RU2684384C1 - Способ и устройство для производства гидроксида лития и карбоната лития - Google Patents
Способ и устройство для производства гидроксида лития и карбоната лития Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684384C1 RU2684384C1 RU2017141578A RU2017141578A RU2684384C1 RU 2684384 C1 RU2684384 C1 RU 2684384C1 RU 2017141578 A RU2017141578 A RU 2017141578A RU 2017141578 A RU2017141578 A RU 2017141578A RU 2684384 C1 RU2684384 C1 RU 2684384C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- selective
- dialysis membrane
- aqueous solution
- solution
- Prior art date
Links
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 360
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 39
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 274
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 214
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims abstract description 181
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 155
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 130
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 114
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 98
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 96
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 95
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 69
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 59
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 44
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 78
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 77
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 20
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 18
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 16
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 12
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims description 12
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims description 3
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 3
- 229910001760 lithium mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SNKMVYBWZDHJHE-UHFFFAOYSA-M lithium;dihydrogen phosphate Chemical compound [Li+].OP(O)([O-])=O SNKMVYBWZDHJHE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 11
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 2
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M dihydrogenphosphate Chemical compound OP(O)([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MHFMYGHRYRSFIG-UHFFFAOYSA-L dilithium;dihydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-].[OH-] MHFMYGHRYRSFIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/08—Carbonates; Bicarbonates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/445—Ion-selective electrodialysis with bipolar membranes; Water splitting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
- B01D61/463—Apparatus therefor comprising the membrane sequence AC or CA, where C is a cation exchange membrane
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
- B01D61/465—Apparatus therefor comprising the membrane sequence AB or BA, where B is a bipolar membrane
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
- B01D61/48—Apparatus therefor having one or more compartments filled with ion-exchange material, e.g. electrodeionisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
- B01D61/50—Stacks of the plate-and-frame type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/02—Oxides; Hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/04—Halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/14—Alkali metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/18—Alkaline earth metal compounds or magnesium compounds
- C25B1/20—Hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/25—Recirculation, recycling or bypass, e.g. recirculation of concentrate into the feed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/26—Further operations combined with membrane separation processes
- B01D2311/263—Chemical reaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ производства гидроксида лития включает растворение фосфата лития в соляной кислоте. Затем проводят этап подготовки электродиализатора с селективными к однозарядным ионам мембранами, подачи растворенного в кислоте фосфата лития между анодным сепаратором анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и между катодным сепаратором катодной камеры и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной соответственно и подачи воды между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной. Получают водный раствор хлорида лития и одновременно водный раствор фосфорной кислоты путем подачи электрического тока на электродиализатор с селективными к однозарядным ионам мембранами. Проводят преобразование полученного водного раствора хлорида лития в водный раствор гидроксида лития. Для получения карбоната лития осуществляют процесс карбонизации раствора, содержащего гидроксид лития. Изобретение позволяет снизить производственные затраты на получение высокочистых гидроксида лития и карбоната лития. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 пр.
Description
Область техники
В данном документе раскрывается способ и устройство для производства гидроксида лития и карбоната лития.
Уровень техники
Для экономичного производства гидроксида лития и карбоната лития с чистотой выше определенной степени концентрации для коммерческих целей, уровень концентрации лития должен быть достаточным для карбонизации при удалении примесей, присутствующих в литий содержащем растворе.
Однако, затраты на удаление примесей и концентрирование лития составляют большую часть всех затрат, что создает проблему, в связи с чем было проведено исследование для решения данной проблемы.
Во-первых, химическое осаждение общеизвестно как способ удаления примесных ионных компонентов до уровня ниже или равного предварительно заданному уровню концентрации. Тем не менее, этому способу присуща проблема, заключающаяся в том, что затраты на химические реагенты чрезмерно высоки, кроме того, добавляемый химический реагент становится еще одной примесью, требующей удаления.
