JPS6174645A - Li↑+水溶液を用いる2層結晶リチウムアルミネ−トの再生法 - Google Patents

Li↑+水溶液を用いる2層結晶リチウムアルミネ−トの再生法

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JPS6174645A JP59191887A JP19188784A JPS6174645A JP S6174645 A JPS6174645 A JP S6174645A JP 59191887 A JP59191887 A JP 59191887A JP 19188784 A JP19188784 A JP 19188784A JP S6174645 A JPS6174645 A JP S6174645A
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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】 一般式L i X 2A l (Oll) 3nl+2
0 [式中のXはアニオンてあり、nlT、、Oは水和
水を表わす]の結晶リチウムアルミネートは周知である
。これらの物質は塩水(ブライン溶液)からL i ’
相当物(values)を回収するために使用さ11る
。とわらの結晶はこわらが″荷重°″されるまて塩水か
らリチウムを吸収する。
その時点て、とわらの結晶は小量(たとえば20〜20
0ppm)の■、1゛を含む非塩水洗浄液で洗浄するこ
とによって再生させることができろ。この小量のl71
4は結晶構造が洗浄中に破壊されないように保護する。
吸収過程において、■、14a度は洗浄過程における濃
度よりも低くさえありうるけれども、塩水中のNaC1
(または類似の塩)の存在はL−を結晶に吸収されるよ
うにする。洗S?riには乙のJ:うな塩の目たった量
は存在せず、結晶はそのリチウムの大部分を失う。これ
らの結晶とその用途を教示する代表的な従来技術として
、米国特許第4.116.856号、同第4.116.
858号、同第4□159.311号、同第4.221
.767号、同第4.376、100号、および同第4
.381.349号があげられる。
最近の2件の特許すなわち米国特許第4.348.29
5号および同第4.348.296号には」二連のよう
な通常のりチウムアルミネートが3層結晶構造で存在ず
ろことが示されている。これらの米国特許にはまた、同
じ式をもつ未知の2層リチウム結晶をあらがしめ製造す
る方法も記載さねている。これらの新規な2層物質は多
くの望ましい特性をもつけねども、それらは結晶再生の
7二めの(ずなわぢ結晶からLi”相当物を除去するた
めの)洗浄の際に2層構造が破壊されるという深刻な不
利益を受ける。これは洗浄液がなとえLi+相当物を含
んでいてさえ真実である。
然しながら、洗浄液中のI41゛量を適切に制御するこ
とによって、2層構造を破壊することなしに23一 層リチウム結晶を再生することができるということが今
や発見された。
簡単にいえば、本発明は2層構造の結晶リチウムアルミ
ニウムを少なくとも800ppmのL i 4イオンを
含む水性洗浄液を使用することによって再生ずる方[で
ある。Li゛相当物に関してかなり不足している(すな
わちパ非充てん”′の)再生された結晶は、スマック巧
−バー塩水またはリチア輝石の塩水浸出液のようなLi
含有塩水から■4−相当物を抽出するのに対に好適であ
る。
本発明の方法によって再生される2層結晶すチウムアル
ミネー1・は上述の米国特許の教示によって製造される
もの或いはその他の方法によって製造されろものであり
うる。一般に、これらの結晶は式LiX2Al (OH
)  nlT Oをもつ。ただし式中のXは1〜3価の
原子価をもち、水素との分子結合の際に酸を形成する、
または金属イオンとの分子結合の際に塩を形成するアニ
オンとして特徴づけられるアニオンであり、好ましくは
ハロゲン、更に好ましくは塩素またはブロム、最も好ま
しくは塩素であり;そして式中のn H20はふつうに
存在する水和水を表わす。
これらの結晶は、これらを少なくとも800ppm(重
量基準)好ましくは少なくとも11000ppのLi+
イオンを含む水性洗浄液と接触させることによって再生
