KR20160002573A - Method for manufacturing high purity lithium hydroxide and efficient method for recovery of lithium hydroxide from brine using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일 구현예는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법 및 이를 이용한 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a process for preparing a high purity lithium hydroxide aqueous solution and a method for efficiently extracting lithium carbonate from the brine using the same.
리튬을 함유하는 염수 중 상업적으로 개발되고 있는 염수의 리튬 농도는 1,000mg/L ~ 2,000mg/L이며, 이로부터 탄산 리튬을 제조하는 방법은 해발 3,000m 이상의 고지에 있는 염수를 자연증발하여 리튬을 6wt% 이상 농축시킨 후, 여러 정제공정을 거쳐 불순물을 제거하고 탄산 나트륨을 투입하여 제조한다. The lithium concentration of commercially developed brine is 1,000 mg / L to 2,000 mg / L, and the method of producing lithium carbonate is that the brine which is at a high altitude of 3,000 m or more above sea level is spontaneously evaporated to produce lithium After concentrating more than 6wt%, it is purified by various refining process to remove impurities and add sodium carbonate.
염수로부터 제조된 탄산 리튬은 Al, Na, K 등의 불순물이 소량 함유되어 있기 때문에 고순도의 탄산 리튬을 제조하기 위해서는 추가 공정이 필수적이다.Lithium carbonate produced from brine contains a small amount of impurities such as Al, Na, K, etc., and therefore additional steps are essential to produce lithium carbonate of high purity.
탄산 리튬을 정제하는 방법으로는 탄산 리튬 수용액을 제조한 후, 탄산가스를 가압하고 탄산 리튬을 재용해한 후 고액분리하여 여액을 재처리하는 방법이 있다. As a method for purifying lithium carbonate, there is a method in which a lithium carbonate aqueous solution is prepared, carbon dioxide gas is pressurized, lithium carbonate is re-dissolved, and solid-liquid separation is performed to reprocess the filtrate.
탄산가스를 가압하여 저순도의 탄산 리튬을 정제하는 방법은 탄산 리튬보다 용해도가 상대적으로 높은 중탄산 리튬 형태로 리튬을 전환함으로써 저순도의 탄산 리튬 중 불용물질은 용해시키지 않고 리튬만을 용해시키는 방법이다. 제조된 중탄산 리튬 수용액은 증발 농축되어 탄산 리튬을 제조하게 되는데, 이 때 탄산가스 가압과 후처리공정 등의 비용이 매우 높은 단점이 있다.
A method of purifying low-purity lithium carbonate by pressurizing carbon dioxide gas is a method of dissolving only lithium without dissolving insoluble materials in low-purity lithium carbonate by converting lithium into lithium bicarbonate having a relatively higher solubility than lithium carbonate. The produced lithium bicarbonate aqueous solution is concentrated by evaporation to produce lithium carbonate. At this time, there is a disadvantage that the cost of carbon dioxide gas pressurization and post-treatment is very high.
본 발명의 일 구현예는, 탄산 리튬과 수산화 리튬을 반응시켜 제조된 탄산 리튬 수용액 중의 칼슘을 효율적으로 제거할 수 있는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a method for producing a high purity lithium hydroxide aqueous solution capable of efficiently removing calcium in an aqueous solution of lithium carbonate prepared by reacting lithium carbonate with lithium hydroxide.
본 발명의 다른 구현예는, 탄산 리튬 제조 시 칼슘에 의한 순도저하를 효율적으로 방지할 수 있는 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법을 제공하고자 한다.
Another embodiment of the present invention is to provide a method for efficiently extracting lithium carbonate from saline which can effectively prevent the decrease in purity caused by calcium in the production of lithium carbonate.
본 발명의 일 구현예는, 칼슘이 용존하는 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하는 단계; 상기 인 공급물질이 투입된 수산화 리튬 수용액을 교반하여 수산화 인회석(hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성하는 단계; 및 상기 수산화 인회석을 분리하는 단계를 포함하는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention is directed to a method of preparing a lithium hydroxide aqueous solution, comprising the steps of: introducing a phosphorus source material into an aqueous solution of lithium hydroxide in which calcium is dissolved; Stirring the lithium hydroxide aqueous solution into which the phosphorus supplying material has been added to form hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ); And separating the hydroxyapatite. The present invention also provides a method for producing a high purity lithium hydroxide aqueous solution.