При этом, технология выпаривания природной рапы солнечным теплом с целью удаления примесей и концентрирования лития предлагается в качестве способа концентрирования лития. Однако, природное выпаривание связано с большими затратами времени, превышающими или составляющими 1 год, и для решения проблемы времени требуется очень большие испарительные мощности (напр., искусственный испарительный водоем и т.д.). В этом случае, дополнительно возникают высокие затраты, связанные с инвестированием в мощности огромных размеров, их эксплуатацией и обслуживанием и т.д..
Таким образом, для экономичного производства гидроксида лития и карбоната лития с чистотой выше или равной заданному уровню концентрации требуется технология, заменяющая химическое осаждение и природное выпаривание, но эффективная альтернатива до сих пор не предложена.
Техническая задача
Авторы настоящего изобретения предлагают эффективную альтернативу экономичного производства гидроксида лития и карбоната лития, соответствующую другим способам, но исключающую химическое осаждение или природное выпаривание.
В частности, авторы разработали серию процессов: диализ фосфата лития при помощи электродиализатора с селективными к однозарядным ионам мембранами для разделения на водный раствор хлорида лития и водный раствор фосфорной кислоты; диализ отделенного хлорида лития при помощи биполярного электродиализатора для разделения на водный раствор гидроксида лития и водный раствор соляной кислоты; и, наконец, получение твердой фазы гидроксида лития и карбоната лития из отделенного раствора гидроксида лития.
В настоящем документе каждый из способов производства гидроксида лития и карбоната лития предлагается в качестве примерного варианта осуществления настоящего изобретения.
Техническое решение
В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения способ производства гидроксида лития предусматривает: этап растворения фосфата лития в кислоте;
этап подготовки электродиализатора с селективными к однозарядным ионам мембранами, организованного в следующем порядке: катодная камера с катодным сепаратором, селективная к однозарядным анионам диализная мембрана для селективного пропуска однозарядных анионов, селективная к однозарядным катионам диализная мембрана для селективного пропуска однозарядных катионов и анодная камера с анодным сепаратором и подачи растворенного в кислоте фосфата лития между анодным сепаратором анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и между катодным сепаратором катодной камеры и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной соответственно, и подачи воды между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной;
этап получения водного раствора хлорида лития и одновременно водного раствора фосфорной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на электродиализатор с селективными к однозарядным ионам мембранами; и
этап преобразования полученного водного раствора хлорида лития в водный раствор гидроксида лития.
Ниже приводится описание каждого из этапов.
Этап преобразования полученного водного раствора хлорида лития в водный раствор гидроксида лития может включать этап подготовки биполярного электродиализатора, организованного в следующем порядке: анодная камера с анодом; первая биполярная мембрана; селективная к анионам диализная мембрана; селективная к катионам диализная мембрана, вторая биполярная мембрана; и катодная камера с катодом, и подачи водного раствора хлорида лития между селективной к катионам диализной мембраной и селективной к анионам диализной мембраной, и подачи воды между первой биполярной мембраной и селективной к анионам диализной мембраной и второй биполярной мембраной и селективной к катионам диализной мембраной, соответственно; а также этап получения водного раствора хлорида лития и одновременно водного раствора соляной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на биполярный электродиализатор.
Этап подготовки фосфата лития может включать этап подготовки литийсодержащего раствора; и подачу фосфорсодержащего материала в литийсодержащий раствор для осаждения растворенного лития в качестве фосфата лития.
Водный раствор фосфорной кислоты, полученный при помощи электродиализатора с селективными к однозарядным ионам мембранами, можно использовать в качестве фосфорсодержащего материала на этапе подачи фосфорсодержащего материала в литийсодержащий раствор для осаждения растворенного лития в качестве фосфата лития.
Водный раствор соляной кислоты, полученный при помощи биполярного электродиализатора, можно использовать в качестве части или всего объема кислоты на этапе растворения фосфата лития в кислоте.
После этапа получения водного раствора гидроксида лития и одновременно водного раствора соляной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на биполярный электродиализатор, способ может также предусматривать этап концентрирования водного раствора гидроксида лития для его кристаллизации; и этап высушивания кристаллизованного гидроксида лития для получения порошкообразной формы гидроксида лития.
