JPH0283217A - 単斜晶系アンチモン酸の合成法およびそれを用いるリチウムの選択的分離法 - Google Patents
単斜晶系アンチモン酸の合成法およびそれを用いるリチウムの選択的分離法Info
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- JPH0283217A JPH0283217A JP23272288A JP23272288A JPH0283217A JP H0283217 A JPH0283217 A JP H0283217A JP 23272288 A JP23272288 A JP 23272288A JP 23272288 A JP23272288 A JP 23272288A JP H0283217 A JPH0283217 A JP H0283217A
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
イ3発明の目的
産業上の利用分野
本発明は新しい無81機能材料として、イオン交換体。
イオンセンサーや固体電解質などに利用される。本発明
品は基本的な材料であり、特にリチウムに対して高い選
択性を持つことから、海水、かん水、地熱水などからの
リチウムの採取に利用されるほか、金属精錬、原子力方
面等に幅広い応用がある。
品は基本的な材料であり、特にリチウムに対して高い選
択性を持つことから、海水、かん水、地熱水などからの
リチウムの採取に利用されるほか、金属精錬、原子力方
面等に幅広い応用がある。
従来の技術
本発明者らに、よってアンチモン酸には種々の型が存在
することを明かにした(Bull、 Chew、 So
c、 JPn、41.333(+968)、 これは
出発原料ζこよらず合成条Pトを制御することによって
無定形、ガラス状(本発明者にした。 これらのアン
チモン酸は選択性に優れたイオン交換体、固体電解質、
湿度センサーなどの応用が關待されている。特に結晶性
アンチモン酸はアルカリ金属の分all(本発明者によ
る特許?2245+)に優れているほかナトリウム、カ
ルシウム、カドミウム。
することを明かにした(Bull、 Chew、 So
c、 JPn、41.333(+968)、 これは
出発原料ζこよらず合成条Pトを制御することによって
無定形、ガラス状(本発明者にした。 これらのアン
チモン酸は選択性に優れたイオン交換体、固体電解質、
湿度センサーなどの応用が關待されている。特に結晶性
アンチモン酸はアルカリ金属の分all(本発明者によ
る特許?2245+)に優れているほかナトリウム、カ
ルシウム、カドミウム。
鉛などに対して特異的な選択性を示す。この結晶性アン
チモン酸は面心立方格子で、 その格子定数が10.
38人であるF d3mの空間群に属する結晶構造をも
ち、化学■威武は5b20s・4H20で示される。
チモン酸は面心立方格子で、 その格子定数が10.
38人であるF d3mの空間群に属する結晶構造をも
ち、化学■威武は5b20s・4H20で示される。
この結晶性アンチモン酸はリチウムイオンを殆ど吸着せ
ず、ナトリウム、イオンに対して極めて高い選択性を持
つ。
ず、ナトリウム、イオンに対して極めて高い選択性を持
つ。
発明が解決しようとする課題
本発明は機能性が高く、かつ高選択性のイオン交換材料
を合成し、ざらにリチウムに対して特有な選択性をもつ
交換体の合成を検討し、その有用性をその課題としてい
る。
を合成し、ざらにリチウムに対して特有な選択性をもつ
交換体の合成を検討し、その有用性をその課題としてい
る。
一方9 リチウムはリチウムグリース、合金、セラミッ
クスなどに使用されているほか電池材料としても1を目
されている。とくに、将来の核融合材料として重要であ
り海水などからの採取が検討されている。
クスなどに使用されているほか電池材料としても1を目
されている。とくに、将来の核融合材料として重要であ
り海水などからの採取が検討されている。
これらの高度技術において要求されているのは高純度リ
チウムであり、この精製は困難である。また。
チウムであり、この精製は困難である。また。
わが国はリチウムLQ Rに乏しく、はとんど輸入によ
って賄われている。一般にリチウムは多量のアルカノ金
属やアルカリ土金属にともな・〕で存在する。特に、リ
チウムはその性質がナトリウムに似ているためそれらの
相互分離は困難な技術の一つである。
って賄われている。一般にリチウムは多量のアルカノ金
属やアルカリ土金属にともな・〕で存在する。特に、リ
チウムはその性質がナトリウムに似ているためそれらの
相互分離は困難な技術の一つである。
一般に、多量のリチウムイオンを他のアルカリ金属塩か
ら分離する場合、溶解度の差を利用した再結晶法が用い
られている。しかしながら、@量のリチウムを多量の成
分から分離したり、またV&量の他の成分を除いて高純
度製品をう得るためにはイオン交換体や吸着法を用いる
ことが有利である。前記の結晶性アンチモン酸はリチウ
ムと他のアルカリ金属との分M能は優れているが、微量
のリチウムを多面の他のアルカリ金属から分離するには
適していない。
ら分離する場合、溶解度の差を利用した再結晶法が用い
られている。しかしながら、@量のリチウムを多量の成
分から分離したり、またV&量の他の成分を除いて高純