상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 일 수 있다.The concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution may be from 100 mg / L to 36,000 mg / L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 일 수 있다.The concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 5 mg / L to 200 mg / L.
상기 인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있다.Wherein the feed material may be phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4), a phosphate, or a combination thereof.
상기 인 공급물질은 상기 칼슘을 상기 수산화 인회석으로 형성 가능한 1.0 내지 2.0당량의 인을 포함할 수 있다.The phosphorous feed material may comprise from 1.0 to 2.0 equivalents of phosphorus capable of forming the calcium hydroxide into the hydroxyapatite.
상기 교반은 상온(room temperature) 내지 200℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있다.The stirring may be carried out at a temperature ranging from room temperature to 200 ° C.
본 발명의 다른 구현예는, 염수에 탄산 나트륨을 투입하여 탄산 리튬을 석출시키는 단계; 상기 탄산 리튬 수용액에 수산화 칼슘을 투입하여 수산화 리튬 수용액을 수득하는 단계; 상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계; 및 상기 칼슘이 제거된 수산화 리튬 수용액에 탄산 가스를 주입하여 탄산 리튬 수용액을 수득하는 단계를 포함하는 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법을 제공한다.In another embodiment of the present invention, there is provided a method for producing lithium carbonate, comprising the steps of: adding sodium carbonate to brine to precipitate lithium carbonate; Introducing calcium hydroxide into the lithium carbonate aqueous solution to obtain an aqueous solution of lithium hydroxide; Introducing a phosphorus supplying material into the lithium hydroxide aqueous solution to remove calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution; And a step of injecting carbonic acid gas into the calcium hydroxide-removed lithium hydroxide aqueous solution to obtain an aqueous solution of lithium carbonate, thereby providing an efficient method of extracting lithium carbonate from the brine.
상기 염수에 탄산 나트륨을 투입하여 탄산 리튬을 석출시키는 단계; 이전에, 상기 염수를 농축하는 단계를 더 포함할 수 있다.Adding sodium carbonate to the brine to precipitate lithium carbonate; Previously, it may further comprise concentrating the brine.
상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계;에서, 상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 일 수 있다.The concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution may be from 100 mg / L to 36,000 mg / L in the step of removing calcium dissolved in the aqueous solution of lithium hydroxide by injecting a phosphorus supplying material into the aqueous solution of lithium hydroxide.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 일 수 있다.The concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 5 mg / L to 200 mg / L.
상기 인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있다.Wherein the feed material may be phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4), a phosphate, or a combination thereof.
상기 인 공급물질은 상기 칼슘을 상기 수산화 인회석으로 형성 가능한 1.0 내지 2.0당량의 인을 포함할 수 있다.
The phosphorous feed material may comprise from 1.0 to 2.0 equivalents of phosphorus capable of forming the calcium hydroxide into the hydroxyapatite.
본 발명의 일 구현예에 따른 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법은 탄산 리튬과 수산화 리튬을 반응시켜 제조된 탄산 리튬 수용액 중의 칼슘을 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다. The method for producing a high purity lithium hydroxide aqueous solution according to an embodiment of the present invention is effective in efficiently removing calcium in an aqueous lithium carbonate solution prepared by reacting lithium carbonate and lithium hydroxide.
본 발명의 다른 구현예에 따른 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법은 탄산 리튬 제조 시 칼슘에 의한 순도저하를 효율적으로 방지함으로써 보다 고순도의 탄산 리튬을 제조할 수 있는 효과가 있다.
According to another embodiment of the present invention, an efficient method of extracting lithium carbonate from brine can effectively reduce the purity degradation due to calcium in the production of lithium carbonate, thereby producing lithium carbonate of higher purity.
도 1은 실시예에 따라 측정된 시간에 따른 수용액 중의 칼슘 농도를 나타낸 그래프이다.Figure 1 is a graph showing the concentration of calcium in aqueous solution over time measured according to the example.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.
