JPH0626662B2 - リチウム回収剤及びその製造方法 - Google Patents

リチウム回収剤及びその製造方法

Info

Publication number
JPH0626662B2
JPH0626662B2 JP1159889A JP15988989A JPH0626662B2 JP H0626662 B2 JPH0626662 B2 JP H0626662B2 JP 1159889 A JP1159889 A JP 1159889A JP 15988989 A JP15988989 A JP 15988989A JP H0626662 B2 JPH0626662 B2 JP H0626662B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lithium
magnesium
composite oxide
manganese
recovery agent
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1159889A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0326334A (ja
Inventor
嘉郎 小野寺
孝志 岩崎
拓道 林
一雄 鳥居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP1159889A priority Critical patent/JPH0626662B2/ja
Publication of JPH0326334A publication Critical patent/JPH0326334A/ja
Publication of JPH0626662B2 publication Critical patent/JPH0626662B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は種々の金属イオンを含有する溶液から選択的、
かつ高効率にリチウムを分離、回収する新規なリチウム
回収剤およびその製造方法に関する。
リチウムは多くの分野、例えば電池、ガラス、セラミッ
クス、航空機用のリチウム−アルミニウム合金などに用
いられている。将来は核融合燃料、核融合炉の熱の運搬
媒体あるいは冷却剤としての需要が見込まれており、リ
チウムの消費量は著しく増大すると考えられている(日
本鉱業会誌,第97巻,221, 1981)。現在リチウムの生
産はアメリカ合衆国が全世界の70%を占め寡占状態にあ
るが、わが国はリチウム鉱石資源に乏しく全量を輸入に
依存している。
しかるに、わが国においても海水あるいは比較的豊富に
存在する地熱熱水や温泉水には低濃度ではあるがリチウ
ムを含有する場合が多く、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ためのリチウム
回収剤の開発が強く要望されている。
従来リチウムを含む希薄溶液からの該リチウムの回収剤
としては、無定型含水酸化アルミニウム(海水誌,第32
巻,78, 1987)、含水酸化スズ(日本鉱業会誌,第99
巻,933, 1983)、アンチモン酸スズ(Hydrometallurg
y, 12, 83, 1984)、二酸化マンガン(日本鉱業会誌,
第102巻,307, 1986)、λ型マンガン酸化物(Neorg.Ma
ter., 9,1041, 1973;Solv. Extr. Ion Exch., 5, 561,
1987)、ドウソナイト(日本鉱業会誌,第104巻,77,
1988)、モンモリロナイト(粘土科学,第28巻,155,
1988)、チタン酸塩(Chem.Ind., 19,786, 1988)およ
びアンチモン酸塩(Mat. Res. Bull., 23, 1231, 198
8;Chem. Ind., 20, 108, 1989)などが報告されてい
る。
しかしながら、従来の方法で合成された無機系リチウム
回収剤の多くは微粉末状であることが多く、そのためカ
ラム流通性に適用するには造粒する必要があり、またバ
ッチ法で用いる場合には、目的イオンを吸着、回収後、
固液の分離に多大の時間を必要とするなど、イオン交換
樹脂に代表される有機系回収剤に比べ接液上の大きな欠
点があり、実用化されているものはない。
リチウムを含む海水、地熱水及び温泉水など種々の希薄
溶液から該リチウムを効率的に回収するためには、溶存
量の多いナトリウム、カリウム、カルシウムなど他の共
存陽イオンよりリチウムに対する選択性に優れ、かつ吸
着容量が大きいことが必要であるが、さらに回収剤自体
の取扱いが容易であることが実用上極めて重要であると
考えられる。
本発明の目的は、前述のような要件を満足し得る実用性
の高いリチウム回収剤およびその製造方法を提供するこ
とにある。
本発明者らは、リチウム回収に関して実用的な観点から
長年鋭意研究を重ねた結果、耐熱性無機質多孔体中にリ
チウムあるいはマグネシウムを含むある種の多価金属の
複合酸化物を固相反応法により合成/担持後、酸処理し
たものが上記目的に適合することを見いだし、新規のリ
チウム回収剤およびその製造方法の発明に至った。
すなわち、この発明は耐熱性無機質多孔体中にイオンふ