度製品をう得るためにはイオン交換体や吸着法を用いる
ことが有利である。前記の結晶性アンチモン酸はリチウ
ムと他のアルカリ金属との分M能は優れているが、微量
のリチウムを多面の他のアルカリ金属から分離するには
適していない。
る。
近年、我国では海水、かん水やなどからリチウムやモリ
ブデンなどの有用金属の回収が、また、最近では地熱発
電などで副成する熱水中からのリチウムの採取が緊急の
課題である。これらの中に存在するリチウムは微量であ
り、同時に他のアルカリ金属を多量に共存しているため
、従来のイオン交換体脂を用いては不可能に近い。
ブデンなどの有用金属の回収が、また、最近では地熱発
電などで副成する熱水中からのリチウムの採取が緊急の
課題である。これらの中に存在するリチウムは微量であ
り、同時に他のアルカリ金属を多量に共存しているため
、従来のイオン交換体脂を用いては不可能に近い。
いま1選択性の隣あった微量アルカリ金属イオンの分離
係数α(A/B)を次のように定義する。
係数α(A/B)を次のように定義する。
α(A/B)= (Aイオンの分布係数/Bイオン分布
係数)強酸性陽イオン交換樹脂における隣接イオンの分
離係数は小さく、a(Na/い) :1.2.a (X
/Li)=2.4.a(Cs/LiCl4である。イオ
ンクロマトグラフィーで見られるように微量金属イオン
同志の分離は理論段数を増加することによ−ノで可能で
あるが、海水やかん水のように多量の−J゛トリウムや
カリウムの存在する溶液中の微ロリチウノ、を選択的に
役着分離することは不6丁能に近い、このような[1的
に刻してより選択性の機れた交換体と効果的分離法が要
求されている。
係数)強酸性陽イオン交換樹脂における隣接イオンの分
離係数は小さく、a(Na/い) :1.2.a (X
/Li)=2.4.a(Cs/LiCl4である。イオ
ンクロマトグラフィーで見られるように微量金属イオン
同志の分離は理論段数を増加することによ−ノで可能で
あるが、海水やかん水のように多量の−J゛トリウムや
カリウムの存在する溶液中の微ロリチウノ、を選択的に
役着分離することは不6丁能に近い、このような[1的
に刻してより選択性の機れた交換体と効果的分離法が要
求されている。
υ9強酸性陽イオン交換樹脂I R−120Bとキレー
ト樹脂を用いる方法(特閏昭5l−146308)や溶
媒抽出が報告されているが、工業的なリチウム採取には
ほと遠い。
ト樹脂を用いる方法(特閏昭5l−146308)や溶
媒抽出が報告されているが、工業的なリチウム採取には
ほと遠い。
近年、アンチモン酸チタンやアンチモン酸スズがリチウ
ムイオンに対して極めて高選択性があることを見いだし
、海水中なと多量のアルカリ金属やアルカリ土金属イオ
ンが共存する溶液から選択的にリチウムを分MJ縮する
方法を見いだした(本発明者らの特+352989)、
また、大型三酸化マンガンもリチウムイオンに対
して高選択性を示すことが報告されている(加藤ら、化
学と工業39,342(+986))、 シかしなが
ら、アンチモン酸チタンやスズの交換容量は比較的小さ
く、より大きな交換容量が要求される。
ムイオンに対して極めて高選択性があることを見いだし
、海水中なと多量のアルカリ金属やアルカリ土金属イオ
ンが共存する溶液から選択的にリチウムを分MJ縮する
方法を見いだした(本発明者らの特+352989)、
また、大型三酸化マンガンもリチウムイオンに対
して高選択性を示すことが報告されている(加藤ら、化
学と工業39,342(+986))、 シかしなが
ら、アンチモン酸チタンやスズの交換容量は比較的小さ
く、より大きな交換容量が要求される。
λ型三酸化マンガンは微粉末状として得られ、そのまま
カラムとし゛C使用できず、担体にt!l!持させるこ
とによってカラムとして使用できる。また、入型二テ化
マンガンはリチウムの吸脱性に伴って、酸化・還元反応
が起こり、Mn(、IV )がMn(m)に還元される
ために9元のλ型三酸化マンガンに戻すためには臭素な
どによって酸化することが必要(J、5ol−d 5t
ate Chem、、39,142(1981))であ
るなどの問題点がある。
カラムとし゛C使用できず、担体にt!l!持させるこ
とによってカラムとして使用できる。また、入型二テ化
マンガンはリチウムの吸脱性に伴って、酸化・還元反応
が起こり、Mn(、IV )がMn(m)に還元される
ために9元のλ型三酸化マンガンに戻すためには臭素な
どによって酸化することが必要(J、5ol−d 5t
ate Chem、、39,142(1981))であ
るなどの問題点がある。
口9発明の構成
無機イオン交換体の選択性や固体電解質の性質はその結
晶構造に依存することが知られている。
晶構造に依存することが知られている。
本発明者らは新しい構造をもつ交換体の合成法を検討し
た結果、いままでに合成されたことのない新しい構造を
持っ単斜晶系のアンチモン酸の合成に成功した。
た結果、いままでに合成されたことのない新しい構造を
持っ単斜晶系のアンチモン酸の合成に成功した。
すなわち「 アンチモン酸リチウムまたはへキサヒドロ
キソアンチモンfl! (V)リチウム−LiSb(O
H)6を750−1000℃に加熱して得られた三酸化
アンチモンリチウムを1−14モル/立の硝酸、硫酸な
