RS61569B1 - Postupci za obradu materijalima koji sadrže litijum - Google Patents

Description

Opis

[0001] Ovaj se pronalazak odnosi na postupke za izvlačenje litijuma iz materijala koji sadrže litijum.

[0002] Postupci za izvlačenje litijuma iz materijala koji sadrže litijum koji obuhvataju luženje kiselinom pečenog, materijala koji sadrži litijum. Na primer, kod takvih postupaka, materijal koji sadrži litijum je pečen u prisustvu kiseline kao što je sumporna kiselina da bi se dobio kiselinom pečen, materijal koji sadrži litijum iz kog je zatim moguće ekstrahovati litijum.

[0003] US 8,431,005 otkriva ekstrakciju litijum-hidroksida membranskom elektrolizom iz kristala litijum-karbonata koji se uvode u reaktor, zakiseljavaju i rastvaraju tretiranjem kiselim anolitom iz membranskog elektrolizera.

[0004] Rjabstev i sar. (Ruski časopis za primenjenu hemiju, 2004, str. 1108-1116) otkriva konverziju rastvora LiSO4 u rastvor LiOH membranske elektrolize. Potok rastvora LiSO4 / H2SO4 se zatim reciklira u proces membranske elektrolize nakon neutralizacije i prečišćavanja.

[0005] Prema aspektu ovog pronalaska, obezbeđen je postupak za pripremu litijum hidroksida, pomenuti postupak koji sadrži:

podnošenje prve vodene smeše koja se sastoji od litijum sulfata u elektromembranski postupak pod pogodnim uslovima za bar delimičnu konverziju navedenog litijum sulfata u litijum hidroksid i dobijanje druge vodene smeše koja se sastoji od litijum sulfata;

povećanje koncentracije kiseline u pomenutom drugom vodenom sastavu; i

izvlačenje litijum-sulfata u obliku litijum-sulfat-monohidrata iz pomenutog drugog vodenog sastava i ponovna upotreba za elektromagnetni proces.

[0006] Prema jednom varijantnom rešenju ovog opisa, opisan je postupak za ekstrahovanje materijala koji sadrži litijum, postupak obuhvata luženje pečenog litijum bisulfata, materijala koji sadrži litijum pod uslovima pogodnim da se dobije vodena supstanca koja sadrži jedinjenje litijuma.

[0007] Prema drugom varijantnom rešenju ovog opisa dat je postupak za dobijanje litijum hidroksida, taj postupak obuhvata:

dobijanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat postupkom za ekstrahovanje litijuma iz materijala koji sadrži litijum prema postupku iz ovog opisa; i podvrgavanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat elektromembranskom postupku pod pogodnim uslovima tokom barem delimičnog pretvaranja litijum sulfata i/ili litijum bisulfata u litijum hidroksid.

[0008] Prema drugom varijantnom rešenju ovog opisa dat je postupak za dobijanje litijum hidroksida, taj postupak obuhvata:

dobijanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat postupkom za ekstrahovanje litijuma iz materijala koji sadrži litijum prema postupku iz ovog opisa;

podvrgavanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat elektromembranskom postupku pod pogodnim uslovima za barem delimično pretvaranje litijum sulfata i/ili litijum bisulfata u litijum hidroksid i da bi se dobila druga vodena supstanca koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat; i

korišćenje druge vodene supstance koja sadrži litijum suflt i/ilI litijum bisulfat i vodene supstance koja sadrži litijum bisulfat u postupku prema ovom opisu.

[0009] Prema drugom varijantnom rešenju ovog pronalaska dat je postupak za dobijanje litijum hidroksida, taj postupak obuhvata:

mešanje materijala koji obuhvata litijum sa supstancom vodenog rastvora koja sadrži litijum sulfat i time dobijanje mešavine;

pečenje mešavine pod pogodnim uslovima da bi se dobio pečen, materijal koji sadrži litijum;

luženje pečenog litijum bisulfata, materijala koji sadrži litijum pod uslovima pogodnim da se dobije prva vodena supstanca koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat;

podvrgavanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat postupku elektromembrane pod pogodnim uslovima za barem delimično pretvaranje litijum sulfata i/ili litijum bisulfata u litijum hidroksid i da bi se dobila druga vodena supstanca koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat; i

korišćenje druge vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat kao vodene supstance koja sadrži litijum bisulfat za mešanje sa materijalom koji sadrži litijum i da bi se dobila ta mešavina.

[0010] Utvrđeno je da je korišćenjem postupaka iz ovog pronalaska, bilo moguće da se zameni sumporna kiselina sa litijum bisulfatom. Takođe je utvrđeno da je, na primer, bilo moguće smanjiti troškove povezane sa korišćenjem reagensa kiseline t.j. sumporne kiseline. Zapravo, pod izvesnim okolnostima, bilo je moguće reciklirati litijum bisulfat dobijen u elektromembranskom postupku (npr. delimičnim pretvaranjem litijum sulfata u litijum hidroksid) da bi se ekstrahovao litijum iz materijala koji sadrži litijum. Utvrđeno je da je korišćenjem postupaka iz ovog pronalaska, bilo moguće lako oporaviti sumpornu kiselinu pod oblikom supstance kiseline koju je moguće koristiti za obradu materijala koji sadrže litijum i/ili oporavljanje litijum sulfata iz druge vodene supstance i njenu ponovnu upotrebu za elektromembranski postupak. Na primer, upotreba takvih postupaka, litijum sulfat monohidrat (Li2SO4•H2O) je moguće pretežno selektivno nataložiti i time lako oporaviti i ponovo koristiti.

[0011] Prema drugom varijantnom rešenju ovog opisa dat je postupak za dobijanje litijum hidroksida, taj postupak obuhvata:

podvrgavanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat elektromembranskom postupku pod pogodnim uslovima tokom barem delimičnog pretvaranja pomenutog litijum sulfata u litijum hidroksid i da bi se dobila druga vodena supstanca koja obuhvata litijum sulfat; opciono povećanje koncentracije kiseline u drugoj supstanci vodenog rastvora; i

korišćenje druge vodene supstance koja sadrži litijum sulfat za reagovanje sa materijalom koji sadrži litijum.

[0012] Prema drugom varijantnom rešenju ovog opisa dat je postupak za dobijanje litijum hidroksida, taj postupak obuhvata:

mešanje materijala koji sadrži litijum sa kiselom vodenom supstancom koja opciono sadrži litijum sulfat i time dobijanje mešavine;

pečenje mešavine pod pogodnim uslovima da bi se dobio pečen, materijal koji sadrži litijum;

luženje pečenog materijala pod uslovima pogodnim da se dobije prva vodena supstanca koja sadrži litijum sulfat;

podvrgavanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat elektromembranskom postupku pod pogodnim uslovima tokom barem delimičnog pretvaranja litijum sulfata u litijum hidroksid i da bi se dobila druga vodena supstanca koja obuhvata litijum sulfat;

opciono povećanje koncentracije kiseline u drugoj supstanci vodenog rastvora; i

korišćenje druge vodene supstance koja sadrži litijum sulfat kao supstance kisele vodene supstance opciono koja sadrži litijum sulfat za mešanje sa materijalom koji sadrži litijum i da bi se dobila mešavina.

[0013] Prema drugom varijantnom rešenju ovog pronalaska dat je postupak za dobijanje litijum hidroksida, taj postupak obuhvata:

podvrgavanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat postupku elektromembrane pod pogodnim uslovima tokom barem delimičnog pretvaranja litijum sulfata u litijum hidroksid i da bi se dobila druga vodena supstanca koja sadrži litijum sulfat; i

opciono povećanje koncentracije kiseline u drugoj supstanci vodenog rastvora; i

oporavljanje litijum sulfata u formi litijum sulfata monohidrata iz druge vodene supstance i njegova ponovna upotreba za elektromembranskom postupku postupak elektromembrane.

[0014] Utvrđeno je da je korišćenjem postupaka iz ovog pronalaska, bilo moguće lako oporaviti sumpornu kiselinu u obliku kisele supstance koju je moguće koristiti za obradu materijala koji sadrže litijum i/ili oporavljanje litijum sulfata iz druge vodene supstance i njenu ponovnu upotrebu za postupak elektromembrane. Na primer, upotrebom takvih postupaka, litijum sulfat monohidrat (Li2SO4•H2O) je moguće pretežno selektivno nataložiti i time lako oporaviti i ponovo koristiti.

[0015] Prema drugom varijantnom rešenju ovog opisa dat je postupak za obradu elektromembranskim postupkom vodene supstance koja sadrži litijum sulfat, taj postupak sadrži uklanjanje vode iz vodene supstance elektromembranskim postupkom pod uslovima pogodnim za pretežno selektivno taloženje litijum sulfat monohidrata.

[0016] Prema jednom varijantnom rešenju ovog pronalaska, opisan je postupak za ekstrahovanje alkala iz materijala koji sadrže alkale, postupak obuhvata luženje pečenog alkalnog bisulfata, materijala koji sadrži alkale pod uslovima pogodnim da se dobije vodena supstanca koja obuhvata jedinjenje alkala.