본 발명의 일 구현예는, 칼슘이 용존하는 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하는 단계; 상기 인 공급물질이 투입된 수산화 리튬 수용액을 교반하여 수산화 인회석(hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성하는 단계; 및 상기 수산화 인회석을 분리하는 단계를 포함하는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention is directed to a method of preparing a lithium hydroxide aqueous solution, comprising the steps of: introducing a phosphorus source material into an aqueous solution of lithium hydroxide in which calcium is dissolved; Stirring the lithium hydroxide aqueous solution into which the phosphorus supplying material has been added to form hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ); And separating the hydroxyapatite. The present invention also provides a method for producing a high purity lithium hydroxide aqueous solution.
본 발명의 일 구현예에서는 수산화 리튬 수용액 내에 용존하는 소량의 칼슘을 제거하기 위해 인 공급물질을 투입하여 용해도가 매우 낮은 난용성 물질인 수산화 인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성함으로써 칼슘을 제거한다.In one embodiment of the present invention, in order to remove a small amount of calcium dissolved in an aqueous solution of lithium hydroxide, a phosphorus supplying material is charged to prepare a hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) which is a poorly soluble substance having a very low solubility Thereby removing calcium.
상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 일 수 있다. The concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution may be from 100 mg / L to 36,000 mg / L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 일 수 있다.The concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 5 mg / L to 200 mg / L.
인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있다.The feed material may be phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4), a phosphate, or a combination thereof.
상기 인산염의 구체적인 예로는, 인산칼륨, 인산나트륨, 인산암모늄(예를 들어, 상기 암모늄은 (NR4)3PO4 일 수 있으며, 상기 R은 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기임) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the phosphate include, for potassium phosphate, sodium phosphate, ammonium phosphate (e.g., is the ammonium (NR4) 3 PO 4 Number of days and, said R is independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C10 Alkyl group), but the present invention is not limited thereto.
한편, 인 공급물질은 수용성일 수 있다. 상기 인 공급물질이 수용성인 경우 상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘과의 반응이 용이할 수 있다.On the other hand, the phosphorus feed material may be water soluble. When the phosphorus-supplying material is water-soluble, the reaction with calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be easy.
인 공급물질을 투입한 후에는, 수산화 리튬 수용액을 10분 내지 15분 동안, 상온(room temperature), 40 내지 200℃, 50 내지 200℃, 60 내지 200℃, 70 내지 200℃, 80 내지 200℃, 또는 90 내지 200℃로 가열하여 수산화 인회석을 석출시킬 수 있다. The lithium hydroxide aqueous solution is heated for 10 minutes to 15 minutes at room temperature, 40 to 200 占 폚, 50 to 200 占 폚, 60 to 200 占 폚, 70 to 200 占 폚, 80 to 200 占 폚 , Or by heating at 90 to 200 ° C to precipitate hydroxyapatite.
이 때, 가열 시간 및 온도는 높을수록 수산화 인회석의 형성을 위한 반응에 유리하게 작용한다.At this time, the higher the heating time and temperature, the more favorable the reaction for the formation of hydroxyapatite.
형성된 수산화 인회석은 여과에 의해 상기 수산화 리튬 수용액로부터 분리될 수 있다.The formed hydroxyapatite can be separated from the aqueous lithium hydroxide solution by filtration.
이하에서는, 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법을 이용하여, 염수로부터 탄산 리튬을 효율적으로 추출하는 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for efficiently extracting lithium carbonate from saline water using the above-described method for producing a high purity lithium hydroxide aqueous solution according to one embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 다른 구현예에 따른 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법은, 염수에 탄산 나트륨을 투입하여 탄산 리튬을 석출시키는 단계(S100); 상기 탄산 리튬 수용액에 수산화 칼슘을 투입하여 수산화 리튬 수용액을 수득하는 단계(S200); 상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계(S300); 및 상기 칼슘이 제거된 수산화 리튬 수용액에 탄산 가스를 주입하여 탄산 리튬 수용액을 수득하는 단계(S400)를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method for efficiently extracting lithium carbonate from saline solution, comprising: (S100) depositing lithium carbonate by adding sodium carbonate to brine; Introducing calcium hydroxide into the lithium carbonate aqueous solution to obtain an aqueous lithium hydroxide solution (S200); (S300) of removing calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution by injecting a phosphorus supplying material into the lithium hydroxide aqueous solution; And injecting carbon dioxide gas into the calcium hydroxide-free lithium hydroxide solution to obtain an aqueous lithium carbonate solution (S400).