どのKM溶液で常温から80℃で処理することによって
単斜晶系アンチモン酸を合成することができた」。
キソアンチモンfl! (V)リチウム−LiSb(O
H)6を750−1000℃に加熱して得られた三酸化
アンチモンリチウムを1−14モル/立の硝酸、硫酸な
どのKM溶液で常温から80℃で処理することによって
単斜晶系アンチモン酸を合成することができた」。
また、 本発明者らは上記の単斜晶系アンチモン酸(
O)I)6に変わる。水酸化リチウムがアンチモン酸に
対して当量以上あれば、原料のアンチモン酸リチウムは
無定形でもヘキサヒドロキソアンチモン酸(■)リチウ
ムでも良く、五塩化アンチモンの代わりに金属アンチモ
ンや三酸化ニアンチモンを王水に溶解しても、また可溶
性のアンチモン酸塩を水素イオン形の陽イオン交換体に
通して得られたアンチモン酸水溶液でもよい、さらにヘ
キサヒドロキソアンチモンM (V)カリウムに塩化リ
チウムを加えてもア換体およびそれを加熱処理したもの
はリチウムイオンに対して極めて高選択性を示すことを
見いだし、他のアルカリ金属やアルカリ上金属イオンか
らの効果的分離法を確立した」。
O)I)6に変わる。水酸化リチウムがアンチモン酸に
対して当量以上あれば、原料のアンチモン酸リチウムは
無定形でもヘキサヒドロキソアンチモン酸(■)リチウ
ムでも良く、五塩化アンチモンの代わりに金属アンチモ
ンや三酸化ニアンチモンを王水に溶解しても、また可溶
性のアンチモン酸塩を水素イオン形の陽イオン交換体に
通して得られたアンチモン酸水溶液でもよい、さらにヘ
キサヒドロキソアンチモンM (V)カリウムに塩化リ
チウムを加えてもア換体およびそれを加熱処理したもの
はリチウムイオンに対して極めて高選択性を示すことを
見いだし、他のアルカリ金属やアルカリ上金属イオンか
らの効果的分離法を確立した」。
出発原料のアンチモン酸リチウムは6塩化アンチモンを
加水分解した後、それと当量またはそれ以上の水酸化リ
チウムを添加すると初め無定形の沈殿が得られるが熟成
によって六方晶系の構造をもつヘキサヒドロキソアンチ
モンM (V)リチウムLiSb子モンリチウムが得ら
れる。
加水分解した後、それと当量またはそれ以上の水酸化リ
チウムを添加すると初め無定形の沈殿が得られるが熟成
によって六方晶系の構造をもつヘキサヒドロキソアンチ
モンM (V)リチウムLiSb子モンリチウムが得ら
れる。
斜方晶系の三酸化アンチモンリチウムは三酸化ニアンチ
モンと炭酸リチウムを混合し900’Cで加熱しても得
られるが、このものは微細粒子でありカラム操作に適し
ているとはいえない、しかしながら。
モンと炭酸リチウムを混合し900’Cで加熱しても得
られるが、このものは微細粒子でありカラム操作に適し
ているとはいえない、しかしながら。
アンチモン酸リチウムやヘキサヒドロキソアンチモン酸
(■)カリウムから得られた斜方晶系三酸化アンチモン
リチウムは粒吠であるため担体を加えることなしにカラ
ムに使用できる利点がある。
(■)カリウムから得られた斜方晶系三酸化アンチモン
リチウムは粒吠であるため担体を加えることなしにカラ
ムに使用できる利点がある。
斜方晶系三酸化アンチモンリチウムに硝酸、硫酸などの
鉱酸溶液で常温から80℃の温度範囲で処理することに
よって、三酸化アンチモンリチウム中のリチウムは水素
イオンとイオン交換し、 結晶構造が僅かに変化した単
斜晶系のアンチモン酸H3bO3になる。この交換反応
は比較的遅く80℃程度の高温が有利であるが塩酸では
交換体の溶解が増大するので若干希薄で低温のほうが有
利である。
鉱酸溶液で常温から80℃の温度範囲で処理することに
よって、三酸化アンチモンリチウム中のリチウムは水素
イオンとイオン交換し、 結晶構造が僅かに変化した単
斜晶系のアンチモン酸H3bO3になる。この交換反応
は比較的遅く80℃程度の高温が有利であるが塩酸では
交換体の溶解が増大するので若干希薄で低温のほうが有
利である。
得られた単斜晶系アンチモン酸の粉末X−線回折篇1M
kl
dobs(A)
dcal(A) 工11゜
の測定値、 第3欄のdolは格子定数がa=8.67
6 A。
6 A。
b= 4.7521. c= 5.2631.β= 9
0.75°とした時の面閏隔の計算値、第4欄の17g
・は回折強度を示す。
0.75°とした時の面閏隔の計算値、第4欄の17g
・は回折強度を示す。
斜方晶系三酸化アンチモンリチウムおよび単斜晶系のア
ンチモン酸のX−線回折図形を第2図に示した。第2図
かられかるよ、うに両者の基本的な構造は同じであるが
リチウムイオンを水素イオンに変えることによって斜方
晶系の角が90°から90.75°に僅かに変化したた
めに単斜晶系になったものと考えられ1.433U た、この変化は連続的であり、結晶性リン酸ジルコニウ
ムに見られるような二つの相が共存して変化する交1簗
反応ではないことは明かであり、リチウムイオンと水素
イオンが固溶体を形成するイオン交換反応である。得ら
れた単斜晶系のアンチモン酸にリチウム塩溶液を繰り返
し注ぐことによって?iJ液中に水素イオンを放出し、
リチウムイオン形に変わる。リチウム形のもののX−線
回折図形は斜方晶系三酸化アンチモンリチウムのそれと
一致した。このことは構造は三酸化アンチモンリチウム