[0017] Na sledećem crtežu, koji predstavlja samo kao primer, različita izvođenja ovog pronalaska:

Slika 1 je šematski dijagram postupka prema izvođenju iz ovog pronalaska;

Slike 2 i 3 su grafikoni kumulativne trenutne efikasnosti kao funkcije naelektrisanja proteklog tokom proizvodnje alkalnih hidroksida;

Slika 4 je šematski dijagram postupka prema drugom izvođenju ovog pronalaska;

Slika 5 i 6 su XRD analiza nataloženih kristala oporavljenih iz koraka odvajanja; i

Slika 7 je grafički prikaz efikasnosti oporavka litijum sulfata u koraku odvajanja kao funkcija vode uklonjene atmosferskim pritiskom na bazi mase.

[0018] Osim ako nije drugačije navedeno, definicije i primeri opisani ovde su predviđeni da budu primenljivi za sva izvođenja i opisana varijantna rešenja ovog pronalaska ovde za koje su pogodni kako bi to razumeo stručnjak u ovoj oblasti.

[0019] Kako se u ovom pronalaska koriste, oblici jednine ("a," "an" i "the") obuhvataju odgovarajuću množinu osim ako kontekst ne diktira jasno nešto drugo. Na primer, izvođenje obuhvata "materijal koji sadrži litijum" treba da razume sadašnja izvesna varijantna rešenja sa jednim materijalom koji sadrži litijum, ili dva ili više dodatnih materijala koji sadrže litijum.

[0020] U izvođenjima koja sadrže "dodatnu" ili "drugu" komponentu, kao što je dodatni ili drugi materijal koji sadrži litijum, druga komponenta kako se ovde koristi se razlikuje od drugih komponenata ili prve komponente. "Treća" komponenta je drugačija od druge, prve, i drugih komponenata, i još su navedene ili ''dodatne'' komponente su slično drugačije.

[0021] Za razumevanje obima ovog pronalaska, pojam "sadrži" i njegove izvedene reči, kako se ovde koriste su predviđeni da budu pojmovi sa otvorenim krajem koji preciziraju prisustvo navedenih svojstava, elemenata, komponenata, grupa, celih brojeva i/ili KOraka, ali ne isključuju prisustvo drugih nenavedenih karakteristika, elemenata, komponenata, grupa, celih brojeva i/ili koraka. Gore navedeno se takođe odnosi na reči koje imaju slična značenja kao što su pojmovi, "uključujući", "koji ima" i njihove i iz njih izvedene reči. Pojam "obuhvata" i iz njega izvedene reči, kako se ovde koristi, su predviđeni da budu zatvoreni pojmovi koji preciziraju prisustvo navedenih svojstava, elemenata, komponenata, grupa, celih brojeva i/ili koraka, ali isključuju prisustvo drugih nenavedenih svojstava, elemenata, komponenata, grupa, celih brojeva i/ili koraka. Pojam "sadrži u suštini", kako se ovde koristi, predviđen je da precizira prisustvo navedenih svojstava, elemenata, komponenata, grupa, celih brojeva, i/ili koraka kao i one koji ne utičku materijalno na osnovne i nove karakteristike svojstava, elemenata, komponenata, grupa, celih brojeva, i/ili koraka.

[0022] Pojmovi koji se odnose na stepen kao što je "oko" i "približno" kako se ovde koriste znače razumnu količinu odstupanja od modifikovanog pojma tako da krajnji rezutlat nije značajno promenjen. Ove pojmove stepena treba tumačiti tako da obuhvataju odstupanje od barem ±5% ili barem ±10% modifikovanog pojma ako ovo odstupanje ne negira značenje reči koju modifikuje.

[0023] Pojam "pogodan" kako se ovde koristi znači da bi odabir specifičnih uslova zavisio od specifične manipulacije ili operacije koju treba izvesti, ali odabir bi bio u priličnoj meri obuhvaćen stručnošću lica za ovu oblast. Svi ovde opisani postupci treba da budu izvedeni pod uslovima dovoljnim da se obezbedi željeni proizvod. Stručnjak u ovoj oblasti će razumeti da svi uslovi reakcije, uključujući, kada je primenljivo, na primer, vreme reakcije, temperaturu reakcije, pritisak reakcije, odnos reaktanata, brzinu protoka, čistoću reaktanta, sadašnju gustinu, napon, elektrode i koncentrovanost, pH, potencijal redukcije oksidacije, područje ćelije, tip membrane koji je korišćen, i stope recikliranja mogu da variraju da bi se optimizovao prinos željenog proizvoda i deo je njihove stručnosti da to rade.

[0024] Pojam " elektromembranski postupak " kako se ovde koristi se odnosi, na primer na postupak koji koristi jon-izmenjivačku membranu(e) i razliku električnog potencijala, kao pogonsku silu za jonske vrste. Elektromembranski postupak može biti, na primer (membranska) elektrodijaliza ili (membranska) elektroliza. Na primer, elektromembranski postupak može biti membranska elektroliza.

[0025] Izraz "je barem pretežno zadržano" kako se ovde koristi kada se odnosi na vrednost pH ili opsega pH koji je održan tokom postupka ovog pronalaska ili nekog njegovog dela (na primer postupka elektromembrane) se odnosi na održavanje vrednosti pH ili pH opseg barem 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98 ili 99 % od vremena tokom tog postupka ili njegovog dela.

[0026] Izraz "je barem pretežno zadržano" kako se ovde koristi kada se odnosi na vrednost napona ili opseg napona koji je održan tokom postupka prema pronalasku ili nekog njegovog dela (na primer postupka elektromembrane) se odnosi na održavanje vrednosti napona ili opseg napona barem 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98 ili 99 % od vremena tokom tog postupka ili njegovog dela.

[0027] Izraz "je barem pretežno zadržano" kako se ovde koristi kada se odnosi na vrednost efikasnosti struje ili opseg efikasnosti struje koji je održan tokom postupka prema pronalasku ili nekog njegovog dela (na primer postupka elektromembrane) se odnosi na održavanje vrednosti efikasnosti struje ili opseg efikasnosti struje barem 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98 ili 99 % od vremena tokom tog postupka ili njegovog dela.

[0028] Izraz "je barem pretežno zadržan" kako se ovde koristi kada se odnosi na vrednost concentracije ili opseg koncentracije koji je održan tokom postupka prema pronalasku ili nekog njegovog dela (na primer elektromembranskog postupka) se odnosi na održavanje vrednosti koncentracije ili opseg koncentracije barem 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98 ili 99 % od vremena tokom tog postupka ili njegovog dela.

[0029] Izraz "je barem pretežno zadržano" kako se ovde koristi kada se odnosi na vrednost temperature ili opseg temperature koji je održan tokom postupka prema pronalasku ili nekog njegovog dela (na primer elektromembranskog postupka) se odnosi na održavanje vrednosti temperature ili opsega temperature barem 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98 ili 99 % od vremena tokom tog postupka ili njegovog dela.

[0030] Primer dijagrama toka za postupak iz ovog opisa je prikazan na Slici 1. Postupak 10 je ovde dat kao primer za dobijanje litijum hidroksida. Ako pogledamo Sliku 1, u postupku koji je ovde dat kao primer, materijal 12 kao litijum kao što je ruda koja sadrži litijum β-spodumen moguće je pomešati sa vodenom supstancom koja sadrži litijum bisulfat i/ili litijum sulfat tako da bi se dobila mešavina. U koracima 14 pečenja i luženja kiselinom ta mešavina može biti pečena pod pogodnim uslovima da bi se dobio litijum bisulfat pečen, mateijal koji sadrži litijum i/ili pečeni materijal koji sadrži litijum koji zatim može da bude lužen pod uslovima pogodnim za dobijanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat 16 kao što je prva vodena supstanca koja sadrži litijum sulfat. Prva vodena supstanca obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat 16 može zatim da bude prečišćena 18, na primer da bi se uklonio barem deo metalne nečistoće ili nemetalna nečistoća (na primer Si i njegovi derivati) koji su luženi u prvu supstancu vodenog rastvora i zatim podvrgnuti elektromembranskom postupku 20 (kao što je postupak elektrolize sa dve pregrade sa monopolarnom ili bipolarnom membranom, postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade, ili kombinacija postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade) pod pogodnm uslovima za barem delimično pretvaranje litijum sulfata i/ili litijum bisulfata u litijum hidroksid 22 i da bi se dobila druga vodena supstanca koji sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat 24. Druga supstanca vodenog rastvora sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat 24 moguće je zatim koristiti kao supstancu vodenog rastvora koja sadrži litijum bisulfat za mešanje sa materijalom 12 koji sadrži litijum kao što je ruda koja sadrži litijum β-spodumen da bi se dobila mešavina. Kao što se može videti na Slici 1, moguće je dodati izvesnu nešto više H2SO4. Na primer, H2SO4je moguće dodati u drugu supstancu. Na primer, H2SO4je moguće dodati neposredno pre izvođenja pečenja kiselinom kada se koristi druga supstanca kao izvor kiseline i litijum bisulfat.

[0031] Na primer, prečišćavanje 18 može biti izvedeno kao što je opisano u PCT prijavi WO 2013/159194 pod naslovom "Postupak za dobijanje litijum hidroksida".

