JPS6380844A - リチウム吸着剤の製造方法 - Google Patents
リチウム吸着剤の製造方法Info
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- JPS6380844A JPS6380844A JP22412386A JP22412386A JPS6380844A JP S6380844 A JPS6380844 A JP S6380844A JP 22412386 A JP22412386 A JP 22412386A JP 22412386 A JP22412386 A JP 22412386A JP S6380844 A JPS6380844 A JP S6380844A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はリチウム吸着剤の製造方法に関するものである
。さらに詳しくいえば、リチウムに対する選択吸着性に
優れ、かつ吸着容量及び吸着速度が大きく、リチウム希
ＦｌＶａ液中で安定であって、毒性の少ない安価なリチ
ウム吸着剤の製造方法に関するものである。
。さらに詳しくいえば、リチウムに対する選択吸着性に
優れ、かつ吸着容量及び吸着速度が大きく、リチウム希
ＦｌＶａ液中で安定であって、毒性の少ない安価なリチ
ウム吸着剤の製造方法に関するものである。
近年、リチウム金属及びその化合物は、多くの分野、例
えばセラミックス、電池、冷媒吸着剤、医薬品などに用
いられており、また将来、大容量電池、アルミニウム合
金材料、核融合燃料などとしての利用が考えられること
から、リチウムの需要の著しい増大が見込まれている〔
「日本鉱業会誌」第９７巻、第２２１ページ〕。
えばセラミックス、電池、冷媒吸着剤、医薬品などに用
いられており、また将来、大容量電池、アルミニウム合
金材料、核融合燃料などとしての利用が考えられること
から、リチウムの需要の著しい増大が見込まれている〔
「日本鉱業会誌」第９７巻、第２２１ページ〕。
前記リチウム金属及びその化合物は、現在上としてスポ
ジューメン、アンブリゴナイト、ペターライト、レビド
ライトなどのリチウム含有鉱石、及びリチウム濃度の高
い塩湖や地下かん水などを原料として製造されている。
ジューメン、アンブリゴナイト、ペターライト、レビド
ライトなどのリチウム含有鉱石、及びリチウム濃度の高
い塩湖や地下かん水などを原料として製造されている。
しかるに、わが国においては、前記のようなリチウム鉱
石資源がなく、リチウム金属やその化合物は全量輸入に
依存しているのが現状である。−方、わが国の地熱水や
温泉水にはかなりのリチウムを含有するものがあり、ま
た周囲をとりまく海洋中にも微量のリチウムが含まれて
いる。したがって、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技術を確立することが
強く要望されている。
石資源がなく、リチウム金属やその化合物は全量輸入に
依存しているのが現状である。−方、わが国の地熱水や
温泉水にはかなりのリチウムを含有するものがあり、ま
た周囲をとりまく海洋中にも微量のリチウムが含まれて
いる。したがって、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技術を確立することが
強く要望されている。
従来の技術
従来、海水などのリチウムを含む希薄溶液から該リチウ
ムを回収する方法としては、例えば水酸化アルミニウム
共沈法〔「日本化学会第４３年金、講演要旨集Ｉ」、第