LiSbO3のものと殆ど同じである。このことは水素
イオン形の単科晶系アンチモン酸H5bO,がリチウム
イオンを占めるサイトの空間を保持していることを示唆
している。
ンチモン酸のX−線回折図形を第2図に示した。第2図
かられかるよ、うに両者の基本的な構造は同じであるが
リチウムイオンを水素イオンに変えることによって斜方
晶系の角が90°から90.75°に僅かに変化したた
めに単斜晶系になったものと考えられ1.433U た、この変化は連続的であり、結晶性リン酸ジルコニウ
ムに見られるような二つの相が共存して変化する交1簗
反応ではないことは明かであり、リチウムイオンと水素
イオンが固溶体を形成するイオン交換反応である。得ら
れた単斜晶系のアンチモン酸にリチウム塩溶液を繰り返
し注ぐことによって?iJ液中に水素イオンを放出し、
リチウムイオン形に変わる。リチウム形のもののX−線
回折図形は斜方晶系三酸化アンチモンリチウムのそれと
一致した。このことは構造は三酸化アンチモンリチウム
LiSbO3のものと殆ど同じである。このことは水素
イオン形の単科晶系アンチモン酸H5bO,がリチウム
イオンを占めるサイトの空間を保持していることを示唆
している。
単斜晶系アンチモン酸イオン交換体の水素イオンサイト
が元あったリチウムイオンを記憶しており、リチウムイ
オンのみを選択的に交換して三酸化アンチモンリチウム
Li5b03に変化する。このことは鐘と鍵穴の関係に
似ており、鍵穴と見なせる水素イオアンチモン酸はイオ
ン交換体として用いられるほか。
が元あったリチウムイオンを記憶しており、リチウムイ
オンのみを選択的に交換して三酸化アンチモンリチウム
Li5b03に変化する。このことは鐘と鍵穴の関係に
似ており、鍵穴と見なせる水素イオアンチモン酸はイオ
ン交換体として用いられるほか。
プロトン伝導体などに応用できると考えられる。
なお、三酸化ニアンチモンと炭酸リチウムを混合し90
0℃で加熱しても得られた斜方晶系三酸化アンチモンリ
チウムも硝酸やfiRMなどの鉱酸と処理することによ
りて単斜晶系アンチモン酸にかわることは言うまでもな
い。
0℃で加熱しても得られた斜方晶系三酸化アンチモンリ
チウムも硝酸やfiRMなどの鉱酸と処理することによ
りて単斜晶系アンチモン酸にかわることは言うまでもな
い。
作用
この水素イオン形の単斜晶系アンチモン酸の基本ぶ)、
加熱によって単斜晶系アンチモン酸の結晶が破壊されて
も、その結晶子の一部が未だ残っていれば、このイオン
記憶選択性は保たれている。
加熱によって単斜晶系アンチモン酸の結晶が破壊されて
も、その結晶子の一部が未だ残っていれば、このイオン
記憶選択性は保たれている。
アンチモン酸はsbが高原子価で配位している酸素数が
多いために酸性度が大であり、その酸性度は強酸性陽イ
オン交換樹脂に匹敵し+ pHが1−2の酸性溶液か
らもリチウムを吸着する(第2図)。第2区の縦軸はみ
かけの交換容量を横軸はp ilを示し。
多いために酸性度が大であり、その酸性度は強酸性陽イ
オン交換樹脂に匹敵し+ pHが1−2の酸性溶液か
らもリチウムを吸着する(第2図)。第2区の縦軸はみ
かけの交換容量を横軸はp ilを示し。
記号はそれぞれのアルカリ金属イオンを示した。これか
られかるように、いずれのp t(においてもリチウム
イオンが高い選択性を示す。O,1M(モル/立)硝M
?fI液中におけるアルカリ金属イオンの分布係FIK
d o (m l / g )はそれぞれKdLi=
200゜Kds−=12.KdK=68.Kd*b=3
8.Kdcs=20を示し、リチウムに対して高い選択
性を持つことがわかった。それぞれの分mvfI数はα
(Li/Na)=(1,a<い/に〉=31α(い/R
b)=5.3.a (Li/C5)=10を示し。
られかるように、いずれのp t(においてもリチウム
イオンが高い選択性を示す。O,1M(モル/立)硝M
?fI液中におけるアルカリ金属イオンの分布係FIK
d o (m l / g )はそれぞれKdLi=
200゜Kds−=12.KdK=68.Kd*b=3
8.Kdcs=20を示し、リチウムに対して高い選択
性を持つことがわかった。それぞれの分mvfI数はα
(Li/Na)=(1,a<い/に〉=31α(い/R
b)=5.3.a (Li/C5)=10を示し。
はリチウムについて4.40Li meq/gを示シ
たのに対し、 他のアルカリ金属イオンについはいず
れも0.02meq/g以下で、アルカリ土金属イオン
では0.03meq/g以下であった。このことは海水
中のリチウムの選択的濃縮分離に極めて有用である。吸
着したリチウムは硝酸や硫酸などの鉱酸を溶離剤として
容易に溶離することができる。
たのに対し、 他のアルカリ金属イオンについはいず
れも0.02meq/g以下で、アルカリ土金属イオン
では0.03meq/g以下であった。このことは海水
中のリチウムの選択的濃縮分離に極めて有用である。吸
着したリチウムは硝酸や硫酸などの鉱酸を溶離剤として
容易に溶離することができる。
従ってこの交換体は繰り返し使用することができる。
た、pl(が11.5でイオン強度0.1の溶液からの
吸着?¥量はそれぞれ4.40Li’meq/g。
吸着?¥量はそれぞれ4.40Li’meq/g。
1、 35 N a ”m e q / g、 0.