[0032] Još jedan primer dijagrama toka za postupak iz ovog pronalaska je prikazan na Slici 4. Postupak 110 za koji je ovde dat primer je za dobijanje litijum hidroksida i sličan jepostupku 10 za koji je dat primer na Slici. Nekoliko koraka u postupku sa Slike 4 (112, 114, 116, 118, 120, 122 i 124) su slični onima koji se nalaze u postupku sa Slike 1 (12, 14, 16, 18, 20, 22 i 24). Sadržaj prve supstance (videti 16 naspram 116) i druge supstance (videti 24 naspram 124) može opciono da varira neznatno. Na primer, u koraku 116, prva dobijena supstanca sadrži litijum sulfat i opciono litijum bisulfat. Pored toga, druga supstanca dobijena u koraku 124 sadrži litijum sulfat i opciono litijum bisulfat. Uz izuzetak takvih specifičnosti sadržaja prve i druge supstance i koraka 126, 128 i 130 koje nemaju ekviavalent u postupku sa Slike 1, ova dva postupka su slična. U vezi sa korakom 126 odvajanja, utvrđeno je da je takav korak alternativa umesto jednostavne ponovne upotrebe druge supstance u koraku 114 pečenja kiselinom (videti tačkastu liniju između koraka 124 i 114). U koraku odvajanja 126, voda se uklanja da bi se dobila koncentrovanija supstanca 130 kiseline. Utvrđeno je da bi takva koncentrovanija supstanca kiseline koja sadrži sumpornu kiselinu bila efikasna da bi se izveo korak 114 pečenja kiselinom. Stručnjak u ovoj oblasti će razumeti da je moguće koristiti različite postupke u koraku 126 da bi se uklonila voda iz druge supstance. Na primer, drugu supstancu je moguće zagrejati, drugu supstancu je moguće provući kroz postupak dehidracije kroz membranu ili stub. Drugu supstancu je takođe moguće ohladiti da bi se omogućilo taloženje litijum sulfata i zatim izvesti odvajanje čvrste supstance/tečnosti, čime se oporavlja litijum sulfat 128. Drugu supstancu je takođe moguće zasejati litijum sulfatom da bi se omogućilo taloženje litijum sulfata 128. Dakle, postoje različiti mogući načini da se postignu koraci 126, 128 i 130. Kao što se može videti na Slici 4, moguće je dodati izvesno nešto više H2SO4. Na primer, H2SO4je moguće dodati neposredno pre ili posle izvođenja koraka 26 odvajanja. Na primer, H2SO4moguće je dodati neposredno pre izvođenja pečenja 114 kiselinom kada se koristi supstanca 130 kiseline kao izvor kiseline.

[0033] Na primer, drugu supstancu je moguće zagrejati u koraku 126 odvajanja na temperaturi od oko 100°C do oko 135°C ili oko 100°C do oko 125°C da bi se uklonila voda iz nje. To je moguće izvesti postupkom destilacije koji je moguće izvesti pod atmosferskim pritiskom ili pod vakuumom. Primećeno je da je tokom takvog postupka, bilo moguće da se koncentruje sumporna kiselna i da se dobije supstanca 130 kiseline koju je eventualno moguće koristiti za pečenje 114 kiselinom. Pored toga, tokom zagrevanja druge supstance, primećeno je da je dolazilo do pretežno selektivnog taloženja litijum sulfat monohidrata (Li2SO4•H2O). Takođe je primećeno da kada se održava temperatura ispod oko 125 ili 130°C, izbegnuto je formiranje anhidrovanog litijum sulfata. Zatim je izvedeno odvajanje čvrste suptance/tečnosti, i nataloženi litijum sulfat je mogao biti oporavljen u koraku 128, na primer kao (Li2SO4•H2O). Ovaj poslednji pomenuti se pokazao kristalnijim od anhidrovanog litijum sulfata. Zapravo, monohidrat je lakše oporaviti jer ima igli sličan oblik kristala i ima slabiju tendenciju da zadrži vodu i/ili kiselinu. Bilo je značajno lakše da se izvede korak odvajanja čvrste supstance-tečnosti kada je čvrsta supstanca bila litijum sulfat monohidrat (u poređenju sa anhidrovanim litijum sulfatom). Oporavljeni litijum sulfat je dakle moguće ponovo koristiti u elektromembranskom postupku 120.

[0034] Dole predstavljeni primeri su neograničavajući i koriste se da bi boje prikazali postupke iz ovog pronalaska.

[0035] Ovaj opis obuhvata postupak za ekstrahovanje litijuma iz materijala koji sadrži litijum, taj postupak sadrži luženje pečenog litijum bisulfata, materijala koji sadrži litijum pod uslovima pogodnim da se dobije vodena supstanca koja obuhvata jedinjenje litijuma.

[0036] Na primer, pečeni litijum bisulfat, materijal koji sadrži litijum moguće je pripremiti postupkom koji sadrži:

mešanje materijala koji sadrži litijum sa vodenom supstancom koja sadrži litijum bisulfat i time dobijanje mešavine; i

pečenje mešavine pod pogodnim uslovima da bi se dobio pečen litijum bisulfat, materijal koji sadrži litijum.

[0037] Pečeni litijum bisulfat, materijal koji sadrži litijum moguće je dobiti, na primer korišćenjem pogodnih uređaja za pečenje materijala koji sadrži litijum. Odabir pogodnih uslova da bi se dobio pečei litijum bisulfat, materijal koji sadrži litijum može izvesti stručnjak u ovoj oblasti u svetlu opšteg znanja i po uzoru na ovaj opis. Na primer, postupci koji obuhvataju pečenje materijala koji sadrži litijum sa kiselinom su opisani u PCT prijavi WO 2013/159194 pod naslovom "Postupak za dobijanje litijum hidroksida".

[0038] Pečeni materijal koji sadrži litijum moguće je dobiti, na primer korišćenjem pogodnih uređaja za pečenje materijala koji sadrži litijum. Odabir pogodnih uslova da bi se dobio pečeni materijal koji sadrži litijum može izvesti stručnjak u ovoj oblasti u svetlu opšteg znanja i po uzoru na ovaj opis. Na primer, postupci koji obuhvataju pečenje materijala koji sadrži litijum sa kiselinom su opisani u PCT prijavi WO 2013/159194 pod naslovom "Postupak za dobijanje litijum hidroksida".

[0039] Na primer, molarni odnos između litijum bisulfata u vodenoj supstanci sadrži litijum bisulfat i litijum u materijalu koji sadrži litijum može da bude od oko 0,1:1 do oko 10:1, oko 0,1:1 do oko 4:1, oko 0,2:1 do oko 4:1 oko 0,5:1 do oko 4:1; oko 1:1 do oko 2:1 ili oko 1:1.

[0040] Na primer, molarni odnos između litijum sulfata u vodenoj supstanci sadrži litijum sulfat i litijum u materijalu koji sadrži litijum može da bude od oko 0,1:1 do oko 10:1, oko 0,1:1 do oko 4:1, oko 0,2:1 do oko 4:1 oko 0,5:1 do oko 4:1; oko 1:1 do oko 2:1 ili oko 1:1.

[0041] Na primer, vodena supstanca koja sadrži litijum bisulfat može još da sadrži kiselinu kao što je, na primer sumporna kiselina.

[0042] Na primer, vodena supstanca koja sadrži litijum sulfat može još da sadrži kiselinu kao što je, na primer sumporna kiselina.

[0043] Na primer, kiselina može da bude sumporna kiselina.

[0044] Na primer, molarni odnos između kiseline u vodenoj supstanci koji sadrži litijum bisulfat i litijum u materijalu koji sadrži litijum može da bude od oko 0,5:1 do oko 4:1, od oko 1:1 do oko 2:1 ili od oko 1,1:1 do oko 1,25:1.

[0045] Na primer, molarni odnos između kiseline u vodenoj supstanci koja sadrži litijum sulfat i litijum u materijalu koji sadrži litijum može da bude od oko 0,5:1 do oko 4:1, od oko 1:1 do oko 2:1 ili od oko 1,1:1 do oko 1,25:1.

[0046] Na primer, kiselina može biti prisutna u stoihiometrijskom višku od oko 1% do oko 100%, na osnovu količine litijuma u materijalu koji sadrži litijum.

[0047] Na primer, kiselina može biti prisutna u stoihiometrijskom višku od oko 30% do oko 100%, na osnovu količine litijuma u materijalu koji sadrži litijum.

[0048] Na primer, kiselina može biti prisutna u stoihiometrijskom višku od oko 20% do oko 50%, na osnovu količine litijuma u materijalu koji sadrži litijum.

[0049] Na primer, kiselina može biti prisutna u stoihiometrijskom višku od oko 10% do oko 50%, na osnovu količine litijuma u materijalu koji sadrži litijum.

[0050] Na primer, kiselina može biti prisutna u stoihiometrijskom višku od oko 20% do oko 45%, na osnovu količine litijuma u materijalu koji sadrži litijum.

[0051] Na primer, kiselina može biti prisutna u stoihiometrijskom višku od oko 10% do oko 30%,

1

na osnovu količine litijuma u materijalu koji sadrži litijum.

[0052] Na primer, kiselina može biti prisutna u stoihiometrijskom višku od oko 55% do oko 60%, na osnovu količine litijuma u materijalu koji sadrži litijum.

[0053] Na primer, prva vodena supstanca može sadržati kalijum i/ili natrijum.

[0054] Na primer, druga vodena supstanca može sadržati kalijum i/ili natrijum.

[0055] Na primer, druga vodena supstanca može sadržati manje Li<+>jona ne 4go HSO4<->jona.

[0056] Na primer, druga vodena supstanca može sadržati slobodnu H2SO4.

[0057] Na primer, druga vodena supstanca može sadržati slobodnu H2SO4koja je proizvedena tokom elektromembranskog postupka.

