JPS6046920A - 天然ガス付随水中のリチウムの採取法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 従来からリチウム塩類は、耐熱陶器、硬質ガラスグリー
ス、及び空調用冷媒などに使用され、年々そのｍ要量は
増加している。　さらに最近エネルギーに関連した研死
として接融ａ炉及びリチウム電池の開発が進むにつれて
、そのためのリチウム需要は相当急速に増大することが
予想されるにのため、最近、溶存リチウム資ｆＭが注目
され海水や地熱水からのリチウム採取法が検討され雉め
た。

一方天然ガス付随水にはリチウムが約１．ｈ６．０ｇ／
ｌの範囲で含有されていて海水よりかなり高い濃度であ
ることから、その採取において有利な点が考えられる。

は殆んど適用できなかった。　この場合、ケイ素の妨害
が当然考えられるので、ケイ素を見金に除去して行なっ
ても１漣であった。

そこで、これが何に原因しているのか“種々予備実験に
より検討したとこ、５、共存するマグネシウムの濃度が
大きく１讐していることが判った。

この発明は、この点に着目し、予めマグネシウムを付着
した含水酸化アルミニウムを主成分とす・る吸着剤（以
下Ｍｇ付着吸着剤と略記する）を用いて吸着実験を行な
ったところ、マグネシウムを付着しない無定形含水酸化
アルミニウムを主成分とした吸着剤（以下Ｍｇ無吸着剤
と略記する）に比べて■吸着速屍が著しく増大する■共
存するケイ素の影Ｖが極めて少ない■ＰＨの影響も少な
い等の利点を見出した結果に基づくものである。

今回、用いた吸着剤の調製法であるが、はじめにＭｇ無
吸着剤を作製した。　その調製法であるが、部による分
解生成物）を添加し、液温を約５８Ｃに保ちながら、Ｐ
ｌｌが９．５に低下するまで、二酸化原画ガスを尋人撹
拌し加水分解する。　加水分解により生成する沈殿を冷
水で゛濾別洗浄し、室温約２５００において減圧乾燥し
た。　無足形含水噺化アルミニウムの１＠詔はンく線回
折により行なった。

次に、Ｍｇ付層吸着剤の調製法であるが、減圧しながら
上記Ｍｇ無吸着剤０．１部に０．０５モルＩｌ＋ｉｊ酸
マグネシウム溶液１００部（ＰＨ約７．０）を添加した
１夛撹拌時間を変えて先−５゛マグネシウム付漸を行な
い、゛遠心分離によりン尤殿を水２５部で２回洗浄した
。１４られたＭｇ付着級着剤０看部に天然ガス付随水１
００部を加えて２４時間リチウム吸数層行ない、吸着剤
濾別後の濾液の残存リチウム濃度を次光分析法によりめ
リチウム吸着量を算出しプこ。　第一図に、マグネシウ
ム付着時間とリチウム吸着量の関係を示す。　この結果
ふら、マグネシウム付着時間は４８時間としブζ。

この条件で得られるＭｇ付着吸着剤の減圧Ｇシ燥後の組
成は、アルミニウム含６’　Ｍ　２７．０〜２８．０％
、マグネシウム含有量２．２〜２．６％、水分含有Ｍ　
４４．　Ｏ〜４？ｉ、　０％、組成比Ｍｇ／ＡＩ　０．
０８〜０．１０であつ７ヒ。

上記で得られたＭｇ無吸着剤とＭｇ付着吸着剤を用いて
模擬海水と実試料について吸着実験゛を行ない、吸着速
度、ケイ累の影響およびＰＨの影響さらに吸着等温線に
ついて比叔検耐を行なつ／ζ。

その結果上記で示したように、両者に著しい相違が見ら
れ、天然ガス付随水中のリチウムを採取するのにＭｇ付
イｉ吸着剤が極めて効果的であることが判明した。　こ
の発明によるリチウム採取法は、天然ガス付随水ノこり
でなく、海水や地熱水等の清祥リチウム資源に対しても
効果的なｌ＋ｉ５用がμｆｉｊはと考えられる。

次に、この発明の実施例を示す。

実施例１ 模擬Ｔｉσ水１００部にＭｇ無吸着剤肌１部またはガス
付随水１００部にＭｇ付層吸着剤０．１部を添加して、
室の組成（分析値）は次表のとおりである。

第２図に数層時間とリチウム吸７ｒ′！量の関係を示す
。　ここで明らかなように、Ｍｇ無吸着剤の場合、模擬
海水を対象試料としているが、それでも見かけの吸着平
衡に達するのに約１２０時間を要するのに対し、Ｍｇ付
着吸着剤の場合は実試料でも約６時間で吸着平衡が得ら
れ、吸着速度が著しく増大す剤の場合、上記天球ガスイ
」随水へのリチウム添加ｉを変えて（リチウム濃度１．
２ｍｇ／Ｉの場合は、リチウムを一部除去して）上記実
施例１と同様に操作してポめた。