20 K ’m e q / g。
20 K ’m e q / g。
0.30Rb’meq/g、0.40Cs”meq/g
を示し、!il量でもマクロ量でも共にリチウムに対し
て高い選択性をもつことが明かとなった。この選択性は
単斜晶系アンチモン酸を加熱処理することによって更に
向上した。 例えば、300℃に加熱処理したものは
Kdい〉104、Kds−”6B、KdK” 150.
K d Rb ” K d c s = 60を示した
。また。
を示し、!il量でもマクロ量でも共にリチウムに対し
て高い選択性をもつことが明かとなった。この選択性は
単斜晶系アンチモン酸を加熱処理することによって更に
向上した。 例えば、300℃に加熱処理したものは
Kdい〉104、Kds−”6B、KdK” 150.
K d Rb ” K d c s = 60を示した
。また。
pHが8でイオン強度0.1の溶液からの吸着容量す土
金属の吸着量は著しく減少するが、リチウムに対しても
吸着容量が著しく低下するのでそれ以上に加熱処理した
ものを用いるのは実用的ではない、 これらの交1灸体
は耐熱性であるため高温の熱水中のリチウムの選択的分
離に応用できる特徴を持っている。
金属の吸着量は著しく減少するが、リチウムに対しても
吸着容量が著しく低下するのでそれ以上に加熱処理した
ものを用いるのは実用的ではない、 これらの交1灸体
は耐熱性であるため高温の熱水中のリチウムの選択的分
離に応用できる特徴を持っている。
また、極めて耐酸・耐アルカリであるため酸性、中性お
よびアルカリ性からもリチウムを吸着できる。
よびアルカリ性からもリチウムを吸着できる。
特に、 あらゆる濃度の硝酸溶液で安定で、 温度が8
0℃、a硝酸中でも安定である。 以上の諸性質を充分
に活用することによって、各種金属イオンと共存する微
量リチウムを選択的に吸着分離することができ、彎着し
たリチウムは硝酸や硫酸などの鉱酸を溶離剤として容易
に溶離することができる。この方法はリチウムの分離精
製や濃縮に広く応用でき、多大の応用範囲があり、実施
例にその若干例を示した。
0℃、a硝酸中でも安定である。 以上の諸性質を充分
に活用することによって、各種金属イオンと共存する微
量リチウムを選択的に吸着分離することができ、彎着し
たリチウムは硝酸や硫酸などの鉱酸を溶離剤として容易
に溶離することができる。この方法はリチウムの分離精
製や濃縮に広く応用でき、多大の応用範囲があり、実施
例にその若干例を示した。
請求項1の実施例
(1,1) I M (モル/立)の水酸化リチウム
溶液の1200部に五塩化アンチモン20部と水20部
の(1,2)1M水酸化リチウム溶液1200部に五塩
化アンチモン20部と水20部の混合液を加え、得られ
た沈澱を80℃で1日熟成すると、ヘキサヒドロキソア
ンチモンfill(V)リチウムが得られる。これを1
000部の水で!−2回洗浄した後、乾燥し1000℃
で2時閏加熱する。得られた三酸化アンチモンリチウム
を冷却後、バッチ法またはカラム法を用いて13M硝酸
溶液で処理してリチウムイオン1000部の水で2−3
回洗浄した後、乾燥し900℃で4時間加熱する。得ら
れた三酸化アンチモンリチウムを冷却後、バッチ法また
はカラム法を用いてIOM硝酸WI液で処理してリチウ
ムイオンを水素イオンに交換させる。充分に水洗後、得
られた単斜晶系アンチモン酸を250℃以下で乾燥する
と95%以上の高収率で製品が得られる。この交攪容量
はリチウムについて5.4meq/gであり、理論交換
容量(5,7meq/g)に近い性能が得られ。
溶液の1200部に五塩化アンチモン20部と水20部
の(1,2)1M水酸化リチウム溶液1200部に五塩
化アンチモン20部と水20部の混合液を加え、得られ
た沈澱を80℃で1日熟成すると、ヘキサヒドロキソア
ンチモンfill(V)リチウムが得られる。これを1
000部の水で!−2回洗浄した後、乾燥し1000℃
で2時閏加熱する。得られた三酸化アンチモンリチウム
を冷却後、バッチ法またはカラム法を用いて13M硝酸
溶液で処理してリチウムイオン1000部の水で2−3
回洗浄した後、乾燥し900℃で4時間加熱する。得ら
れた三酸化アンチモンリチウムを冷却後、バッチ法また
はカラム法を用いてIOM硝酸WI液で処理してリチウ
ムイオンを水素イオンに交換させる。充分に水洗後、得
られた単斜晶系アンチモン酸を250℃以下で乾燥する
と95%以上の高収率で製品が得られる。この交攪容量
はリチウムについて5.4meq/gであり、理論交換
容量(5,7meq/g)に近い性能が得られ。
カラム操作に適した粒状物として得られる。
ると98%以上の高収率で製品が得られる0本発明品の
性能は実施例(1,1)とほとんど同様であった。
性能は実施例(1,1)とほとんど同様であった。
(1,3) 金属アンチモン1部を王水10部に溶解
し、1M水酸化リチウム溶液70部を加え、得られた沈
澱を60℃で2日熟成するとヘキサヒドロキソアンチモ
ンa (V)リチウムが得られる。これを100部の水
で2−3回洗浄した後、乾燥し 900℃で2時閏加熱
する。得られた三酸化アンチモンリチウムを冷却後、バ
ッチ法またはカラム法を用いて10Mff1酸溶液で処
理してリチウムイオンを水素イオンに交1負させる。充