[0058] Na primer, druga supstanca može sadržati litijum bisulfat i sumpornu kiselinu.

[0059] Na primer, druga supstanca može sadržati litijum sulfat i sumpornu kiselinu.

[0060] Na primer, druga supstanca može sadržati litijum bisulfat, litijum sulfat i sumpornu kiselinu.

[0061] Na primer, druga supstanca može sadržati sumpornu kiselinu.

[0062] Na primer, mešavina može biti pečena na temperaturi pečenja od oko 150°C do oko 400°C. Na primer, mešavinu je moguće peći na temperaturi pečenja od oko 200°C do oko 350°C, oko 200°C do oko 325°C, oko 200°C do oko 300°C, oko 250°C do oko 350°C, ili oko 250°C do oko 300°C. Na primer, mešavinu je moguće peći na temperaturi pečenja od oko 250°C ili oko 300°C.

[0063] Na primer, mešavinu je moguće peći tokom vremena od oko 1 minut do oko 24 sata na temperaturi pečenja. Na primer, mešavinu je moguće peći tokom vremena od oko 1 minut do oko 2 sata na temperaturi pečenja. Na primer, mešavinu je moguće peći tokom vremena od oko 15 minuta do oko 2 sata na temperaturi pečenja. Na primer, mešavinu je moguće peći tokom vremena od oko 30 minuta na temperaturi pečenja.

[0064] Na primer, litijum sulfat monohidrat je moguće pretežno selektivno taložiti i/ili pretežno selektivno formirati iz druge supstance.

[0065] Na primer, anhidrovani litijum sulfat je moguće pretežno selektivno taložiti i/ili pretežno selektivno formirati iz druge supstance.

[0066] Na primer, postupak može još da sadrži oporavljanje litijum sulfata iz druge vodene supstance i ponovnu upotrebu litijum sulfata u elektromembranskom postupku.

[0067] Na primer, postupak može još da obuhvati barem delimično oporavljanje litijum sulfata iz druge vodene supstance, pre upotrebe druge vodene supstance za dovođenje u reakciju sa materijalom koji sadrži litijum, i ponovnu upotrebu litijum sulfata u elektromembranskom postupku.

[0068] Na primer, taj postupak može sadržati povećanu koncentraciju kiseline u vodenoj supstanci uklanjanjem vode iz druge supstance vodenog rastvora.

[0069] Na primer, povećanje koncentracije kiseline moguće je izvesti zagrevanjem druge vodene supstance.

[0070] Na primer, povećanje koncentracije kiseline moguće je izvesti zagrevanjem vodene supstance.

[0071] Na primer, povećanje koncentacije kiseline u drugoj vodenoj supstanci moguće je izvesti dodavanjem veće količine koncentrovane kiseline ili neke manje količine kiseline koja je koncentrovanija.

[0072] Na primer, povećanje koncentacije kiseline u drugoj vodenoj supstanci moguće je izvesti dodavanjem veće količine koncentrovane kiseline ili neke manje količine kiseline koja je koncentrovanija.

[0073] Na primer, povećanje koncentacije kiseline u supstanci kiseline moguće je izvesti dodavanjem veće količine koncentrovane kiseline ili neke manje količine kiseline koja je koncentrovanija.

[0074] Na primer, druga vodena supstanca može biti zagrejana na temperaturu od oko 100°C do oko 135°C, oko 100°C do oko 300°C, oko 100°C do oko 250°C, oko 200°C do oko 250°C, oko 105°C do oko 130°C, oko 110°C do oko 130°C, oko 115°C do oko 125°C, oko 100°C do oko 125°C.

[0075] Na primer, supstanca rastvora kiseline može biti zagrejana na temperaturu od oko 100°C do oko 135°C, oko 100°C do oko 300°C, oko 100°C do oko 250°C, oko 200°C do oko 250°C, oko 105°C do oko 130°C, oko 110°C do oko 130°C, oko 115°C do oko 125°C, oko 100°C do oko 125°C.

[0076] Na primer, vodu je moguće ukloniti zagrevanjem vodene supstance elektromembranskim postupkom na temperaturi kako je razmatrano dole u tekstu.

[0077] Na primer, drugu supstancu vodenog rastvora moguće je zagrejati na atmosferskii pritisak.

[0078] Na primer, supstancu vodenog rastvora moguće je zagrejati na atmosferski pritisak.

[0079] Na primer, povećanje koncentracije kiseline moguće je izvesti postupkom sa isušivanjem membrane.

[0080] Na primer, povećanje koncentracije kiseline moguće je izvesti postupkom membrane reverznom osmozom.

[0081] Na primer, prilikom uklanjanja vode iz vodene supstance može doći do taloženja litijum sulfat monohidrata.

[0082] Na primer, prilikom uklanjanja vode iz vodene supstance može doći do znatnog selektivnog taloženja litijum sulfat monohidrata.

[0083] Na primer, uklanjanje vode iz vodene supstance može prouzrokovati kristalizaciju litijum sulfat monohidrata.

[0084] Na primer, postupak može sadržati povećanu koncentraciju kiseline u vodenoj supstanci uklanjanjem vode iz supstance vodenog rastvora, čime se pretežno selektivno taloži litijum sulfat.

[0085] Na primer, prilikom uklanjanja vode iz druge vodene supstance može doći do taloženja litijum sulfat monohidrata.

[0086] Na primer, prilikom uklanjanja vode iz druge vodene supstance može doći do znatnog selektivnog taloženja litijum sulfat monohidrata.

[0087] Na primer, prilikom uklanjanja vode iz druge vodene supstance može doći do kristalizacije litijum sulfat monohidrata.

[0088] Na primer, postupak može sadržati povećanu koncentraciju kiseline u vodenoj supstanci uklanjanjem vode iz druge supstance vodenog rastvora, čime se pretežno selektivno taloži litijum sulfat.

[0088] Na primer, taj postupak može još da sadrži izvođenje odvajanja čvrste supstance od tečnosti odvajanja da bi se oporavio litijum sulfat, čime se dobija litijum sulfat i supstanca kiseline.

[0089] Na primer, odvajanje čvrste supstance-tečnosti moguće je izvesti na temperaturi od oko 5 °C do oko 150 °C, oko 15 °C do oko 130 °C, oko 20 °C do oko 125 °C, oko 25 °C do oko 125 °C, oko 20 °C do oko 75 °C, oko 20 °C do oko 50 °C ili oko 50 °C do oko 100 °C.

[0090] Na primer, taj postupak još može sadržati izvođenje odvajanja čvrste supstance od tečnosti da bi se oporavio litijum sulfat, čime se dobija litijum sulfat i vodeni rastvor kiseline koji je efektivan da se koristi za mešanje sa materijalom koji sadrži litijum.

[0091] Na primer, postupak sadrži oporavljanje litijum sulfata u obliku litijum sulfat monohidrata iz druge vodene supstance i ponovnu upotrebu litijum sulfata za elektromembranski postupak.

[0092] Na primer, kiselina može biti H2SO4.

[0094] Na primer, taj postupak još može sadržati izvođenje odvajanja čvrste supstance od tečnosti da bi se oporavio litijum sulfat, čime se dobija litijum sulfat i vodeni rastvor kiseline koji je delotovoran da se koristi za mešanje sa materijalom koji sadrži litijum.

[0095] Na primer, postupak može još da sadrži ponovnu upotrebu dobijenog litijum sulfata u elektromembranskom postupku.

[0096] Na primer, drugu supstancu je moguće još tretirati da bi se povećala koncentracija kiseline. Na primer takvo tretiranje moguće je izvesti postupkom sa isušivanjem membrane, postupkom membrane reverznom osmozom, zagrevanjem ili bilo kojim poznatim pogodnim postupkom za povećanje koncentracije kiseline. Na primer, supstancu kiseline je moguće tretirati tako da se ukloni barem 75, barem 80, barem 85, barem 90 ili barem 95 % vode.

[0097] Na primer, supstancu kiseline je moguće još tretirati da bi se povećala koncentracija kiseline. Na primer takvo tretiranje moguće je izvesti postupkom sa isušivanjem membrane, postupkom membrane reverznom osmozom, zagrevanjem ili bilo kojim poznatim pogodnim postupkom za povećanje koncentracije kiseline. Na primer, supstancu kiseline je moguće tretirati tako da se ukloni barem 75, barem 80, barem 85, barem 90 ili barem 95 % vode.

[0098] Na primer, pošto se dobije druga supstanca, i pre završetka ciklusa i izvođenja još jednog pečenja kiselinom, moguće je dodati malu količinu sveže H2SO4.

[0099] Na primer, pošto se dobije druga supstanca, i pre završetka ciklusa i izvođenja još jednog pečenja kiselinom, moguće je dodati malu količinu sveže koncentrovane H2SO4. Na primer, takva

1

koncentrovana H2SO4može biti oko 90 % do oko 98 %, oko 93 % do oko 98 %, ili oko 95 % do oko 98 %.

[0100] Na primer, barem 70 % težine vode sadržane u drugoj supstanci moguće je ukloniti iz nje, i oko 30 do oko 80 % težine litijum sulfata moguće je ukloniti kristalizacijom iz druge supstance.

[0101] Materijal koji sadrži litijum može da bude različit i odabir pogodnog materijala koji sadrži litijum može da učini stručnjak u ovoj oblasti. Na primer, materijal koji sadrži litijum može da bude ruda koja sadrži litijum, jedinjenje koje sadrži litijum ili recikliran industrijski proizvod (entitet) koji sadrži lithijum.