るい型のリチウム吸着物質を合成/担持することにより
前記の実用上の要件を満足するリチウム回収剤およびそ
の製造方法に関する。
次に本発明のリチウム回収剤およびその製造方法につい
て述べる。本発明のリチウム回収剤は、リチウムあるい
はマグネシウムとチタン、アンチモン、マンガンなどの
多価金属の複合酸化物を耐熱性の無機質多孔体中に合成
/担持させたのち、酸処理により該複合酸化物のリチウ
ムあるいはマグネシウムを溶出させることにより得られ
る。上記複合酸化物の多孔体への担持は、例えばリチウ
ムあるいはマグネシウムと上記の多価金属元素を原子比
で1:0.2−3の割合で含む上記元素の適当な化合物の
混合溶液を多孔体中に含浸させるか、あるいはそれぞれ
単独の溶液を交互に含浸させたあとで、該含浸多孔体を
200℃以上の温度の適当な温度で加熱処理することによ
り行うことができるが、このましくは400−1000℃の間
の温度で加熱するのが望ましい。使用される上記元素の
化合物としては、例えば硝酸塩、塩化物、酢酸塩、アル
コキシドなどをあげることができる。これらは市販の試
薬をそのまま用いることができる。一方、担体となる多
孔体はある程度の機械的強度を有し、上記複合酸化物の
固相反応による生成条件下で熱的に安定でかつ耐酸性が
あればよい。多孔体の形状としては、球状、板状、柱
状、筒状、粒状、ヌードル状、隗状、粉体状などいずれ
の形態でも使用目的に合致すればよい。含浸させる混合
溶液中のリチウムあるいはマグネシウムと多価金属の原
子比は、理想的には多価金属がそれぞれマンガン、アン
チモン、チタンの場合、0.5、1、2であるが、それぞ
れ±50%の間の値は許容される。また、合成/担持後の
上記複合酸化物からリチウムあるいはマグネシウムを溶
出させ水素と置換するために用いる酸溶液は、酸溶液で
あればよいが、望ましくはpH1以下の塩酸、硫酸、硝酸
などの鉱酸溶液がよい。本発明のリチウム回収剤の生成
は、合成/担持、酸処理後の多孔体のX線粉末回折によ
り容易に確認することができる。すなわち、担持、酸処
理後の多孔体のX線粉末回折線図において、多孔体自身
のX線反射のほかにマンガン系回収剤では格子面間隔
(d値)=4.72、2.47、2.37Åに相当する回折線が、ア
ンチモン系回収剤ではd値=4.48、4.17、2.73Åに相当
する回折線が、またチタン系回収剤ではd値=4.74、4.
53、2.45Åに相当する回折線がそれぞれ出現することに
より、目的とするリチウム吸着物質が多孔体中に合成/
担持されたことが確認され得る。
本発明のリチウム回収剤を溶液中で用いた場合、いずれ
の系の回収剤についてもそのリチウムの選択吸着性は担
持しない場合と変らないが、単位重量当りのリチウム吸
着量は担持の程度により変化する。しかるに、本発明の
リチウム回収剤の製造方法によれば任意の形状の回収剤
を製造し得るため、例えば粒状の回収剤ではカラム流通
法およびバッチ法に適用できるし、また透過性の板状あ
るいは円筒状多孔体に担持した場合はろ過なども採用可
能であり、基本的にリチウムイオンの吸着能を利用する
すべての回収方法に適用できる特色を有する。さらに、
多孔体への合成/担持により耐溶媒性が向上し、接液時
の流出および溶解等による回収剤の損失も担持しない場
合に比べかなり軽減できることも実用上非常に有利な点
である。
本発明により得られるリチウム回収剤は、他の金属イオ
ンが共存している海水、地熱水及び温泉水などリチウム
を含む溶液からリチウムを選択的かつ効率的に回収する
のに好適に使用することができる。
次に実施例によって本発明を更に詳細に説明する。
実施例1 14.0gの硝酸リチウムと115.2gの硝酸マンガン(六水
塩)を含む混合水溶液100 mlに、市販の円盤状(直径30
mm、厚さ10 mm)のコージライト系セラミック多孔体
(ブリヂストン(株)社製;品名セラミックフォーム#
40、1個当りの乾燥重量約3g)約12gを添加し、室温
で気泡がでなくなるまでアスピレータで吸引し多孔体中
に上記の混合溶液を含浸させた。含浸後の多孔体を約16
0℃で一夜乾燥したのち、800℃の電気マッフル炉中で8
時間加熱処理を行った。得られた加熱生成物を0.2 M塩
酸溶液200 ml中に入れ室温で3日間振蕩しリチウムを溶
出させた。塩酸溶液は1日2回の割合で新鮮な溶液と交
換した。しかるのち該酸処理物を蒸留水で洗浄し、70℃
で乾燥して本発明製品を得た。
本発明製品3.04 gをpH 8.5の金属イオン混合溶液(0.5
M塩化アンモニウム溶液−0.5 M水酸化アンモニウム溶液
からなるpH 8.5のpH緩衝液中に、それぞれの金属イオン
濃度が1 mMとなるように特級試薬の塩化物を添加して調
製)600 mlとともに25℃の恒温水槽中で5日間振蕩し
た。しかるのち液相中の金属イオン濃度を原子吸光法で
測定し、吸着前後の濃度差よりそれぞれの金属イオンの
吸着量を算出した。その結果、ナトリウム、カリウムは
ほとんど吸着せず、リチウムおよびカルシウムの吸着量
はそれぞれ14.5 meq/100gおよび4.7meq/100gであり、
リチウムに対する選択性がかなり高かった。また、リチ
ウム回収剤はきわめて短時間内に完全に元の形状のまま
で回収された。
実施例2 実施例1と同様に操作して本発明製品を得た。ただし多