分に水洗後、得られた単斜晶系アンチモン酸を260℃
以下で乾燥すると90%以上の高収率で製品が得られる
0本発明品の性能は実施例(1,1)とほとんど同様で
あった。
し、1M水酸化リチウム溶液70部を加え、得られた沈
澱を60℃で2日熟成するとヘキサヒドロキソアンチモ
ンa (V)リチウムが得られる。これを100部の水
で2−3回洗浄した後、乾燥し 900℃で2時閏加熱
する。得られた三酸化アンチモンリチウムを冷却後、バ
ッチ法またはカラム法を用いて10Mff1酸溶液で処
理してリチウムイオンを水素イオンに交1負させる。充
分に水洗後、得られた単斜晶系アンチモン酸を260℃
以下で乾燥すると90%以上の高収率で製品が得られる
0本発明品の性能は実施例(1,1)とほとんど同様で
あった。
(1,4)三酸化ニアンチモン1部を王水10部に溶解
し、2M水酸化リチウム溶液60部を加え、得られた沈
澱を60℃で2日熟成するとヘキサヒドロキソアンチモ
ン酸(V)リチウムが得られる。これを1000部の水
で2−3回洗浄した後、乾燥し900℃で2時これを1
000部の水で1回洗浄した11i、乾燥し。
し、2M水酸化リチウム溶液60部を加え、得られた沈
澱を60℃で2日熟成するとヘキサヒドロキソアンチモ
ン酸(V)リチウムが得られる。これを1000部の水
で2−3回洗浄した後、乾燥し900℃で2時これを1
000部の水で1回洗浄した11i、乾燥し。
900℃で2時間加熱する。得られた三酸化アンチモン
リチウムを冷却後、バッチ法またはカラム法を用いて3
M硝酸溶液で処理してリチウムイオンを水素イオンに交
換させる。充分に水洗後、得られた単斜晶系アンチモン
酸を250℃以下で乾燥すると。
リチウムを冷却後、バッチ法またはカラム法を用いて3
M硝酸溶液で処理してリチウムイオンを水素イオンに交
換させる。充分に水洗後、得られた単斜晶系アンチモン
酸を250℃以下で乾燥すると。
90%以上の高収率で製品が得られる0本発明品の性能
は実施例(1,1)とほとんど同様であった。
は実施例(1,1)とほとんど同様であった。
(1,6)へキサヒドロキソアンチモンl!2 (V)
カリウム塩酸溶液で処理してリチウムイオンを水素イオ
ンに交換させる。充分に水洗後、得られた単斜晶系アン
チモン酸を250℃以下で乾燥すると90%以上の高収
率で製品が得られる0本発明品の性能は実施例(1,1
)とほとんど同様であった。
カリウム塩酸溶液で処理してリチウムイオンを水素イオ
ンに交換させる。充分に水洗後、得られた単斜晶系アン
チモン酸を250℃以下で乾燥すると90%以上の高収
率で製品が得られる0本発明品の性能は実施例(1,1
)とほとんど同様であった。
(1,5)へキサヒドロキソアンチモン酸(V)カリウ
ム1部を水20部に溶解し、 IMの塩化リチウム溶
液35部加え、40℃で3日間熟成するとヘキサヒドロ
キソアンチモン酸(v)リチウムが得られる。
ム1部を水20部に溶解し、 IMの塩化リチウム溶
液35部加え、40℃で3日間熟成するとヘキサヒドロ
キソアンチモン酸(v)リチウムが得られる。
るとアンチモン酸水溶液が得られる。これに当量の水酸
化リチウム溶液を加えると無定形のアンチモン酸リチウ
ムが沈澱する。これを乾燥し、900℃で2時間加熱す
る。得られた三酸化アンチモンリチウムを冷却後、バッ
チ法またはカラム法を用いて。
化リチウム溶液を加えると無定形のアンチモン酸リチウ
ムが沈澱する。これを乾燥し、900℃で2時間加熱す
る。得られた三酸化アンチモンリチウムを冷却後、バッ
チ法またはカラム法を用いて。
60℃で13M硝酸溶液で処理してリチウムイオンを水
素イオンに交換させる。充分に水洗後、得られた単斜晶
系アンチモン酸を250℃以下で乾燥すると98%以上
の高収率で製品が得られる0本発明品の性能は実施例(
1,1)とほとんど同様であった。
素イオンに交換させる。充分に水洗後、得られた単斜晶
系アンチモン酸を250℃以下で乾燥すると98%以上
の高収率で製品が得られる0本発明品の性能は実施例(
1,1)とほとんど同様であった。
(1,7)無定形アンチモン酸10部にIM水酸化リチ
ウム溶液7部を加え、60℃で3日間熟成するとヘキサ
ヒドロキソアンチモン酸(V)リチウムが得られる。こ
れを1000部の水で1回洗浄した後、乾燥し900℃
で2時間加熱する。得られた三酸化アンチモンリチウム
を冷却後、バッチ法またはカラム法を用いて、80℃で
3M硝酸溶液で処理してリチウムイオンを水素イオンに
交換させる。充分に水洗後。
ウム溶液7部を加え、60℃で3日間熟成するとヘキサ
ヒドロキソアンチモン酸(V)リチウムが得られる。こ
れを1000部の水で1回洗浄した後、乾燥し900℃
で2時間加熱する。得られた三酸化アンチモンリチウム
を冷却後、バッチ法またはカラム法を用いて、80℃で
3M硝酸溶液で処理してリチウムイオンを水素イオンに
交換させる。充分に水洗後。
(2,2)単斜晶系アンチモン酸イオン交換体1.Og
をバッチ法でI)Hltllにした各アルカリ金属イオ
ンの0.1Mを含む溶液1001に30℃で2日間浸漬
するとリチウムの初濃度の50%以上が吸着され。
をバッチ法でI)Hltllにした各アルカリ金属イオ
ンの0.1Mを含む溶液1001に30℃で2日間浸漬