[0102] Na primer, ruda koja sadrži litijum može da obuhvata, sadrži, pretežno ili sastoji se od αspodumena, β-spodumena, lepidolita, pegmatita, petalita, eukriptita, ambligonita, hektorita, smektita, jadarita, gline ili mešavine pomenutih. Na primer, ruda koja sadrži litijum može da obuhvata, sastoji se uglavnom od, ili sadrži, β-spodumen ili jadarit. Na primer, ruda koja sadrži litijum može da obuhvata, sadrži uglavnom ili sastoji se od β-spodumena.

[0103] Na primer, jedinjenje koje sadrži litijum može da obuhvata, sadrži uglavnom ili sastoji se od litijum hlorida, litijum sulfata, litijum bikarbonata, litijum karbonata, litijum nitrata, litijum acetata, litijum fluorida, litijum stearata, litijum citrata ili njihove mešavine.

[0104] Na primer, reciklirani industrijski proizvod koji sadrži litijum mogu biti baterije koje sadrže litijum, drugi litijumski proizvodi ili njihovi derivati.

[0105] Uslovi za dobijanje vodene supstance koja sadrži jedinjenje litijuma mogu varirati i odabir pogodnih uslova može izvesti stručnjak u ovoj oblasti u svetlu opšteg znanja i na osnovu ovog opisa. Na primer, postupci koji obuhvataju luženje kiselinom pečenog mateijala koji sadrži litijum su opisani u PCT prijavi WO 2013/159194 pod naslovom "Postupci za dobijanje litijum hidroksida".

[0106] Na primer, u postupcima iz ovog opisa, litijum bisulfat je pečen, materijal koji sadrži litijum moguće je lužiti vodom da bi se dobila vodena supstanca koja sadrži jedinjenje litijuma.

[0107] Na primer, pečenje i luženje moguće je izvesti u jednom aparatu. Na primer, pečenje je moguće izvesti u prvom aparatu i luženje je moguće izvesti u drugom aparatu. Stručnjak u ovoj oblasti će razumeti da je korišćenje prvog aparata za pečenje i drugog aparata za luženje moguće, na primer, da kao rezultat da korisnu kontrolu koncentracije vodene supstance koja sadrži jednjenje litijuma. Mešanje materijala koji sadrži litijum sa supstancom vodenog rastvora koji sadrži litijum bisulfat moguće je izvesti u prvom aparatu ili u nekom drugom aparatu.

[0108] Stručnjak u ovoj oblasti će razumeti da je nečistoće moguće naći u materijalima koji sadrže litijum koji mogu, na primer, da budu luženi pod uslovima pogodnim da se dobije vodena supstanca koja sadrži jedinjenje litijuma u postupku za ekstrahovanje litijuma iz materijala koji sadrži litijum iz ovog opisa. Prema tome, postupak za ekstrahovanje litijuma iz materijala koji sadrži litijum može još da obuhvata prečišćavanje supstance vodenog rastvora koji sadrži jedinjenje litijuma tako dobijene iz ovog postupka. Odabir pogodnih uslova za prečišćavanje može izvesti stučnjak u ovoj oblasti na osnovu stečenog znanja i ovde datog opisa. Na primer, postupak koji obuhvata prečišćavanje vodene supstance koji sadrži jedinjenje litijuma je opisan u PCT prijavi WO 2013/159194 pod naslovom "Postupci za dobijanje litijum hidroksida".

[0109] Na primer, u postupcima za ekstahovanje litijuma iz materijala koji sadrži litijum iz ovog opisa, materijal koji sadrži litijum može još da sadrži metal koji je moguće lužiti ili nemetalnu nečistoću i supstancu vodenog rastvora koja sadrži jedinjenje litijuma i može biti dodatno tretirana pod uslovma pogodnim da se ukloni barem deo nečistoće metala koji je moguće lužiti iz vodene supstance koja sadrži jedinjenje litijuma. Pojam "nečistoća metala koji je moguće lužiti" kako se ovde koristi se odnosi na metal koji nije litijum koji je prisutan u materijlu koji sadrži litijum i koji može da bude ko-lužen zajedno sa dlitijumom pod uslovima pogodnim da se dobije vodena supstanca koja obuhvata jedinjenje litijuma u postupcima iz ovog opisa.

[0110] Pojam "nemetalna nečistoća koju je moguće lužiti" kako se ovde koristi se odnosi na nemetalno jedinjenje koje je prisutno u materijalu koji sadrži litijum i koji može biti ko-lužen zajedno sa litijumom pod uslovima pogodnim da se dobije vodena supstanca koja obuhvata jedinjenje litijuma u postupcima iz ovog opisa.

[0111] Na primer, nečistoća metala koji je moguće lužiti može sadržati aluminijum, gvožđe, magnezijum, kalcijum, hrom, cink, mangan ili njihovu mešavinu koju je moguće, na primer kolužiti zajedno sa litijumom pod uslovima pogodnim da se dobije vodena supstanca koja sadrži jedinjenje litijuma da bi se dobila vodena supstanca koja još sadrži jon metala izabran iz Al<3+>, Fe<2+>, Fe<3+>, Mg<2+>, Ca<2+>, Cr<2+>, Cr<3+>, Cr<6+>, Mn<2+>i njihovu mešavinu.

[0112] Na primer, pojam "nemetalna nečistoća koju je moguće lužiti" može obuhvatiti metaloid kao što je silicijum ili silika dioksid.

[0113] Na primer, vodena supstanca obuhvata jedinjenje litijuma može da bude vodena supstanca koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat. Na primer, vodena supstanca koja sadrži jedinjenje litijuma može da buse vodena supstanca koji sadrži litijum sulfat.

[0114] Na primer, molarni odnos između litijum sulfata i litijum bisulfata u vodenoj supstanci koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može da bude barem oko 9:1.

[0115] Na primer, molarni odnos između litijum sulfata i litijum bisulfata u vodenoj supstanci koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može da bude barem oko 19:1.

[0116] Na primer, molarni odnos između litijum sulfata i litijum bisulfata u vodenoj supstanci koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može da bude barem oko 99:1.

[0117] Ovaj opis još obuhvata postupak za odvijanje litijum hidroksida, taj postupak obuhvata:

dobijanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat postupkom za ekstrahovanje litijuma iz materijala koji sadrži litijum prema postupku iz ovog opisa; i podvrgavanje prve vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat elektromembranskom postupku pod pogodnim uslovima tokom barem delimičnog pretvaranja litijum sulfata i/ili litijum bisulfata u litijum hidroksid.

1

[0118] Uslovi za barem delimično pretvaranje litijum sulfata i/ili lItijum bisulfata u litijum hidroksid mogu da budu različiti, i odabir pogodnih uslova može izvršiti stručnjak na osnovu stečenog stanja i prema ovde datom pronalasku. Na primer, postupci za dobijanje litijum hidroksida koji sadrži podvrgavanje supstance koja sadrži jedinjenje litijuma elektromembranskim postupkom su opisani u PCT prijavi WO 2014/138933 pod naslovom "Postupci za dobijanje litijum hidroksida"; međunarodna prijava patenta br. PCT/CA2014/000769 podneta 23. oktobra 2014, pod naslovom "Postupci i sistemi za dobijanje litijum hidroksida"; i PCT prijav WO 2013/159194 pod naslovom "Postupci za dobijanje litijum hidroksida".

[0119] Na primer, tokom elektromembranskog postupka, pH litijum sulfata i/ili supstanca litijum bisulfata može da ima ph vrednost kiseline. Odabir pogodnih uslova kiseline može izvesti stručnjak u ovoj oblasti u svetlu opšteg znanja i sa pozivom na ovaj pronalazak. Na primer, postupci za dobijanje litijum hidroksida koji obuhvataju podvrgavanje supstance koja sadrži jedinjenje litijuma elektromembranskom postupku pod uslovima kiseline su opisani u PCT prijavi WO 2014/138933 pod nazivom "Postupci za dobijanje litijum hidroksida" i međunarodna prijava patenta br. PCT/CA2014/000769 je podneta 23. oktobra 2014, pod naslovom "Postupci i sistemi za dobijanje litijum hidroksida".

[0120] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade i tokom postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade, pH može biti barem pretežno zadržana na vrednosti od oko 2 do oko 4.

[0121] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade i tokom postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade, pH može biti barem pretežno zadržana na vrednosti od oko 2 ili od oko 1.

[0122] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade, i pretvaranje litijum sulfata i/ili litijum bisulfata u litijum hidroksid može se nastaviti sve dok supstanca pH litijum sulfata i/ili litijum bisulfata ima vrednost od oko 0,1 do oko 2,0, oko 0,2 do oko 1,5, ili oko 0,4 do oko 1,0.

[0123] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade, i pretvaranje litijum sulfata i/ili litijum bisulfata u litijum hidroksid može se nastaviti sve dok pH supstance litijum sulfata i/ili litijum bisulfata ima vrednost od oko 0,5 do oko 0,7.

