−脱着の繰り返し試験を行った。吸着処理条件
は実施例３と同様な条件で行い、脱着処理は粒状吸着剤
を0.25Ｍ塩酸溶液５０ml中に８時間浸せきして行った。
その結果を第４表に示す。
第４表から分かるように、３回の繰り返し使用において
吸着性能の低下はなく、また脱着率もほぼ一定であり、
良好な結果が得られた。さらに、この処理過程におい
て、粒状吸着剤の微細化はみられず、安定であった。
吸着性能の低下はなく、また脱着率もほぼ一定であり、
良好な結果が得られた。さらに、この処理過程におい
て、粒状吸着剤の微細化はみられず、安定であった。
本発明の粒状吸着剤の使用により、カラム処理が可能と
なり、希薄リチウム溶液からのリチウムの回収を効率よ
く行いうることが分かった。
なり、希薄リチウム溶液からのリチウムの回収を効率よ
く行いうることが分かった。
比較例 実施例１と同様にして調製したリチウム含有マンガン酸
化物粉体２０gを0.25Ｍ塩酸溶液２中に入れ、かきま
ぜながら４日間処理してリチウムを溶出させ、粉末状リ
チウム吸着剤を得た。
化物粉体２０gを0.25Ｍ塩酸溶液２中に入れ、かきま
ぜながら４日間処理してリチウムを溶出させ、粉末状リ
チウム吸着剤を得た。
次に、この粉末状吸着剤を用いて実施例１と同様な方法
で造粒して粒状体を作製し、この0.5gを直径3.5cmのカ
ラムに充てんしたのち、これに天然海水を５０ml／分の
速度で７日間流して海水からのリチウム吸着実験を行っ
た。この結果、リチウム吸着量は0.1mg／g以下であり、
ほとんどリチウム吸着性を示さないことが分かった。
で造粒して粒状体を作製し、この0.5gを直径3.5cmのカ
ラムに充てんしたのち、これに天然海水を５０ml／分の
速度で７日間流して海水からのリチウム吸着実験を行っ
た。この結果、リチウム吸着量は0.1mg／g以下であり、
ほとんどリチウム吸着性を示さないことが分かった。
第１図、第２図及び第３図は、それぞれ本発明の粒状リ
チウム吸着剤の異なった製造例におけるリチウム含有マ
ンガン酸化物粒状体をリチウム溶出能を有する水溶液で
処理する際の処理時間とリチウム溶出率との関係を示す
グラフである。
チウム吸着剤の異なった製造例におけるリチウム含有マ
ンガン酸化物粒状体をリチウム溶出能を有する水溶液で
処理する際の処理時間とリチウム溶出率との関係を示す
グラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−278347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−83035（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−32089（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】有機高分子物質を用いて造粒して成るリチ
ウム含有マンガン酸化物の粒状体をリチウム溶出能を有
する水溶液で処理し、該リチウムを溶出させたことを特
徴とする粒状リチウム吸着剤。 - 【請求項２】リチウム含有マンガン酸化物がLiMn2O4又
はLi2MnO3を含むものである請求項１記載の粒状リチウ
ム吸着剤。 - 【請求項３】有機高分子物質が水と混合可能な有機溶媒
に可溶で、かつ水又は水とアルコールとの混合溶媒に不
溶なものである請求項１又は２記載の粒状リチウム吸着
剤。 - 【請求項４】リチウム溶出能を有する水溶液が酸又は酸
性を示す酸化性物質を含有するpH４以下のものである請
求項１、２又は３記載の粒状リチウム吸着剤。 - 【請求項５】請求項１記載の粒状リチウム吸着剤をカラ
ムに充てんしたのち、該カラムにリチウムを含む希薄溶
液を流してリチウムを吸着させ、次いで希酸溶液又は酸
性を示す酸化性化合物を含有する水溶液を用いて、前記
吸着剤に吸着されたリチウムを溶離させることを特徴と
する希薄溶液からのリチウム回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141545A JPH0626661B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 粒状リチウム吸着剤及びそれを用いたリチウム回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141545A JPH0626661B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 粒状リチウム吸着剤及びそれを用いたリチウム回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH038439A JPH038439A (ja) | 1991-01-16 |
| JPH0626661B2 true JPH0626661B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=15294462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1141545A Expired - Lifetime JPH0626661B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | 粒状リチウム吸着剤及びそれを用いたリチウム回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626661B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100896053B1 (ko) * | 2007-11-16 | 2009-05-07 | 한국지질자원연구원 | 세폭직물 필터를 이용한 이온 교환형 리튬 흡착제 및 그의제조 방법 |
| WO2014010947A1 (ko) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | Lee Sang Ro | 전기화학법을 이용하여 석탄회 또는 리튬이차전지용 활물질의 생산 공정에서 발생하는 폐수로부터 리튬을 회수하는 방법 |
| WO2014046359A1 (ko) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | 한국지질자원연구원 | 다공성 구조물을 이용한 이온 교환형 망간 산화물 리튬 흡착제 및 이의 제조방법 |
| DE102021105808A1 (de) | 2021-03-10 | 2022-09-15 | EnBW Energie Baden-Württemberg AG | Verfahren zur Gewinnung von Lithium aus Sole oder Meerwasser |
| US11794182B2 (en) | 2017-08-02 | 2023-10-24 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction with porous ion exchange beads |
| US11806641B2 (en) | 2016-11-14 | 2023-11-07 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction with coated ion exchange particles |
| US11865531B2 (en) | 2018-02-28 | 2024-01-09 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange reactor with particle traps for lithium extraction |
| US11964876B2 (en) | 2020-06-09 | 2024-04-23 | Lilac Solutions, Inc. | Lithium extraction in the presence of scalants |
| US11986816B2 (en) | 2021-04-23 | 2024-05-21 | Lilac Solutions, Inc. | Ion exchange devices for lithium extraction |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012504190A (ja) * | 2008-09-29 | 2012-02-16 | 韓国地質資源研究院 | 分離膜貯留層を用いるリチウム回収装置、これを用いるリチウム回収方法、及びこれを用いるリチウム吸脱着システム |
| CN101955210B (zh) * | 2010-09-14 | 2012-09-05 | 华东理工大学 | 颗粒状锂离子筛 |
| KR101334703B1 (ko) | 2011-12-28 | 2013-12-05 | 충남대학교산학협력단 | 유가금속 회수용 흡착볼, 그의 제조방법, 이를 이용한 유동형 연속 탈염장치 |
-
1989
- 1989-06-02 JP JP1141545A patent/JPH0626661B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| WO2014010947A1 (ko) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | Lee Sang Ro | 전기화학법을 이용하여 석탄회 또는 리튬이차전지용 활물질의 생산 공정에서 발생하는 폐수로부터 리튬을 회수하는 방법 |
| KR101466497B1 (ko) * | 2012-07-13 | 2014-12-02 | 이상로 | 전기화학법을 이용하여 석탄회 또는 리튬이차전지용 활물질의 생산 공정에서 발생하는 폐수로부터 리튬을 회수하는 방법 |
| WO2014046359A1 (ko) * | 2012-09-24 | 2014-03-27 | 한국지질자원연구원 | 다공성 구조물을 이용한 이온 교환형 망간 산화물 리튬 흡착제 및 이의 제조방법 |
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|---|---|
| JPH038439A (ja) | 1991-01-16 |
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