상기 탄산 리튬 수용액에 수산화 칼슘을 투입하여 수산화 리튬 수용액을 수득하는 단계(S200);는, 보다 상세하게, 수용액 중에서 탄산 리튬과 수산화 칼슘을 반응시키면 탄산 칼슘이 침전하면서 수산화 리튬 수용액을 제조할 수 있다. More specifically, when lithium carbonate and calcium hydroxide are reacted with each other in an aqueous solution, an aqueous solution of lithium hydroxide can be prepared while calcium carbonate is precipitated (step S200) by adding calcium hydroxide into the lithium carbonate aqueous solution to obtain an aqueous lithium hydroxide solution .
Li2CO3(s) + Ca(OH)2(s) -> Li+(aq) + OH-(aq) + CaCO3(s)
Li 2 CO 3 (s) + Ca (OH) 2 (s) -> Li + (aq) + OH - (aq) + CaCO 3 (s)
이렇게 제조된 수산화 리튬 수용액에는 칼슘이 소량 용존하게 되는데, 이는 미반응된 Ca(OH)2 또는/및 CaCO3에 기인한 것이다. A small amount of calcium is dissolved in the aqueous solution of lithium hydroxide thus produced, which is due to unreacted Ca (OH) 2 and / or CaCO 3 .
칼슘이 소량 용존된 수산화 리튬 수용액은, 탄산가스를 주입하는 방법을 이용하여 탄산 리튬으로 제조되는데, 이 때, 칼슘은 탄산 칼슘의 형태로 함께 침전하여 탄산 리튬의 순도에 악영향을 미친다. 이는, 탄산 리튬의 용해도는 1.32g/L(20℃)인데 반해, 탄산 칼슘의 용해도는 0.0006170g/L(20℃)으로 칼슘이 리튬에 비해 탄산염을 쉽게 형성하여 침전하기 때문이다.The aqueous solution of lithium hydroxide in which a small amount of calcium is dissolved is made of lithium carbonate using a method of injecting carbon dioxide gas. At this time, calcium precipitates together with calcium carbonate to adversely affect the purity of lithium carbonate. This is because the solubility of lithium carbonate is 1.32 g / L (20 DEG C), whereas the solubility of calcium carbonate is 0.0006170 g / L (20 DEG C), and calcium easily forms and precipitates carbonate compared to lithium.
따라서, 칼슘이 용존된 수산화 리튬 수용액을 탄산화하여 탄산 리튬을 제조할 경우, 칼슘의 침전에 의한 불순물의 혼입을 막기 위해서는 탄산화 이전에 수산화 리튬 수용액 중의 칼슘을 제거하는 것이 바람직하다.Therefore, in the case of producing lithium carbonate by carbonating an aqueous solution of lithium hydroxide in which calcium is dissolved, it is preferable to remove calcium in the aqueous solution of lithium hydroxide before carbonation in order to prevent incorporation of impurities due to precipitation of calcium.
이에, 본 발명에서는 탄산화 이전에 칼슘이 용존된 수산화 리튬 수용액으로부터 칼슘을 제거하도록 한다.Therefore, in the present invention, calcium is removed from the aqueous solution of lithium hydroxide in which calcium is dissolved before carbonation.
이를 위해, 상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계(S300);를 수행한다.To this end, the step of injecting a phosphorus supplying material into the lithium hydroxide aqueous solution to remove calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution (S300) is performed.
보다 상세하게, 수산화 리튬 수용액 내에 용존하는 소량의 칼슘을 제거하기 위해 인 공급물질을 투입하여 용해도가 매우 낮은 난용성 물질인 수산화 인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성함으로써 칼슘을 제거한다.More specifically, in order to remove a small amount of calcium dissolved in an aqueous solution of lithium hydroxide, a phosphorus supplying material is added to form a hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) which is a poorly soluble substance with a very low solubility, .
상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 일 수 있다. The concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution may be from 100 mg / L to 36,000 mg / L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 일 수 있다.The concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be 5 mg / L to 200 mg / L.
인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합일 수 있다.The feed material may be phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4), a phosphate, or a combination thereof.