孔質担体としての市販のアルミナ系耐火煉瓦(日本化学
陶業(株)社製;PM)を破砕し48-100メッシュに整粒
したものを用いた。本発明製品を用い、実施例1で用い
た金属イオン混合溶液からの吸着試験の結果、リチウム
及びカルシウムの吸着量はそれぞれ4.6 meq/100g及び
0.5 meq/100gであったがナトリウム、カリウムはほと
んど吸着されなかった。またリチウム回収剤はデカンテ
ーション法により容易かつ完全に回収された。
参考例1 所定の元素組成のリチウム−マンガン混合溶液を含浸さ
せることなく、他は実施例1及び2と同じ条件で上記2
種の多孔質担体を加熱、酸処理、水洗、乾燥し、該乾燥
物を用いて実施例1と同じ条件で吸着実験を行った。そ
の結果、いずれの該乾燥物に対しても上記陽イオン類の
吸着は認められなかった。以上のことから、本発明製品
において認められた、リチウム選択性の著しく高い陽イ
オン吸着能は、多孔体内に担持されたイオンふるい型リ
チウム吸着物質に起因することは明かである。
以上のように、本発明のリチウム回収剤はリチウムに対
する選択性が著しく高く、、任意の形状をとり得るため
従来の無機系リチウム回収剤にはない優れた機能性と実
用性を有するため、地熱水や海水などからのリチウム回
収のみならず、リチウムの分離、回収の広い分野におい
て応用が可能であると考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── 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62−270420(JP,A) 特開 昭63−62545(JP,A) 特開 昭63−80844(JP,A) 特開 昭63−64919(JP,A) 特開 昭60−153940(JP,A)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リチウムあるいはマグネシウムのうち少な
    くとも一種の金属元素と、マンガン、チタン、アンチモ
    ンなどの多価金属のうち少なくとも一種の金属元素から
    成る複合酸化物よりリチウムあるいはマグネシウムを水
    素で置換した金属酸化物を耐熱性無機質多孔体に担持し
    た複合リチウム回収剤。
  2. 【請求項2】リチウムあるいはマグネシウムのうち少な
    くとも一種の金属塩とマンガン、チタン、アンチモンな
    どの多価金属のうち少なくとも一種の金属塩を溶解した
    混合溶液を請求項1記載の多孔体に含浸させ、乾燥後20
    0℃以上の温度で加熱焼成し、固相反応により複合酸化
    物として合成/担持させたのち、担持複合酸化物中のリ
    チウムあるいはマグネシウムを水素で置換することを特
    徴とする請求項1記載の複合リチウム回収剤の製造方
    法。
  3. 【請求項3】複合酸化物中のリチウムあるいはマグネシ
    ウムとマンガン、チタン、アンチモンなど多価金属元素
    との原子比が1/(0.3−3)の範囲内にあることを特
    徴とする請求項2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】リチウム、マグネシウム、マンガン、チタ
    ン、アンチモンなどの金属元素として硝酸塩、塩化物
    塩、硫酸塩、酢酸塩、過塩素酸塩、アルコキシドなどを
    用いることを特徴とする請求項2、3記載の製造方法。
  5. 【請求項5】請求項1、2記載の多孔体に請求項2記載
    の混合溶液を含浸後、乾燥により析出する金属塩混合物
    を400−1000℃の温度で加熱焼成して複合酸化物として
    合成/担持させることを特徴とする請求項2記載の製造
    方法。
  6. 【請求項6】請求項1、2、3記載の多孔体に合成/担
    持した複合酸化物からリチウムあるいはマグネシウムを
    水素で置換する際に塩酸、硫酸、硝酸など少なくとも一
    種類の鉱酸を用いることを特徴とする請求項2記載の製
    造方法。
JP1159889A 1989-06-22 1989-06-22 リチウム回収剤及びその製造方法 Expired - Lifetime JPH0626662B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1159889A JPH0626662B2 (ja) 1989-06-22 1989-06-22 リチウム回収剤及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1159889A JPH0626662B2 (ja) 1989-06-22 1989-06-22 リチウム回収剤及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0326334A JPH0326334A (ja) 1991-02-04
JPH0626662B2 true JPH0626662B2 (ja) 1994-04-13

Family