[0124] Na primer, tokom elektromembranskog postupka, pH supstance litijum sulfata i/ili itijum bisulfata može da ima ph vrednost baze. Odabir pogodnih uslova koji odgovaraju ph vrednosti baze može izvesti stručnjak u ovoj oblasti u svetlu opšteg znanja i sa pozivom na ovaj pronalazak. Na primer, postupci za dobijanje litijum hidroksida obuhvataju podvrgavanje supstance koja sadrži jedinjenje litijuma postupku elektromembrrane pod uslovima baze su opisani u PCT prijavi

1

WO 2013/159194 pod naslovom "Postupci za dobijanje litijum hidroksida".

[0125] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade i tokom postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade, pH supstance koja se dovodi može imati barem vrednost od oko 10 do oko 12.

[0126] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade i tokom postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade, pH može biti barem pretežno zadržana na vrednosti od oko 10 do oko 12.

[0127] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade i tokom postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade, pH može biti barem pretežno zadržana na vrednosti od oko 10,5 do oko 12,5.

[0128] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade i tokom postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade, pH može biti barem pretežno zadržana na vrednosti od oko 11 do oko 12.

[0129] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade; postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade, ili kombinaciju postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade. Na primer, elektromembranski postupak može obuhvatiti postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade. Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade. Na primer, elektromembranski postupak može obuhvatiti kombinaciju elektromembranskog postupka može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade. Odabir pogodnog elektromembranskog postupka može izvesti stručnjak u ovoj oblasti u svetlu opšteg znanja i sa pozivom na ovaj pronalazak.

[0130] Na primer, postupci za dobijanje litijum hidroksida koji obuhvataju podvrgavanje supstance koja sadrži jedinjenje litijuma postupku elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa tri pregrade su opisani u PCT prijavi WO 2014/138933 pod naslovom "Postupci za dobijanje litijum hidroksida" i PCT prIjava WO 2013/159194 pod naslovom "Postupci za dobijanje litijum hidroksida".

[0131] Na primer, postupci za dobijanje litijum hidroksida obuhvataju podvrgavanje supstance koja sadrži jedinjenje litijuma kombinaciji postupka elektrlize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom

1

sa tri pregrade su opisani u međunarodnoj prijavi patenta br. PCT/CA2014/000769 podnetoj 23. oktobra 2014, pod naslovom "Postupci i sistemi za dobijanje litijum hidroksida".

[0132] Prema tome, ova prijava takođe obuhvata i postupak za dobijanje litijum hidroksida još obuhvata:

podvrgavanje prve vodene supstance koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat elektromembranskom postupku kao što je postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade pod pogodnim uslovima da bi se dobila druga vodena supstanca koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat; i korišćenje druge vodene supstance koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat kao vodena supstanca koja obuhvata litijum bisulfat u postupku za dobijanje pečenog litijum bisulfata, materijala koji sadrži litijum iz ovog pronalaska.

[0133] Na primer, molarni odnos između litijum bisulfata i litijum sulfata u drugoj vodenoj supstanci sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može da bude barem oko 3:2.

[0134] Na primer, molarni odnos između litijum bisulfata i litijum sulfata u drugoj vodenoj supstanci sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može da bude barem oko 9:1.

[0135] Na primer, molarni odnos između litijum bisulfata i litijum sulfata u drugoj vodenoj supstanci sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može da bude barem oko 19:1.

[0136] Na primer, molarni odnos između litijum bisulfata i litijum sulfata u drugoj vodenoj supstanci sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može da bude barem oko 99:1.

[0137] Na primer, molarni odnos između litijum bisulfata i litijum sulfata u drugoj vodenoj supstanci sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može da bude barem od oko 3:2 do oko 99:1.

[0138] Na primer, molarni odnos između litijum bisulfata i litijum sulfata u drugoj vodenoj supstanci sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može da bude od oko 3:2 do oko 19:1.

[0139] Na primer, druga vodena supstanca koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat i postupak još može sadržati dodavanje baze u deo druge vodene supstance koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat pod uslovima pogodnim da se pretvori barem deo litijum bisulfata u litijum sulfat. Stručnjak u ovoj oblasti će razumeti da puštanje dela druge vodene supstance koja sadrži litijum bisulfat i opciono litijum sulfat koji su opticaju u postupku iz ovog pronalaska i dodavanje baze da bi se pretvorio barem deo litijum bisulfata u litijum sulfat mogu, na primer da omoguće ponovno uravnoteženje količine ako je prisutan višak litijum bisulfata u ovom postupku. Odabir pogodnih uslova za pretvaranje barem dela litijum bisulfata u litijum sulfat može izvesti stručnjak u ovoj oblasti. Na primer, baza može sadržati kalcijum hidroksid, kalcijum oksid i/ili kalcijum karbonat.

[0140] Na primer, u postupcima iz ovog pronalaska, moguće je dobiti i kalcijum sulfat. Na primer, litijum bisulfat moguće je pretvoriti u talog kalcijum sulfata, koji je na kraju moguće prečistiti filtracijom.

[0141] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa

1

monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i tokom tog postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade napon može biti pretežno održan na vrednosti od oko 4 V do oko 5 V, oko 3 V do oko 6 V oko 2 V do oko 8 V, oko 2,5 V do oko 4 V.

[0142] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i tokom postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade, napon može biti barem pretežno zadržan na vrednosti od oko 4,5 V.

[0143] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i tokom postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa sve pregrade efikasnost LiOH struje može biti barem pretežno zadržana na vrednosti od oko 30 do oko 50 %, oko 30 do oko 40 %, 50% do oko 95%, oko 55% do oko 90% ili oko 65% do oko 85%.

[0144] Na primer, elektromembranski postupak može sadržati postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i tokom postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade, efikasnost LiOH struje može biti barem pretežno održavana na vrednosti od 75%.

[0145] Na primer, koncentracija litijuma u prvoj vodenoj supstanci koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum buslfat može biti barem pretežno održavana na vrednosti od oko 20 g litijuma po litru rastvora do oko 40 g litijuma po litru rastvora, od oko 10 g litijuma po litru rastvora do oko 20 g litijuma po litru rastvora, od oko 5 g litijuma po litru rastvora do oko 40 g litijuma po litru rastvora, ili od oko 12 g litijuma po litru rastvora do oko 18 g litijuma po litru rastvora.

[0146] Na primer, koncentracija litijuma u prvoj vodenoj supstanci koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može biti barem pretežno održavana na vrednosti od oko 30 g litijuma po litru rastvora do oko 33 g litijuma po litru rastvora.

[0147] Na primer, koncentracija litijuma u drugoj vodenoj supstanci koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum buslfat može biti barem pretežno održavana na vrednosti od oko 10 g litijuma po litru rastvora do oko 20 g litijuma po litru rastvora ili od oko 20 litijuma po litru rastvora do oko 40 g litijuma po litru rastvora.

[0148] Na primer, koncentracija litijuma u drugoj vodenoj supstanci koja sadrži litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može biti barem pretežno održavana na vrednosti od oko 30 g litijuma po litru rastvora do oko 33 g litijuma po litru rastvora.

[0149] Na primer, elektromembranski postupak može obuhvatiti postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i tokom tog postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade litijum hidroksid moguće je proizvesti u rastvoru vodenog rastvora koji je barem pretežno održavan na koncentraciji litijum hidroksida od oko 2 M do oko 7 M, od oko 2 M do oko 4 M, od oko 1,5 M do oko 4,5 M, od oko 1,5 M do oko 7,5 M ili od oko 2,5 M do oko 3,5 M.

1

[0150] Na primer, elektromembranski postupak može obuhvatiti postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i tokom tog postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade litijum hidroksid moguće je proizvesti u rastvoru vodenog rastvora koji je barem pretežno održavan na koncentraciji litijum hidroksida od oko 3,0 M.

[0151] Na primer, elektromembranski postupak može obuhvatiti postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i tokom tog postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade litijum hidroksid moguće je proizvesti u rastvoru vodenog rastvora koji je barem pretežno održavan na temperaturi od oko 40°C do oko 100°C ili oko 60°C do oko 100°C ili od oko 75°C do oko 95°C.

[0152] Na primer, elektromembranski postupak može obuhvatiti postupak elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade i tokom tog postupka elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade litijum hidroksid moguće je proizvesti u rastvoru vodenog rastvora koji je barem pretežno održavan na temperaturi od oko 80°C.

[0153] Postupke iz ovog opisa je moguće izvoditi, na primer kao postupak serijske proizvodnje. Alternativno, postupci iz ovog pronalaska mogu biti izvedeni kao polukontinualan postupak ili kao kontinualan postupak.

[0154] Na primer, prva vodena supstanca koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat može biti podvrgnuta postupku elektrolize sa monopolarnom ili bipolarnom membranom sa dve pregrade pod pogodnim uslovima da bi se dobila druga vodena supstanca koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat; drugu supstancu vodenog rastvora koja obuhvata litijum sulfat i/ilI litijum bisulfat moguće je zatim, na primer, koristiti u postupku za dobijanje litijum bisulfata pečenog, materijal koji sadrži litijum iz ove prijave; pečenog litijum bisulfata, materijala koji sadrži litijum tako dobijen moguće je zatim koristiti, na primer, u postupku za ekstrahovanje litijuma iz materjiala koji sadrži litijum iz ove prijave da bi se dobila treća vodena supstanca koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat koji je moguće zatim podvrgnuti postupku elektromembrane; itd. tako da bi se izvel, na primer, kao poluneprekidni postupak ili kao neprekidni postupak.