一方、Ｍｇ無吸着剤の場曾は、上記天然ガス付随水のケ
イ禦をＭｇ無吸着剤で予め除去した試料と上記検ｊ疑１
１１ｊ水についてリチウム添加量を変えて同様に行なっ
た。

その結果、模擬τＩσ水におけるＭｇ勲吸着剤の吸着等
温線の直線部分の傾きは約１であっ７ζ。　ま７こシ付
着吸着剤の等ｙｒｎｉ線はわっ゛ふながら曲線として得
られた。

さらに、リチウム１４　度３　、７５　ｍｇ／ｌの天然
ガス付随水に対するＭｇ付着吸着剤のリチウム吸着量は
６．０８ｍｇ／ｇであるのに対して、Ｍｇ無吸着剤の場
合はほとんどリチウム吸着性を示さないか、予めケイ素
を除去した天然ガス付随水に対してはリチウム吸着１社
０．３６　ｍｇ／ｇを示した。　このように、両者間に
、大きな吸着量の差が確認された。

実施例３ ケイ素を段階的に濃度を変えて添加し、Ｐｌ（を７．９
に調整したリチウム濃度１．５　ｍｇ／Ｉの模擬海水１
００部にＭｇ付付着層層剤１部またはＭｇ無吸気″ｊ剤
０．１１・市を加え、２４時間撹拌吸着を行なった。　
以下は、上記実施例１と同様に操作し、第４図のような
ケイ素濃度とリチウム吸４量の関係をめた。

その結果、Ｍｇ無吸着剤の場合、共存ケイ素により著し
く影響を受け、ケイ素濃度が′ｔＯｍｇ／ｌ　のとき、
共存しないときのリチウム吸着量の約５％しか吸着しな
かった。　一方、マグネシウム付着吸着剤のリチウム吸
着量は、ケイ素が２１３　ｍｇ／　Ｉ　共存していても
、約４％低下したにすぎなかった。

実施例生 第５図は、ＰＨとリチウム吸４量の関係舎示したもので
ある。　ことでは、室温を約２５°Ｃ１吸着時間を２４
時間として、ＰＨの調整には塩酸とアンモニア水をハＪ
いた。ＰＲを調整した上記天然ガス付随比べて、ｐＨの
影響が少ないことがわ力１つブこ。

実施例５ 吸府央験後の吸着剤中のアルカリおよ“びアルカリ土類
金属の分析紫行った。

天然ガス付随水１００部（ＰＨ７，９０）をＭｇ付着吸
漸剤０．１部に添加し、２４時間吸着実験した。

この、吸着剤を濾別後、Ｓｌ、５部の純水で２回洗浄し
ろ規定の塩酸に溶解した希釈液について原す吸光分析を
行った。　その結果、ナトリウム帆７７　ｎ＋ｇ／ｇカ
リウム０．２８ｍｇ／ｇ　、カルシウム１−Ｏｍｇ／ｇ
　、マグネシウム９．８ｍｇ／ｇであった。

実施例６ 吸着リチウムの脱着回収を行った。

脱着は実施例５と同じ吸着実験操作を繰刀６し、洗浄乾
燥後得られたリチウム吸着剤５部に水３０部を添加し、
６時間煮１□ｊ！！することによって行った。

部を添加してＩＩＩｇ量１５部まで加熱濃縮して生じる
１；改ｌｉｔの析出物を熱いうちに濾別除去した。　こ
の濾１１ダ１５部にさらに屍酸ナトリウム肌７５部を添
加し加熱すると炭酸リチウムが析出してくるので、熱い
うちに濾別洗Ｗさらに乾燥することによって約０゜１１
部の炭酸リチウムを回収することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はマグネシウム付着時間とリチウム吸イ１量の関
係曲線図。 第２図は吸着時間とリチウム吸着量の関係図（○−Ｍｇ
付層吸着剤、八−Ｍｇ無吸着剤）。 第３図はＭｇ付着吸着剤とＭｇ無吸着剤の吸着等温線図
（〇−曳付着吸着剤、八−Ｍｇ無吸着剤（模擬海水）、
ローＭｇ無吸着剤（ケイ素除去付随水））。 第４図はケイ素濃度とリチウム数層量の関係曲線図（○
、△の符号は第２図に同じ）。 出願人　宮崎県知φ　松形祐尭 代理人　宮崎県工業試験場長　通し　昇第１図 ２０　４０　６０　８０ マグネシウム付着時間（ｈｒ） 第２図 吸着時間（ｈｒ） 第３図 リチウム濃度（■ｇ／ｌ） 第４図 ケイ素濃度（＋ｎｇ／ｌ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無足形含水酸化アルミニウムにマグネシウムｉ＃液を添
   加して撹拌、濾別、更に水洗して得られる組成比Ｍｇ／
   Ａｌが肌０８〜０．１０のマグネシウムを付着した含水
   酸化アルミニウムを主成分とする吸着剤を用いた天然ガ
   ス付随水中のリチウムの採取法。