ID=15703393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1159889A Expired - Lifetime JPH0626662B2 (ja) 1989-06-22 1989-06-22 リチウム回収剤及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0626662B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998016467A1 (fr) * 1996-10-16 1998-04-23 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Composite mineral poreux et procede de separation d'elements metalliques a l'aide de celui-ci
KR100896054B1 (ko) * 2006-11-20 2009-05-07 한국지질자원연구원 세라믹 필터를 이용한 이온 교환형 리튬 흡착제 및 그의제조 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201402938A (zh) * 2013-09-18 2014-01-16 Taiwan Carbon Nanotube Technology Corp 海水發電系統

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998016467A1 (fr) * 1996-10-16 1998-04-23 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Composite mineral poreux et procede de separation d'elements metalliques a l'aide de celui-ci
KR100896054B1 (ko) * 2006-11-20 2009-05-07 한국지질자원연구원 세라믹 필터를 이용한 이온 교환형 리튬 흡착제 및 그의제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0326334A (ja) 1991-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Miyai et al. Recovery of lithium from seawater using a new type of ion-sieve adsorbent based on MgMn2O4
JPH0513692B2 (ja)
JPH032010B2 (ja)
JP2003245542A (ja) リチウム吸着剤及びその製造方法ならびにリチウム採取方法
JP3550661B2 (ja) 多孔質粒状リチウム吸着剤の製造方法
JPH0626662B2 (ja) リチウム回収剤及びその製造方法
JPH0626661B2 (ja) 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
SASAKI et al. Ion-exchange properties of hydrous titanium dioxide with a fibrous form obtained from potassium dititanate
EP0947467A1 (en) Porous inorganic composite and method for separating metal elements using the same
JPS5824338A (ja) 吸着剤
JP3321602B2 (ja) 選択的リチウム分離剤及びその製造方法
JPH105585A (ja) リチウムイオン吸着剤
JPH0724764B2 (ja) 複合吸着体およびその製造方法
JP3876308B2 (ja) リチウム・マンガン複合酸化物の製造方法
JPH026844A (ja) 合成リチウム吸着剤およびその製造方法
JP4072624B2 (ja) 特異的アルカリ金属イオン吸着剤及び高純度リチウムまたは高純度セシウムの製造方法
JPH0323212A (ja) リチウムの回収方法
Nakajima et al. Sodium selective ion-exchange properties of zirconium phosphate, HZr2 (PO4) 3, and its application for the removal of sodium ions
JP2775412B2 (ja) リチウム同位体分離剤
JP2850309B2 (ja) リチウム吸着剤の製造方法
JP2000325779A (ja) 複合型リチウム吸着剤及びその製造方法
JP3173528B2 (ja) 炭酸イオン又は重炭酸イオンの固定化方法
JPH0659391B2 (ja) リチウム同位体分離剤及びそれを用いたリチウム同位体の分離方法
JPH01203039A (ja) 新規なリチウム選択性を示す吸着剤及びその製造方法
JPS6119568B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term