[0155] Na primer, taj postupak može obuhvatiti podvrgavanje prve vodene supstance koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat postupku elektromembrane pod pogodnim uslovima za delimično pretvaranje litijum sulfata i/ili litijum bisulfata u litijum hidroksid pri pretvaranju od oko 30 do oko 70 %, od oko 30 do oko 60 %, oko 40 do oko 55 %, oko 45 do oko 55 %, oko 40 do oko 50 % ili oko 45 do oko 60 % i da bi se dobila druga vodena supstanca koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat; i korišćenje druge vodene supstance koja obuhvata litijum sulfat i/ili litijum bisulfat kao vodene supstance koja obuhvata litijum bisulfat za mešanje sa materijalom koji sadrži litijum i da bi se dobila ta mešavina.

[0156] Bez želje da se ograniči na takvu teoriju, ovaj prijavilac razmatra litijum bisulfat, na primer, kada je prisutan u supstanci iz ovog pronalaska, može da deluje kao pufersko sredstvo tokom postupka elektromembrane, čime se pomaže dobijanje itijum hidroksida. Na primer, takvo

2

pufersko sredstvo omogućava povećanje efikasnosti struje kada se dobija litijum hidroksid.

[0157] Primećeno je da kada se koncentruje i/ili uklanja voda iz druge supstance (posle postupka elektromembrane), bilo je moguće da se pretežno selektivno nataloži litijum sulfat (u obliku litijum sulfat monohidrata) i takođe je bilo moguće da se odvoji barem deo litijum sulfata iz kiseline (sumporne kiseline). Alternativno, moguće je pretežno selektivno nataložiti anhidrovani litijum sulfat.

[0158] Stručnjak u ovoj oblasti će razumeti da je moguće nadgledati jedan ili više parametara iz ovih postupaka iz ovog pronalaksa kao na primer ali i bez ograničenja na pH, temperaturu, gustinu struje, napon, efikasnost struje i koncentraciju, na primer uređajima poznatim u ovoj oblasti. Odabir pogodnih uređaja za nadgledanje specifičnog parameta u nekom postupku iz ovog pronalaksa može uraditi stručnjak u ovoj oblasti. Takve parametre stručnjak u ovoj oblasti može i održavati i/ili menjati, na primer na osnovu stečenog znanja i iz uvida u ovaj pronalazak.

PRIMERI

Primer 1: Testovi pečenja natrijum bisulfatom

[0159] Izvedeno je sedam testova pečenja β-spodumen bisulfatom i jedan standardni test pečenja kiselinom. Ciljevi testova koji su uključeni da se osigura da je nastala faza prelaza pod spodumenom tokom pečenja na 1050°C; da bi se prikupili podaci testiranja za poređenje sa rezultatima pečenja bisulfatom; i da se proučava dejstvo temperature i/ili NaHSO4koncentracije na rezultate testa pečenja bisulfatom.

[0160] Reakciona pulpa za sulfataciju je pripremljena mešanjem β-spodumena sa 30, 50 ili 100% viška željenog agensa sulfata preko stoihiometrijski obavezne na količinu litijuma u tom βspodumenu.

[0161] Mešavina kiseline je zatim pečena u peći za pečenje opeke pod standardnim uslovima upotrebom temperature peći od 250°C ili 300°C za vreme pečenja na ciljnoj temperaturi od 30 minuta i ukupnom vremenu pečenja od 1,5-2 sata. Pečeni β-spodumen je zatim podvrgnut luženju vodom da bi se odredio nivo pretvaranja Li. Rezultati testa pečenja bisulfatom i kiselinom za ispitivanja korišćenjem različitih parametara su sažeto prikazani u Tabeli 1.

Tabela 1

[0162] U tabeli 1, natrijum bisulfat je korišćen kao reagens da bi se bolje razlikovali alkali dodati kao reagens i litijum ekstrahovan iz B-spodumena i pretvoren u mešavinu litijuma i natrijum sulfata.

[0163] Testiranja luženja vodom testova pečenja bisulfatom i kiselinom su prikazani u Tabeli 1 su pokazali da je najviši procenat ekstrakcije litijuma (Li%) od 97,4% dobijen u testu pečenja bisulfatom T7 kada je mešavina sumporne kiseline i rastvora natrijum bisulfata korišćena kao reagens sulfata u postupku pečenja.

[0164] Ekstrakcija litijuma od 94,3% u testu pečenja bisulfatom T6 je postignuta korišćenjem bisulfata kao jedinog reagensa sulfata u 100% stoihiometrijskom višku.

Primer 2: Testovi pečena litijum bisulfatom/natrijum bisulfatom

[0165] Urađene su studije korišćenjem mešavine LiHSO4, NaHSO4i H2SO4kao reagensa sulfata korišćenjem postupka opisanog u Primeru 1. Mešavina kiseline je zatim pečena u peći za pečenje opeke pod standardnim uslovima upotrebom rastvora na 70°C, temperature peći od 250°C do 300°C tokom vremena pečenja na ciljnoj temperaturi od 30 minuta do 60 minuta i ukupnom vremenu pečenja od 1,5-2,5 sata. Pečeni β-spodumen je zatim podvrgnut luženju vodom da bi se odredio nivo pretvaranja Li. Rezultati testa pečenja bisulfatom za ispitivanja korišćenjem različitih parametara su sažeto prikazani u Tabeli 2.

2

Tabela 2<[1]>

[0166] Vrednosti ekstrakcije u Tabeli 2 su izračunate na osnovu Li sadržaja u ostatku izluživanja vodom i početnog dovoda. Jasno je iz gore navedenih rezultata da je povećana ekstrakcija Li sa količinom korišćene kiseline. U tabeli 2, natrijum bisulfat je dodat u litijum bisulfat na 15% odnos mase prema simulaciji prve supstance koja bi bila dobijena tokom ekstrakcije alkala iz uobičajenog koncentrata beta-spodumena dobijenog iz ekstrakcije rude alfa-spodumena.

Primer 3: Kumulativna efikasnost struje naspram pretvaranja provlačenjem naelektrisanja prve supstance u testovima proizvodnje alkalnog hidroksida

[0167] Neki testovi su urađeni i opisani u PCT/CA2014/000769 u pogledu upotrebe ćelije za elektrolizu sa membranom sa dve pregrade za proizvodnju LiOH. Testovi su pokazali u PCT/CA2014/000769 na Slikama 3A-D; Slike 4A- D; i Slike 5A-D su kumulativne i prikazane su na Slici 2 ovog pronalaska. Dakle, parametri testova prikazani na Slikama 2 i 3 ovog opisa su identični testovima napravljenim u PCT/CA2014/000769. Na Slici 2 iz ovog pronalaska, može se videti da su rezultati za 4 kA/m2 niži od očekivanih / u smislu efikasnosti struje) kada se uporede sa rezultatima dobijenim za 3 kA/m2 i 5 kA/m2. Ovi rezultati za 4 kA/m2 su verovatno usled tehničkog nedostatka tokom testova. Međutim, kao što se može videti na Slici 3 (dalji testovi urađeni sa istim parametrima nego na Slici 2) iz ovog pronalaska, rezultati za 4 kA/m2 su čini se u skladu sa onima od 3 kA/m2 i 5 kA/m2. Na osnovu tih rezultata prikazanih na Slikama 2 i 3 ovog pronalaska, može da bude jedno izvođenje ovog pronalaska da se izvede pretvaranje litijum sulfata u litijum hidroksid pri pretvaranju od oko 30 do oko 60 %, oko 40 do oko 60 %, oko 40 do oko 50 %, oko 40 do oko 55 %, ili oko 45 do oko 55 % i zatim upotreba preostale supstance (druga vodena supstanca) koja sadrži litijum bisulfat kao supstancu vodenog rastvora litijum bisulfata za mešanje sa materijalom koji sadrži litijum i da bi se dobila mešavina koju treba peći.

Primer 4: Testovi pečenja litijum bisulfata/natrijum bisulfata sa elektrohemijski generisanim katjonima vodonika sumporne kiseline

[0168] Urađene su studije korišćenjem mešavine LiHSO4, NaHSO4i H2SO4kao reagensa sulfata korišćenjem postupka opisanog u Primeru 1. Mešavina kiseline je zatim pečena u peći za pečenje opeke pod standardnim uslovima upotrebom temperature peći od 250°C za vreme pečenja na ciljnoj temperaturi od 30 minuta i ukupnom vremenu pečenja od 1,5-2,75 sati. Pečeni β-spodumen je zatim podvrgnut luženju vodom da bi se odredio nivo Li pretvaranja. Rezultati testa pečenja bisulfatom za ispitivanja korišćenjem različitih parametara su sažeto prikazani u Tabeli 3.

2

Tabela 3

[0169] Vrednosti ekstrakcije u Tabeli 3 su izračunate na osnovu Li sadržaja u ostatku luživanja vodom i početnog dovoda. Jasno je iz gore u tekstu prikazanih rezultata da upoređeni rezultati Li ekstrakcije dobijene u Primeru 2 sumporna kiselina je generisana elektrohemijski proporcionalno smanjuje potreban višak sumporne kiseline.

Primer 5: Uklanjanje vode i litijum sulfata iz procesnog rastvora

[0170] Posle kampanje testova pečenja zasnovanih na različitih mešavinama kiseline koje simuliraju drugu supstancu koja bi bila dobijena iz elektromembranskog postupka, dalje testiranje je urađeno da bi se uklonilo što je moguće više vode iz gore pomenute supstance pre mešanja sa materijalom koji sadrži litijum.