するとリチウムの初濃度の50%以上が吸着され。
他のアルカリ金属では5%%以下であった。上澄液を除
き、交換体に0.01M硝酸2001を添加すると吸着
した他のアルカリ金属のみが溶出し、さらに1M硝酸2
00 mlを添加すると吸着したリリウムの90%以上
が回収できた。
き、交換体に0.01M硝酸2001を添加すると吸着
した他のアルカリ金属のみが溶出し、さらに1M硝酸2
00 mlを添加すると吸着したリリウムの90%以上
が回収できた。
発明品の性能は実施例(1,1)とほとんど同様であっ
た。
た。
請求項2の実施例
(2,1)単斜晶系アンチモン酸イオン交換体1.0g
をバッチ法で各アルカリ金属イオンを10−’Mを含む
0、 1 MfI4rIIfJN 1001(Z30℃
で2日間漫fi fるとリチウムの初濃度の70%以上
が吸着され、他のアルカリ金属では30%以下であった
。上澄液を除き、交j負体にI MWIfl!200+
glを添加すると吸着した95%のリリウムが回収でき
た。
をバッチ法で各アルカリ金属イオンを10−’Mを含む
0、 1 MfI4rIIfJN 1001(Z30℃
で2日間漫fi fるとリチウムの初濃度の70%以上
が吸着され、他のアルカリ金属では30%以下であった
。上澄液を除き、交j負体にI MWIfl!200+
glを添加すると吸着した95%のリリウムが回収でき
た。
で各アルカリ金属イオンを10−’Mを含む0.1M硝
酸溶液1001に30℃で2日間浸漬するとリチウムの
初濃度の90%以上が吸着され、他のアルカリ金属では
40%以下であった。上澄液を除き、交換体に60℃で
3M硝酸2001を添加すると吸着した96%のリリウ
ムが回収できた。
酸溶液1001に30℃で2日間浸漬するとリチウムの
初濃度の90%以上が吸着され、他のアルカリ金属では
40%以下であった。上澄液を除き、交換体に60℃で
3M硝酸2001を添加すると吸着した96%のリリウ
ムが回収できた。
(2,4)単斜晶系アンチモン酸イオン交換体を200
℃に4時間加熱処理した試料 1.0gをバッチ法で
。
℃に4時間加熱処理した試料 1.0gをバッチ法で
。
pHを11にした各アルカリ金属イオンの0.1Mを含
む溶液100■1に30℃で2日間浸漬すると。
む溶液100■1に30℃で2日間浸漬すると。
リチウムの初1度の50%以上が吸着され、池のアルカ
リ金属では2%以下であった。上澄液を除き。
リ金属では2%以下であった。上澄液を除き。
交換体に1M塩酸300s+1を添加すると吸着したリ
チウムの90%以上が回収できた。
チウムの90%以上が回収できた。
(2,5)1斜糸系7ンチモン酸イオン交換体を300
’Cに4時間加熱処理した試料 1.0gをバッチ法で
各アルカリ金属イオンを10−4Mを含む0.1M硝酸
溶j1100mlに30℃で2日間浸漬すると、リチウ
したリチウムの90%以上が回収できた。
’Cに4時間加熱処理した試料 1.0gをバッチ法で
各アルカリ金属イオンを10−4Mを含む0.1M硝酸
溶j1100mlに30℃で2日間浸漬すると、リチウ
したリチウムの90%以上が回収できた。
(2,7)単斜晶系アンチモン酸イオン交換体を3oo
℃に4時間加熱処理した試料0.25gをバッチ法で。
℃に4時間加熱処理した試料0.25gをバッチ法で。
海水5立に30℃で10日間浸漬すると、リチウムの初
濃度の95%以上が吸着され、他のアルカリ金属では1
%以下であった。上澄液を除き、交換体に60℃で6M
1酸2001を添加すると吸着したリチウムの95%以
上が回収できた。
濃度の95%以上が吸着され、他のアルカリ金属では1
%以下であった。上澄液を除き、交換体に60℃で6M
1酸2001を添加すると吸着したリチウムの95%以
上が回収できた。
(2,8)It斜斜糸系アンチモン酸イオン交換体30
0℃体CZ6M@1200a+lを添加すると吸IL、
た95%のリチウムが回収できた。
0℃体CZ6M@1200a+lを添加すると吸IL、
た95%のリチウムが回収できた。
(2,6)単斜晶系アンチモン酸イオン交IIII体を
300”Cに4時間加熱処理した試料1.0gをバッチ
法で。
300”Cに4時間加熱処理した試料1.0gをバッチ
法で。
p Hを8にした各アルカリ金属イオンの0.1Mを含
む溶液1001に60℃で2日間浸漬すると、 リチウ
ムの初1度の30%以上が吸着され、他のアルカリ金属
では1%以下であった。 上澄液を除き、交換体に80
℃で3Mfi14酸201)mlを添加すると吸着mi
nの流速で連続的に通すと、海水中のリチウムの99%
以上が吸着され、 それ以後は130立まで徐々に吸
着率が減少した。リチウムの貫流交換容量は 2.2
meq/gであり、カラムを水洗後。
む溶液1001に60℃で2日間浸漬すると、 リチウ
ムの初1度の30%以上が吸着され、他のアルカリ金属
では1%以下であった。 上澄液を除き、交換体に80
℃で3Mfi14酸201)mlを添加すると吸着mi
nの流速で連続的に通すと、海水中のリチウムの99%
以上が吸着され、 それ以後は130立まで徐々に吸
着率が減少した。リチウムの貫流交換容量は 2.2
meq/gであり、カラムを水洗後。
10M1ill酸で溶離すると吸着したリリウムの95
%以上が回収できた。この溶出液中に存在する他のアル