１２４０ページ（１９８＋） ） 、あるいは無定形水
酸化アルミニウム〔「海水法」、第３２巻、第７８ペー
ジ（＋９７８）、「日本鉱業会誌」、第９９巻、第５８
５ページ（１９８３） ）、 金属アルミニウム〔「防
錆管理」、第１９８２巻、第３６９ページ〕、含水酸化
スズ〔「日本鉱業会誌」、第９９巻、第９３３ページ（
１９８３） ）を用いろ吸着法などが知られている。
ムを回収する方法としては、例えば水酸化アルミニウム
共沈法〔「日本化学会第４３年金、講演要旨集Ｉ」、第
１２４０ページ（１９８＋） ） 、あるいは無定形水
酸化アルミニウム〔「海水法」、第３２巻、第７８ペー
ジ（＋９７８）、「日本鉱業会誌」、第９９巻、第５８
５ページ（１９８３） ）、 金属アルミニウム〔「防
錆管理」、第１９８２巻、第３６９ページ〕、含水酸化
スズ〔「日本鉱業会誌」、第９９巻、第９３３ページ（
１９８３） ）を用いろ吸着法などが知られている。
しかしながら、これらの方法はリチウムに対する吸着容
量及び吸着速度が小さいという欠点があって、実用化は
困難である。また、ヒ酸トリウム（ｒＪ、Ｉｎｏｒｇ、
Ｎｕｃｌ、Ｃｈｅｍ、Ｊ第３２巻、第１７１９ページ（
＋９７０） Ｊ 、アンチモン酸スズ（ｒｓｏｌｖｅｎ
ｔ Ｅｘ−ｔｒａｃｔｉｏｎ ＆ ｆａｎ−Ｅｘｃｈ
ａｎｇｅＪ 、第１巻、第９７ページ（＋９８３） ）
などもリチウム吸着性を示すことが報告されているが、
実用化するには吸着性の向上などの課題が残されている
。
量及び吸着速度が小さいという欠点があって、実用化は
困難である。また、ヒ酸トリウム（ｒＪ、Ｉｎｏｒｇ、
Ｎｕｃｌ、Ｃｈｅｍ、Ｊ第３２巻、第１７１９ページ（
＋９７０） Ｊ 、アンチモン酸スズ（ｒｓｏｌｖｅｎ
ｔ Ｅｘ−ｔｒａｃｔｉｏｎ ＆ ｆａｎ−Ｅｘｃｈ
ａｎｇｅＪ 、第１巻、第９７ページ（＋９８３） ）
などもリチウム吸着性を示すことが報告されているが、
実用化するには吸着性の向上などの課題が残されている
。
このほかに、各種のイオンシーブ型の吸着剤がリチウム
に対して吸着性を示すことも報告されているが（「Ｎｅ
ｏｒｇａｎ、Ｍａｔ、Ｊ 、第９巻、第１０４１ページ
（＋９７３）、同誌、第１２巻、第１４５１ページ（＋
９７６））、該吸着剤の製造条件及び天然水中における
リチウム吸着性などは明確にされておらず、まだ実用化
に至っていない。
に対して吸着性を示すことも報告されているが（「Ｎｅ
ｏｒｇａｎ、Ｍａｔ、Ｊ 、第９巻、第１０４１ページ
（＋９７３）、同誌、第１２巻、第１４５１ページ（＋
９７６））、該吸着剤の製造条件及び天然水中における
リチウム吸着性などは明確にされておらず、まだ実用化
に至っていない。
発明が解決しようとする問題点
リチウムを含む海水、地熱水、地下かん水などの希薄溶
液から該リチウムを実用的に吸着回収するためには、リ
チウムに対する選択吸着性に憂れ、脱着の繰り返し使用
が可能であることが要求される。
液から該リチウムを実用的に吸着回収するためには、リ
チウムに対する選択吸着性に憂れ、脱着の繰り返し使用
が可能であることが要求される。
本発明の目的は、このような用件を満足しうる吸着剤の
製造方法を提供することにある。
製造方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明者らは種々研究を重ねた結果、リチウム含有マン
ガン酸化物または含水酸化物を５００’Ｃ以上の温度で
望ましくは５５０℃以上の温度で加熱処理したものが前
記の用件を満たすリチウム吸着剤であることを認め、先
に特許を申請した〔特許出願番号６Ｏ−０１１６２１）