[0171] Kada se mešavina zagreva, voda se selektivno uklanja isparavanjem. Kada mešavina iz koje je uklonjena voda dostigne temperaturu ključanja od oko 118°C, primećeno je da se formira talog. Slika 5 i 6 su XRD analiza nataloženih kristala oporavljenih iz ovog postupka. Slika 5 nastaje kao rezultat iz analize taloga oporavljenog iz testa 07A. Slika 5 pokazuje da kada se formira talog na temperaturi ispod oko 125°C do 130°C, njegova hemijska supstanca je u suštini litijum sulfat monohidrat. Dakle, litijum sulfat monohidrat je pretežno selektivno nataložen i/ili pretežno selektivno formiran. Slika 6 nastaje kao rezultat iz analize taloga oporavljenog iz testa 04. Prikazano je da kada se taloženje izvede na temperaturama od barem oko 125°C do 130°C,

2

barem deo tog taloga je dehidriran, čime se formira anhidrovani litijum sulfat. Nastavak takvog zagrevanja može da odvede do značajnijeg taloženja i/ili formiranja anhidrovanog litijum sulfata.

[0172] Takođe je primenjeno da, suprotno očekivanom ponašanju pretežno čistog litijum sulfata u rastvoru vodenog rastvora, kada je koncentrovana mešavina kiseline ohlađena, oporavak litijum sulfata monohidrata je dramatično povećan. Kao što je prikazano u Tabelama 5 i 6, predstavljanje podataka generisanih pomoću dve nezavisne laboratorije, oko 35% do oko 80% litijum sulfata moguće je odvojiti kao litijum sulfat monohidrat, na primer, zavisno od temperature na kojoj je rastvor ohlađen. Slika 7, bazirana na podacima u Tabeli 5, pokazuje efikasnost oporavka litijum sulfata na koraku odvajanja kao funkciju vode uklonjene iz atmosferskog pritiska na bazi mase. Očigledno je iz ove sike i iz krajnjih temperatura ključanja u Tabeli 5 da se većina litijum sulfata taloži na temperaturi ispod 130°C u njegovom monohidratnom obliku.

[0173] Čini se da je ovaj fenomen, neanticipiran iz veoma oskudne liiterature o rastvorima vodenog rastvora kiselog litijum sulfata, predstavljaju operativnu prednost u kontekstu ovog pronalaska. Svakako, moguće ga je reciklirati direktno elektromembranskim postupkom što, kao prednost, omogućava veoma visoku čistoću i dodavanje značajno čiste sirovine u glavni tok koji dolazi iz materijala koji sadrži litijum.

[0174] Iz ovih testova smo utvrdili da je druga supstanca nastala kao rezultat iz testa 07A (supstanca A) treba da se testira za pečenje materijala koji sadrži litijum.

[0175] Na osnovu ove supstance, drugi korak isparavanja je testiran (07B) da bi se uklonilo više vode. Test 07A je dodatno isparavao sve dok nije dostigao temperaturu ključanja od oko 200°C (supstanca B).

Tabela 5

2

Tabela 6

[0176] Stručnjak u ovoj oblasti će razumeti da u pogledu energetskih troškova povezanih sa oporavkom litijum sulfata na različitim temperaturama, kompromis mora da se napravi između uklonjene vode, recikliranog litijuma elektromembranskim postupkom i efikasnosti nizvodnog postupka pečenja. Na primer, pod izvesnim uslovima troškovi koji se odnose na zagrevanje mogu da budu značajno viši i samim tim, filtracija će pogodno da bude izvedena na višoj temperaturi da bi bilo moguće oporaviti što je moguće više toplote. Međutim, kada dozvole energetski troškovi, moguće je izvesti temperaturu za odvajanje čvrste supstance od tečne na nižoj temperaturi kako bi se nataložio viši procenat litijum sulfata.

Primer 6: Testovi pečenja sa tretiranim nusproizvodom

[0177] Izvedene su studije korišćenjem supstance A i supstance B utvrđene u Primeru 5 kao reagens sulfata korišćenjem postupka opisanog u Primeru 1. Mešavina kiseline je zatim ispečena u peći za opeke pod standardnim uslovima korišćenjem temperature peći od 250°C za vreme pečenja na ciljnoj temperaturi od 30 minuta. Pečeni β-spodumen je zatim podvrgnut luženju vodom da bi se odredio nivo Li pretvaranja. Rezultati testova pečenja za ispitivanja korišćenjem različitih supstanci i stoihiometrijskog viška su sažeto prikazani u Tabeli 7.

Tabela 7

[0178] Vrednosti ekstrakcije u Tabeli 7 su izračunate na osnovu Li sadržaja u ostatku izluživanja vodom i početnog dovoda.

[0179] Jasno je iz rezultata datih gore u tekstu da upoređena sa rezultatima ekstrakcije Li

2

dobijenim u Primeru 2 i 4, supstanca A pokazuje slične učinke pri čemu ima koristi od recikliranja direktno litijum sulfata elektromembranskim postupkom kako je pomenuto u Primeru 5.

[0180] Jasno je iz rezultata datih gore u tekstu da upoređena sa rezultatima ekstrakcije Li dobijenim u Primeru 2 i 4, supstanca A pokazuje bolje učinke pri čemu ima koristi od recikliranja direktno litijum sulfata elektromembranskim postupkom kako je pomenuto u Primeru 5.

2

Claims (16)

Patentni zahtevi

1.Postupak za dobijanje litijum hidroksida, pomenuti postupak obuhvata:

podvrgavanje prvog vodenog sastava koji sadrži litijum sulfat elektromembranskom postupku pod odgovarajućim uslovima za bar delimičnu konverziju navedenog litijum sulfata u litijum hidroksid i da se dobije druga vodena supstanca koja sadrži litijum sulfat;

povećanje koncentracije kiseline u navedenoj drugoj vodenoj supstanci; i

obnavljanje litijum sulfata u obliku litijum sulfata monohidrata iz pomenute druge vodene supstancei ponovna upotreba za elektromembranski proces.

2.Postupak prema zahtevu 1, naznačen time što pomenuti postupak obuhvata povećanje koncentracije kiseline u pomenutoj drugoj vodenoj supstanci uklanjanjem vode iz pomenute druge vodene supstance.

3. Postupak prema zahtevu 2, naznačen time što se povećana koncentracija pomenute kiseline izvodi zagrevanjem navedene druge vodene supstance.

4. Postupak prema zahtevu 3, naznačen time što se pomenuta druge vodene supstance zagreva na temperaturi od oko 110 ° C do oko 130 ° C.

5. Postupak prema patentnom zahtevu 4, naznačen time što se pomenuta druge vodene supstance zagreva pod smanjenim pritiskom ili pod njim vakuum.

6. Postupak prema zahtevu 4, naznačen time što se pomenuta pomenuta druge vodene supstance zagreva pod atmosferskim pritiskom.

7. Postupak prema zahtevu 2, naznačen time što se povećana koncentracija pomenute kiseline vrši postupkom membranske dehidratacije, membranskim postupkom reverzne osmoze ili dodavanjem neke kiseline.

8. Postupak prema bilo kojem od zahteva 2 do 7, naznačen time što uklanjanje vode iz pomenute druge vodene supstance uzrokuje taloženje litijum sulfata monohidrata.

9. Postupak prema bilo kom od zahteva 2 do 7, naznačen time što uklanjanje vode iz pomenute druge vodene supstance uzrokuje suštinski selektivno taloženje litijum sulfata monohidrata.

10. Postupak prema bilo kom od zahteva 2 do 7, naznačen time što uklanjanje vode iz pomenute druge vodene supstance uzrokuje kristalizacija litijum sulfata monohidrata.

11. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 10, naznačen time što pomenuti postupak obuhvata povećanje koncentracije kiseline u pomenutoj drugoj vodenoj supstanci uklanjanjem vode iz pomenute druge vode supstance i time u osnovi selektivnog taloženje litijum sulfata.

12. Postupak prema bilo kojim od zahteva 8 do 11, naznačen time, što dalje obuhvata sprovođenje razdvajanja čvrsta tečnost za rekuperaciju navedenog litijum sulfat, čime se dobija navedeni litijum sulfat i kiseli sastav.

13. Postupak prema bilo kom od zahteva 8 do 11, naznačen time što dalje obuhvata izvođenje razdvajanja čvrsta tečnost na temperaturi od oko 25 ° C do oko 125 ° C da bi se dobio navedeni litijum sulfat, čime se dobija navedeni litijum sulfat i kiseli sastav.

14. Postupak prema bilo kojem od patentnih zahteva 8 do 11, koji dalje obuhvata postupak razdvajanja čvrsta tečnost za rekuperaciju navedenog litijum sulfata, čime se dobija navedeni litijum sulfat i kiseli sastav efikasan za mešanje sa materijalom koji sadrži litijum.

15. Postupak prema bilo kom od zahteva 8 do 11, naznačen time što dalje obuhvata postupak razdvajanja čvrsta tečnost na temperaturi od oko 15 ° C do oko 130 ° C da bi se dobio navedeni litijum sulfat, čime se dobija navedeni litijum sulfat i kiseli sastav efikasan za mešanje sa materijalom koji sadrži litijum.

16. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 15, naznačen time što je navedena kiselina H2SO4.

1