상기 인산염의 구체적인 예로는, 인산칼륨, 인산나트륨, 인산암모늄(예를 들어, 상기 암모늄은 (NR4)3PO4 일 수 있으며, 상기 R은 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기임) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the phosphate include, for potassium phosphate, sodium phosphate, ammonium phosphate (e.g., is the ammonium (NR4) 3 PO 4 Number of days and, said R is independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C10 Alkyl group), but the present invention is not limited thereto.
한편, 인 공급물질은 수용성일 수 있다. 상기 인 공급물질이 수용성인 경우 상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘과의 반응이 용이할 수 있다.On the other hand, the phosphorus feed material may be water soluble. When the phosphorus-supplying material is water-soluble, the reaction with calcium in the lithium hydroxide aqueous solution may be easy.
인 공급물질을 투입한 후에는, 수산화 리튬 수용액을 10분 내지 15분 동안, 상온(room temperature), 40 내지 200℃, 50 내지 200℃, 60 내지 200℃, 70 내지 200℃, 80 내지 200℃, 또는 90 내지 200℃로 가열하여 수산화 인회석을 석출시킬 수 있다. The lithium hydroxide aqueous solution is heated for 10 minutes to 15 minutes at room temperature, 40 to 200 占 폚, 50 to 200 占 폚, 60 to 200 占 폚, 70 to 200 占 폚, 80 to 200 占 폚 , Or by heating at 90 to 200 ° C to precipitate hydroxyapatite.
이 때, 가열 시간 및 온도는 높을수록 수산화 인회석의 형성을 위한 반응에 유리하게 작용한다.At this time, the higher the heating time and temperature, the more favorable the reaction for the formation of hydroxyapatite.
형성된 수산화 인회석은 여과에 의해 상기 수산화 리튬 수용액로부터 분리될 수 있다.The formed hydroxyapatite can be separated from the aqueous lithium hydroxide solution by filtration.
상기 칼슘이 제거된 수산화 리튬 수용액에 탄산 가스를 주입하여 탄산 리튬 수용액을 수득하는 단계(S400);는 상압 하에서 탄산가스를 주입하는 방법으로서, 탄산 리튬보다 용해도가 상대적으로 높은 수산화 리튬의 리튬만을 용해시키고 불용 물질을 제거한다. (S400) of injecting carbonic acid gas into the calcium hydroxide-removed aqueous solution of lithium hydroxide to obtain an aqueous solution of lithium carbonate (S400), which is a method of injecting carbonic acid gas under atmospheric pressure, comprising dissolving only lithium hydroxide having a relatively higher solubility than lithium carbonate And remove insoluble materials.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 보다 적용 비용으로 염수로부터 탄산 리튬을 추출할 수 있으며, 용존 칼슘 또한 제거할 수 있으므로 고순도 탄산 리튬을 수득할 수 있는 효과가 있다.According to another embodiment of the present invention, it is possible to extract lithium carbonate from saline water at a higher application cost, and also to remove dissolved calcium, thereby obtaining high purity lithium carbonate.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예 일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
실시예Example
리튬과 칼슘이 용존하는 [표 1]과 같은 수용액을 제조하였다.
An aqueous solution as shown in Table 1 in which lithium and calcium were dissolved was prepared.
상기 수용액 1L에, 상기 수용액 중의 칼슘을 수산화 인회석(Ca10(PO4)6(OH)2)으로 침전시킬 수 있는 1.2당량의 인을 포함하는 인산(H3PO4)을 투입한 후, 400rpm으로 교반하면서 시간에 따른 칼슘의 농도를 측정하였다. Phosphoric acid (H 3 PO 4 ) containing 1.2 equivalents of phosphorus capable of precipitating calcium in the aqueous solution with hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ) was added to 1 L of the aqueous solution, And the concentration of calcium was measured with time.
도 1은 실시예에 따라 측정된 시간에 따른 수용액 중의 칼슘 농도를 나타낸 그래프이다.Figure 1 is a graph showing the concentration of calcium in aqueous solution over time measured according to the example.