、さらに、リチウムを含むチタン、スズ、ジルコニウ
ム、アルミニウム、鉄の化合物、またはリチウムを含む
チタンと池の金属との複合化合物、またはリチウムを含
むマンガンと他の金属との複合化合物の加熱処理物をｐ
Ｈ３以下の酸でリチウムを溶出したものが優れたリチウ
ム吸着性を示すことを認め、本発明をなすに至った。
ガン酸化物または含水酸化物を５００’Ｃ以上の温度で
望ましくは５５０℃以上の温度で加熱処理したものが前
記の用件を満たすリチウム吸着剤であることを認め、先
に特許を申請した〔特許出願番号６Ｏ−０１１６２１）
、さらに、リチウムを含むチタン、スズ、ジルコニウ
ム、アルミニウム、鉄の化合物、またはリチウムを含む
チタンと池の金属との複合化合物、またはリチウムを含
むマンガンと他の金属との複合化合物の加熱処理物をｐ
Ｈ３以下の酸でリチウムを溶出したものが優れたリチウ
ム吸着性を示すことを認め、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明はリチウムイオンを含む溶ンαに該金
属化合物を添加してリチウム含有金属化合物を調製し、
２００℃以上の温度で加熱処理したもの、またはリチウ
ム化合物と該金属化合物を粉砕混合し、２００℃以上の
温度で反応させたものから、ｐＨ３以下の酸性溶液でリ
チウムを溶出させることを特徴とする吸着剤の製造方法
を提供するものである。
属化合物を添加してリチウム含有金属化合物を調製し、
２００℃以上の温度で加熱処理したもの、またはリチウ
ム化合物と該金属化合物を粉砕混合し、２００℃以上の
温度で反応させたものから、ｐＨ３以下の酸性溶液でリ
チウムを溶出させることを特徴とする吸着剤の製造方法
を提供するものである。
なお、マンガンやチタンと複合させる金属の化合物とし
ては、鉄、スズ、シリコン、アルミニウムなどの化合物
が好ましいが、安定な複合化合物を作る金属であれば、
この限りではない。
ては、鉄、スズ、シリコン、アルミニウムなどの化合物
が好ましいが、安定な複合化合物を作る金属であれば、
この限りではない。
リチウム溶液に添加する該金属化合物としては酸化物、
含水酸化物、または有機化合物などが用いられるが、リ
チウム溶液中でリチウムを吸着したり、加水分解して共
沈するものであればこの限りでない。
含水酸化物、または有機化合物などが用いられるが、リ
チウム溶液中でリチウムを吸着したり、加水分解して共
沈するものであればこの限りでない。
また、リチウム化合物と混合する該金属化合物としては
酸化物、水酸化物、炭酸塩、塩化物、硝酸塩、有機金属
化合物などが望ましいが、リチウムと反応するものであ
ればこの限りでない。
酸化物、水酸化物、炭酸塩、塩化物、硝酸塩、有機金属
化合物などが望ましいが、リチウムと反応するものであ
ればこの限りでない。
リチウム溶液としては、９１１７以上のリチウム塩、水
酸化リチウム水溶液あるいは有機溶液が用いられる。
酸化リチウム水溶液あるいは有機溶液が用いられる。
リチウム化合物としては、炭酸リチウム、水酸化リチウ
ム、酸化リチウム、硝酸リチウム、塩化リチウム、有機
リチウム化合物が用いられる。また、加熱とともに反応
は進み、１０分以上は加熱する必要があるが、あまり長
時間加熱しても吸着性に間係はなく、３０分から１２時
間程度が適当である。
ム、酸化リチウム、硝酸リチウム、塩化リチウム、有機
リチウム化合物が用いられる。また、加熱とともに反応
は進み、１０分以上は加熱する必要があるが、あまり長
時間加熱しても吸着性に間係はなく、３０分から１２時
間程度が適当である。
リチウム含有金属化合物から該リチウムを溶出するのに