カリ金属のモル数はリチウムのそれの1%以下であった
。
%以上が回収できた。この溶出液中に存在する他のアル
カリ金属のモル数はリチウムのそれの1%以下であった
。
第1Il!J X−線回折図
第1図中、横軸XはCu−にα線における2θ/度、縦
軸Yはその20における回折強度(任意単位)を示す、
第1図中Iは三酸化アンチモンリチウム。 ■は単斜晶系アンチモン酸それぞれのX−線回折図形を
しめした。 第2図 見かけの交換容量のpl(依存性第2図中、横
軸Xは平衡後の溶液のp H,縦軸Yそれぞれのアルカ
リ金属イオンを示す。
軸Yはその20における回折強度(任意単位)を示す、
第1図中Iは三酸化アンチモンリチウム。 ■は単斜晶系アンチモン酸それぞれのX−線回折図形を
しめした。 第2図 見かけの交換容量のpl(依存性第2図中、横
軸Xは平衡後の溶液のp H,縦軸Yそれぞれのアルカ
リ金属イオンを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、アンチモン酸リチウムを750−1000℃に加熱
して得られた三酸化アンチモンリチウムを1−14モル
/立の硝酸、硫酸などの鉱酸溶液で常温から80℃の温
度範囲内で処理することによって得られる単斜晶系アン
チモン酸の合成法 2、単斜晶系アンチモン酸またはこれを500℃以下で
加熱処理したものを用い、リチウムを他のアルカリ金属
またはアルカリ土金属イオンを含む溶液から選択的に吸
着分離した後、硝酸、硫酸などの鉱酸溶液を溶離剤とし
て溶離するリチウムの吸着分離法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23272288A JPH0283217A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 単斜晶系アンチモン酸の合成法およびそれを用いるリチウムの選択的分離法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23272288A JPH0283217A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 単斜晶系アンチモン酸の合成法およびそれを用いるリチウムの選択的分離法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283217A true JPH0283217A (ja) | 1990-03-23 |
| JPH059374B2 JPH059374B2 (ja) | 1993-02-04 |
Family
ID=16943761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23272288A Granted JPH0283217A (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 単斜晶系アンチモン酸の合成法およびそれを用いるリチウムの選択的分離法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0283217A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116173925A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-05-30 | 江苏海普功能材料有限公司 | 一种高吸附速率的提锂吸附剂及其制备方法与应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH026844A (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 合成リチウム吸着剤およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP23272288A patent/JPH0283217A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH026844A (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 合成リチウム吸着剤およびその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116173925A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-05-30 | 江苏海普功能材料有限公司 | 一种高吸附速率的提锂吸附剂及其制备方法与应用 |
| CN116173925B (zh) * | 2023-03-31 | 2024-05-17 | 江苏海普功能材料有限公司 | 一种高吸附速率的提锂吸附剂及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059374B2 (ja) | 1993-02-04 |
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