される。800〜1200ppmの範囲の洗浄液が効率
と2層構造の最小破壊との良好なバランスを与える。洗
浄液中のLi+イオン源(よ臨界的ではないが、LiC
lのようなリチウム塩として供給するのが好都合である
。Li+イオンが水中にL i CIを溶解した結果で
あるならば、800ppmのLi+イオン濃度は約48
88ppmの■、iCLと等価であり、11000pp
のI、1+イオン濃度は約6110ppmのLiClと
等価である。
8(loppm未満のLi+イ詞ン濃度を実質的に含む
浸出用溶液を使用すると、2層構造はギブサイトに戻り
うる。次いでそれをLiClで再生すると、2層構造が
再形成される。あるいはLiOHのような塩基が存在す
ると、それは塩基およびLiClの量に依存して3層と
して又は2層と3層との混合物として再形成される。
洗浄は種々の温度で行うことができろ【プれども、70
℃以上の温度が好ましく、70〜104℃のン易度が更
に好ましい。これより低温を使用すると、効率が低下す
る。?LJ]より高2M+を使用すると、その洗浄液は
通常の沸点を越えろ。
リヂウム結晶は種々の物理的形態で使用することができ
るけれども、それらは好ま(ッ<(」多孔性基質上に生
成させる。結晶含水アルミナを充填しうろ多孔性基質は
無機または有機材料のような付活性物質でありうる。あ
る用途および理由のために、基質は好ましく(」米国特
許第4.116.858号および同第4.116.85
6号に記載されているイオン交換樹脂の」、うなマクロ
ポーラス樹脂である。
実施例 1 ギブサイ1、含有DOWEX MWA−1なる商品名の
イオン交換樹脂をI、iclの20%水溶液と反応させ
ることによって2層すチウムアルミネー1・/樹脂複合
体を製造した。この複合体を、90℃の11000pp
 T、−4溶液で洗浄することによって結晶から1.i
”相当物を実質的に″非荷重゛′にする(ずなオつち再
生ずる)ことによるLi+相当物吸収剤として使用した
。このように再生17た複合体は2層結晶が1.1”相
当物で再び荷重されるまてLi+含有天然塩水(スマッ
ク閏−バー塩水)から1.1”相当物を抽出ずろのに有
用であった。90℃ての]OOOppm Li”溶液に
よる再生でギブづイトは生成ぜず、2層構造がそのまま
保たれていることを示した。こねに対して、Li+相当
物を含まない、あるいは僅か約300ppmの1714
相当物しか含まない水による再生では、樹脂中で2層構
造からギブ→ノイドへの変化が起こった。
本発明に従って製造される配合物(J水溶液からI。
1+相当物を選択的に除去するのに、おJび該アニオン
(X)を水溶液中の他のアニオンと交換するのに有用で
ある。特に興味あるのは、たとえばスマックオーバー塩
水のような天然塩水からのLi”相当物の除去およびリ
チア輝石のような鉱石の浸出液からのLi”相当物の除
去である。
実施例 2 アルカン→ノス スマック詞−バー塩水ギブ号イI−a
有樹脂とLiCl20%溶液とを反応させてDOl’l
EX MWA−1−Cllイレン換樹脂内に結晶2層I
、1c12AI(O旧3n]I20を製造し、それにJ
−ッて樹脂1mJ当たり約% 3.042リモルのAl
を含む複合体を形成させIこ。
この複合体約120mJを交換カラムに入れ、約150
 m lの90℃Li+溶液(i001000pp”)
で洗浄して該複合体からLi+相当物の若干(すべてて
(」ない)を除去した(非荷重にした)。2層結晶から
ギブサイトへの劣化(コ見出ださねなかった。
約25ppmの1.14を含むアルカン号ススマック4
−バー塩水を約95℃の温度および10mj/fiの速
度で、平衡に達する(アルミネ−1・結晶がLi+て荷
重さねたことを示す)までこの複合体に通した。
1、50 m lの(i01000pp L−溶液(9
5℃)を約3m11分の流量で通ずことによってこの複
合体を再生し、流出物を5mlづつカットして捕集(ッ
た。カットのL i CI濃度は393%L i Cl
においてピークに達し、生成物カットの1/4床容呈が
302%■、iclを生じた。
アルカンサススマックオーバー塩水を10 m 1=8
− 7分の流量および90℃の温度で複合体中を通して荷重
曲線をえた。この複合体は約1300mlの塩水が通過