用いられる溶液としてはｐＨ３以下の酸性溶液であれば
よいが、望ましくは塩酸、硝酸、硫酸、リン酸なとの鉱
酸がよい。
用いられる溶液としてはｐＨ３以下の酸性溶液であれば
よいが、望ましくは塩酸、硝酸、硫酸、リン酸なとの鉱
酸がよい。
発明の効果
本発明の方法で調製した該リチウム含有金属化合物から
製造した吸着剤はミクロボアを多く持ち、リチウムに対
する選択吸着性が優れ、かつ吸着速度及び吸着容量が大
きく、しかも毒性がなく、水溶液中で安定であり、末法
で製造した吸着剤を用いることにより、希薄溶液から該
リチウムを極めて効率よく経済的に回収することができ
る。
製造した吸着剤はミクロボアを多く持ち、リチウムに対
する選択吸着性が優れ、かつ吸着速度及び吸着容量が大
きく、しかも毒性がなく、水溶液中で安定であり、末法
で製造した吸着剤を用いることにより、希薄溶液から該
リチウムを極めて効率よく経済的に回収することができ
る。
実施例
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
】Ｎの水酸化リチウム水溶液に、金属化合物、または金
属含水酸化物を５日間浸せきしたのち、沈殿物をろ別し
て６０℃で乾燥し、これを５１０℃で４時間加熱処理し
た。次いで０．２５Ｎ硝酸で洗浄してリチウムを溶出さ
せたのち水洗し、風乾して吸着剤を得た。
属含水酸化物を５日間浸せきしたのち、沈殿物をろ別し
て６０℃で乾燥し、これを５１０℃で４時間加熱処理し
た。次いで０．２５Ｎ硝酸で洗浄してリチウムを溶出さ
せたのち水洗し、風乾して吸着剤を得た。
このようにして得られた吸着剤０．０５ ｇを７ｐｐｍ
のリチウムイオンを含む溶液（ｐＨ９）ＩＯｍＬに添加
し、−週間娠とうしたのち上澄み溶液のリチウム濃度を
定量し、リチウム吸着量を算出した。その結果、第１表
に示すように、チタン、スズ、ジルコニウムの含水酸化
物を原料としたもの、およびチタンを含む複合含水酸化
物、マンガンを含む複会合フに諭（１・嘲ル原ｔ？１．
か士、Ｃ乃ｈ５り千つムロ巧差件を示した。
のリチウムイオンを含む溶液（ｐＨ９）ＩＯｍＬに添加
し、−週間娠とうしたのち上澄み溶液のリチウム濃度を
定量し、リチウム吸着量を算出した。その結果、第１表
に示すように、チタン、スズ、ジルコニウムの含水酸化
物を原料としたもの、およびチタンを含む複合含水酸化
物、マンガンを含む複会合フに諭（１・嘲ル原ｔ？１．
か士、Ｃ乃ｈ５り千つムロ巧差件を示した。
第１表
、 ＋
ム ニ ３含水酸化チタン（ルチル型）９５ 含水酸化チタン（アナタース型） ９０含水酸化
チタン（無定形）５０ チタン−鉄複合金水酸化物 ７０（Ｔ ｉ ：
Ｆｅ−４：２） チタン−鉄複合金水酸（ヒ物 ３５（Ｔｉ ：
Ｆｅ＝２：４） 水酸化酸（ヒ鉄 Ｏ活性アルミナ
０含水酸化スズ
２２チタン−マンガン複合金水酸化物 ９０
（Ｔｉ ：Ｍｎ：１：１） マンガン−鉄複合金水酸化物 ６０（Ｍｎ：Ｆｅ
＝１：Ｉ） マンガン−アルミニウム複合 ７５含水酸化物
（Ｍｎ：Ａｌ＝１：ｌ） ７パゝ゛ルコニ ム 実施例２ 炭酸リチウムと金属酸化物または金属含水酸化物を混合
し、１１５０℃で４時間加熱処理した。その後、リチウ
ム含有金属酸化物をＩＮ硝酸で酸処理して、リチウムを
溶出したのち水洗し、風乾して吸着剤を得た。
ム ニ ３含水酸化チタン（ルチル型）９５ 含水酸化チタン（アナタース型） ９０含水酸化
チタン（無定形）５０ チタン−鉄複合金水酸化物 ７０（Ｔ ｉ ：
Ｆｅ−４：２） チタン−鉄複合金水酸（ヒ物 ３５（Ｔｉ ：
Ｆｅ＝２：４） 水酸化酸（ヒ鉄 Ｏ活性アルミナ