도 1을 참조하면, 인산을 투입한 후 15분 이후부터 수용액 중 칼슘의 농도가 불검출되었음을 알 수 있으며, 이에 따라 수산화 리튬 수용액 중의 칼슘이 효과적으로 제거되었음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 1, it can be seen that the concentration of calcium in the aqueous solution was not detected from 15 minutes after the addition of phosphoric acid, and thus calcium in the aqueous solution of lithium hydroxide was effectively removed.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
Claims (12)
상기 인 공급물질이 투입된 수산화 리튬 수용액을 교반하여 수산화 인회석(hydroxyapatite, Ca10(PO4)6(OH)2)을 형성하는 단계; 및
상기 수산화 인회석을 분리하는 단계
를 포함하는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법.
Introducing a phosphorus-supplying material into an aqueous solution of lithium hydroxide in which calcium is dissolved;
Stirring the lithium hydroxide aqueous solution into which the phosphorus supplying material has been added to form hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ); And
Separating the hydroxyapatite
By weight based on the total weight of the lithium hydroxide aqueous solution.
상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 인 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein a concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution is 100 mg / L to 36,000 mg / L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 인 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution is 5 mg / L to 200 mg / L.
상기 인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합인 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the feed material is phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4), a phosphate, or a method of producing a combination thereof in a high purity aqueous lithium hydroxide solution.
상기 인 공급물질은 상기 칼슘을 상기 수산화 인회석으로 형성 가능한 1.0 내지 2.0당량의 인을 포함하는 것인 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the phosphorous feed material comprises 1.0 to 2.0 equivalents of phosphorus capable of forming the calcium into the hydroxyapatite.
상기 교반은 상온(room temperature) 내지 200℃의 온도 범위에서 이루어지는 고순도 수산화 리튬 수용액의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the stirring is performed at a temperature ranging from room temperature to 200 ° C.
상기 탄산 리튬 수용액에 수산화 칼슘을 투입하여 수산화 리튬 수용액을 수득하는 단계;
상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계; 및
상기 칼슘이 제거된 수산화 리튬 수용액에 탄산 가스를 주입하여 탄산 리튬 수용액을 수득하는 단계
를 포함하는 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
Adding sodium carbonate to the brine to precipitate lithium carbonate;
Introducing calcium hydroxide into the lithium carbonate aqueous solution to obtain an aqueous solution of lithium hydroxide;
Introducing a phosphorus supplying material into the lithium hydroxide aqueous solution to remove calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution; And
Adding carbonic acid gas to the calcium hydroxide-removed aqueous lithium hydroxide solution to obtain an aqueous solution of lithium carbonate
≪ / RTI > wherein the method comprises the steps of:
상기 염수에 탄산 나트륨을 투입하여 탄산 리튬을 석출시키는 단계; 이전에,
상기 염수를 농축하는 단계를 더 포함하는 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
8. The method of claim 7,
Adding sodium carbonate to the brine to precipitate lithium carbonate; Before,
Further comprising concentrating the brine. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 수산화 리튬 수용액에 인 공급물질을 투입하여 상기 수산화 리튬 수용액에 용존하는 칼슘을 제거하는 단계;에서,
상기 수산화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 100mg/L 내지 36,000mg/L 인 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
8. The method of claim 7,
Adding a phosphorus supplying material to the lithium hydroxide aqueous solution to remove calcium dissolved in the lithium hydroxide aqueous solution,
Wherein the concentration of lithium in the lithium hydroxide aqueous solution is in the range of 100 mg / L to 36,000 mg / L.
상기 수산화 리튬 수용액 내 칼슘의 농도는 5mg/L 내지 200mg/L 인 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the concentration of calcium in the lithium hydroxide aqueous solution is in the range of 5 mg / L to 200 mg / L.
상기 인 공급물질은 인(P), 인산(H3PO4), 인산염, 또는 이들의 조합인 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the feed material is phosphorus (P), phosphoric acid (H 3 PO 4), phosphate, or how efficient the extraction of lithium carbonate from a combination of the salt.
상기 인 공급물질은 상기 칼슘을 상기 수산화 인회석으로 형성 가능한 1.0 내지 2.0당량의 인을 포함하는 것인 염수로부터 탄산 리튬의 효율적 추출 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the phosphorous feed material comprises 1.0 to 2.0 equivalents of phosphorus capable of forming the calcium into the hydroxyapatite.
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2014
- 2014-06-30 KR KR1020140081366A patent/KR102168611B1/en active IP Right Grant
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