した後に十分に荷重された。
実施例 3 リチア輝石LiAl5i206の約200gを4−ジン
中で900℃において24時間焼成した。こねに」−っ
てリチア輝石ばa−結晶形から」:り望ましいβ−結晶
形へ転化した。26%NaC1溶液(90℃)の約80
0mj’を約5m11分の流量で乙の鉱石に通し、この
鉱石からLl”相当物を洗い流した。この流出塩溶液は
約400ppmのLi+を含んてぃた。
イオン交換樹脂中に結晶2層LiCl2月(Oll)、
nlI20を含む複合体(上記実施例1のように製造)
の約120m1を]OOOppmLi+溶液洗浄(温度
約95℃)の使用によって再生(非荷重状態に)した。
次いて上記の鉱石浸出液からのし1含有塩水(70℃〜
95℃)をこの複合体に通して塩水からLi+を除き、
これによって複合体中の2層アルミネー1・結晶を再荷
重した。1001000pp”溶液洗浄を使用して複合
体の再生(非荷重化)を行い、27%L i Clの1
/4床容量L i Cl生成物をえた。
リチア輝石を十分に加熱しないと、あるいはリチア輝石
なα−結晶形からβ−結晶形に転化させないと、この方
法は、NaCI溶液が鉱石からL i Clを有効に除
去しないために、非能率的である。
K許出願人 ザ ダウ ケミカル カンパニー代 理 
人 弁理士  川 瀬 良 治′、  じ”翼[゛・ 手続補正@(方式) %式% 1、事件の表示 昭和59年特許願第191887号 2発明の名称 Li+水溶液會用いる2層結晶リチウムアルミネートの
再生法3、袖正會する者 事件との関係  特許出願人 名称 ザ ダウ ケミカル カンパニー4、代 理 人 赤飯大成ビル(電話582−7161)止はlい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも800ppmのLi^+イオンを含むL
    i^+イオン含有水溶液で2層結晶リチウムアルミネー
    トを洗浄することを特徴とする2層結晶リチウムアルミ
    ネートの再生法。 2、水性洗浄液の温度が少なくとも70℃である特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 3、水性洗浄液の温度が70℃〜104℃の範囲にある
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、水性洗浄液中のLi^+相当物濃度が800ppm
    〜1200ppmの範囲にある特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 5、2層結晶リチウムアルミネートがイオン交換樹脂内
    で実施される特許請求の範囲第1項記載の方法。 6、結晶リチウムアルミネートが2層のLiX・2Al
    (OH)_3・nH_2O(ただしXはハロゲンである
    )であり、水性洗浄液中のLi^+相当物がLiCIか
    ら成る特許請求の範囲第1項記載の方法。 7、次の諸工程すなわち (a)塩水を結晶リチウムアルミネートと接触させて該
    結晶による塩水からのLi^+相当物の取り込みを生ぜ
    しめ、そして (b)該結晶リチウムアルミネートをLi^+イオン含
    有水性洗浄液と接触させることによつて該結晶を再生す
    る、 ことから成る塩水質源からのLi^+イオンの抽出法に
    おいて; (i)該結晶リチウムアルミネートが2層結晶であり、
    そして (ii)該洗浄液が少なくとも800ppmのLi^+
    相当物を含む、 ことを特徴とする塩水資源からのLi^+イオンの抽出
    法。 8、工程(a)と(b)を複数回順次くりかえす特許請
    求の範囲第7項記載の方法。 9、Li含有塩水がスマックオーバー塩水である特許請
    求の範囲第7項記載の方法。 10、Li含有塩水がリチア輝石の塩水浸出液から成る
    特許請求の範囲第7項記載の方法。
JP59191887A 1980-12-18 1984-09-14 Li↑+水溶液を用いる2層結晶リチウムアルミネ−トの再生法 Granted JPS6174645A (ja)

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