０含水酸化スズ
２２チタン−マンガン複合金水酸化物 ９０
（Ｔｉ ：Ｍｎ：１：１） マンガン−鉄複合金水酸化物 ６０（Ｍｎ：Ｆｅ
＝１：Ｉ） マンガン−アルミニウム複合 ７５含水酸化物
（Ｍｎ：Ａｌ＝１：ｌ） ７パゝ゛ルコニ ム 実施例２ 炭酸リチウムと金属酸化物または金属含水酸化物を混合
し、１１５０℃で４時間加熱処理した。その後、リチウ
ム含有金属酸化物をＩＮ硝酸で酸処理して、リチウムを
溶出したのち水洗し、風乾して吸着剤を得た。
吸着剤のリチウム吸着量と実施例１と同様に測定した。
その結果、第２表に示すようにチタンの複合化合物、マ
ンガンの複合化合物が良好なリチウム吸着性を示した。
ンガンの複合化合物が良好なリチウム吸着性を示した。
第２表
リ ム ロ ワラ ｑＬｉ２ＣＯ３
＋ ＴｉＯ２＋ ＭｎＯ２９０（３，８ｇ） （４
，５ｇ） （４，５ｇ）Ｌｉ２ＣＯ３＋ ＴｉＯ２
＋ ＡＩ（Ｏｔｌ）３ ２０（３，８ｇ
） （４，５ｇ） （４，０ｇ）Ｌｉ２ＣＯ３＋
ＴｉＯ２＋ Ｆｅ００）１ ５（
３，８ｇ） （４，５ｇ）（４，５ｇ）Ｌｉ２ＣＯ３
＋ ＴｌＯ２１０ （３，８ｇ） （４，５ｇ） Ｌｉ２ＣＯ３＋ Ｆｅ（ＯＨ）３
０（０，８ｇ） （３ｇ） Ｌｉ２ＣＯ３＋ ＭｎＯ２＋ Ａｌ（ＯＨ）３
８０（３，８ｇ） （４，５ｇ） （４
，０ｇ）Ｌｉ２ＣＯ３＋ ＭｎＯ２＋ Ｆｅ（ＯＨ
）３ ６５３、 ｑ 、
４．５一実施例３ １Ｎの水酸化リチウム水溶潰に含水酸化チタンを５日間
浸せきしたのち、沈殿物をろ別して６０℃で乾燥し、こ
れを３００．４１０．５１０．６２０℃で４時間加熱処
理したのち、０．２５ Ｎ １酸で洗浄してリチウムを
溶出させたのち水洗し、風乾して吸着剤を得た。
＋ ＴｉＯ２＋ ＭｎＯ２９０（３，８ｇ） （４
，５ｇ） （４，５ｇ）Ｌｉ２ＣＯ３＋ ＴｉＯ２
＋ ＡＩ（Ｏｔｌ）３ ２０（３，８ｇ
） （４，５ｇ） （４，０ｇ）Ｌｉ２ＣＯ３＋
ＴｉＯ２＋ Ｆｅ００）１ ５（
３，８ｇ） （４，５ｇ）（４，５ｇ）Ｌｉ２ＣＯ３
＋ ＴｌＯ２１０ （３，８ｇ） （４，５ｇ） Ｌｉ２ＣＯ３＋ Ｆｅ（ＯＨ）３
０（０，８ｇ） （３ｇ） Ｌｉ２ＣＯ３＋ ＭｎＯ２＋ Ａｌ（ＯＨ）３
８０（３，８ｇ） （４，５ｇ） （４
，０ｇ）Ｌｉ２ＣＯ３＋ ＭｎＯ２＋ Ｆｅ（ＯＨ
）３ ６５３、 ｑ 、
４．５一実施例３ １Ｎの水酸化リチウム水溶潰に含水酸化チタンを５日間
浸せきしたのち、沈殿物をろ別して６０℃で乾燥し、こ
れを３００．４１０．５１０．６２０℃で４時間加熱処
理したのち、０．２５ Ｎ １酸で洗浄してリチウムを
溶出させたのち水洗し、風乾して吸着剤を得た。
吸着剤のリチウム吸着量を実施例１と同様に測定した。
その結果、第３表のように高温で処理したものほどリチ
ウム吸着性が高い傾向が認められた。本発明の吸着剤が
優れたリチウム吸着性を示すことは明らかである。
ウム吸着性が高い傾向が認められた。本発明の吸着剤が
優れたリチウム吸着性を示すことは明らかである。
第３表
試料 加熱温度 リチウム吸着率＋１０
含水酸化チタン ３００ ２０（ルチル型）
４＋０３７ 含水酸化チタン ３００ １０（アナタース
型） ４１０ １５含水酸化チタン
３０００ （無定形） ４１０ ５特許出願人
工業技術院長 飯 塚 幸 三指定代理人 工業
技術院四国工業技術試験所管 披 １口 彦
４＋０３７ 含水酸化チタン ３００ １０（アナタース
型） ４１０ １５含水酸化チタン
３０００ （無定形） ４１０ ５特許出願人
工業技術院長 飯 塚 幸 三指定代理人 工業
技術院四国工業技術試験所管 披 １口 彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リチウムを含有した金属化合物を酸処理し、リチウ
ムを溶出させることを特徴とするリチウム吸着剤の製造
方法 ２ リチウムを含む溶液に金属化合物を添加し、リチウ
ムを含む金属化合物を調製した後、２００℃以上の温度
で加熱処理して調製したリチウム含有金属化合物を用い
ることを特徴とする特許請求範囲第１項記載のリチウム
吸着剤の製造方法 ３ リチウム含有溶液に添加する金属化合物がチタン、
スズ、ジルコニウム、鉄、アルミニウムの酸化物、含水
酸化物または有機化合物及びこれらの金属とマンガンあ
るいはチタンとの複合酸化物、含水酸化物であることを
特徴とする特許請求範囲第２項記載のリチウム吸着剤の
製造方法 ４ リチウムを含む溶液がリチウム濃度０．１Ｍ以上の
水酸化リチウムあるいはリチウム塩の有機溶液あるいは
ｐＨ７以上の水溶液であることを特徴とする特許請求範
囲第２項記載のリチウム吸着剤の製造方法 ５ リチウム化合物と金属化合物を粉砕混合した後、２
００℃以上の温度で加熱処理して調製したリチウム含有
金属化合物を用いることを特徴とする特許請求範囲第１
項記載のリチウム吸着剤の製造方法 ６ リチウム化合物及び金属化合物が酸化物、水酸化物
、含水酸化物、塩化物、硝酸塩、炭酸塩または有機化合
物であることを特徴とする特許請求範囲第５項記載のリ
チウム吸着剤の製造方法 ７ リチウム含有化合物からリチウムを溶出させるため
に用いる溶液として、ｐＨ３以下の酸性溶液であること
を特徴とする特許請求範囲第１項記載のリチウム吸着剤
の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22412386A JPS6380844A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | リチウム吸着剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22412386A JPS6380844A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | リチウム吸着剤の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380844A true JPS6380844A (ja) | 1988-04-11 |
| JPH0459012B2 JPH0459012B2 (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=16808901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22412386A Granted JPS6380844A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | リチウム吸着剤の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380844A (ja) |
Cited By (2)
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-
1986
- 1986-09-22 JP JP22412386A patent/JPS6380844A/ja active Granted
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