На этапе подготовки литийсодержащего раствора литийсодержащий раствор могут выбирать из следующих вариантов: раствор, выделяющий литий, растворенный в морской воде; раствор, образованный в результате переработки отработавших литиевых аккумуляторов; раствор, полученный выщелачиванием литиевых минералов; рапа, литийсодержащая вода из минеральных источников, литийсодержащая грунтовая вода, и литийсодержащая рапа и комбинация указанных выше вариантов.
Перед этапом подачи фосфорсодержащего материала в литийсодержащий раствор для осаждения растворенного лития в качестве фосфата лития способ может также предусматривать этап удаления примесных двухзарядных ионов из литийсодержащего раствора.
В частности, этап удаления примесных двухзарядных ионов из литийсодержащего раствора может являться этапом удаления ионов кальция и ионов магния путем подачи в литийсодержащий раствор химического соединения, выбираемого из следующих вариантов: гидроксид натрия (NaOH), карбонат натрия (Na2CO3), гидроксид кальция (Са(ОН)2), сульфат натрия (Na2SO4) и их комбинация.
На этапе растворения фосфата лития в кислоте кислоту, растворяющую фосфат лития, могут выбирать из следующих вариантов: соляная кислота (HCl), фосфорная кислота (H2SO4), азотная кислота (HNO3), фтороводородная кислота (HF), бромистый водород (HBr) и их комбинация.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения на этапе подготовки электродиализатора с селективными к однозарядным ионам мембранами, организованного в следующем порядке: катодная камера с катодным сепаратором; селективная к однозарядным анионам диализная мембрана для селективного пропуска однозарядных анионов; селективная к однозарядным катионам диализная мембрана для селективного пропуска однозарядных катионов; и анодная камера с анодным сепаратором, и подачи растворенного в кислоте фосфата лития между анодным сепаратором анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной, и между катодным сепаратором катодной камеры и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной соответственно, и подачи воды между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной, катодная камера и анодная камера могут содержать электродный раствор, выбираемый из следующих вариантов: сульфат лития (Li2SO4), гидроксид лития (LiOH), дигидрофосфат лития (LiH2PO4), фосфорная кислота (Н3РО4) и их комбинация, соответственно.
В частности, концентрация электродного раствора может находиться на уровне от 0,1 до 20% (массовая доля).
Кроме того, электропроводность электродного раствора может составлять от 10 до 100 мСм/см.
Этап получения водного раствора хлорида лития и, одновременно, водного раствора фосфорной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на электродиализатор с селективными к однозарядным ионам мембранами может включать: пропуск ионов лития в фосфате лития, растворенном в кислоте, через селективную к однозарядным катионам диализную мембрану для перемещения в направлении катода; пропуск ионов хлора в фосфате лития, растворенном в кислоте, через селективную к однозарядным анионам диализную мембрану для перемещения в направлении анода; концентрирование перемещенных ионов лития и перемещенных ионов хлора между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной для получения водного раствора хлорида лития; и концентрирование ионов фосфорной кислоты и ионов соляной кислоты в фосфате лития, растворенном в кислоте, оставшейся между анодным сепаратором анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной, и катодным сепаратором и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной для получения водного раствора фосфорной кислоты.
На этапе получения водного раствора хлорида лития и, одновременно, водного раствора фосфорной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на электродиализатор с селективными к однозарядным ионам мембранами концентрация рекуперированного водного раствора фосфорной кислоты может находиться на уровне от 0,1 до 3,0 М.
На этапе подготовки биполярного электродиализатора, организованного в следующем порядке: анодная камера с анодом; первая биполярная мембрана; селективная к анионам диализная мембрана; селективная к катионам диализная мембрана, вторая биполярная мембрана; и катодная камера с катодом, и подачи водного раствора хлорида лития между селективной к катионам диализной мембраной и селективной к анионам диализной мембраной, и подачи воды между первой биполярной мембраной и селективной к анионам диализной мембраной, и между второй биполярной мембраной и селективной к катионам диализной мембраной соответственно; массовая доля подаваемого объема воды по отношению к подаваемому объему водного раствора хлорида лития (вода:водный раствор хлорида лития) может составлять от 1:20 до 1:2.
В частности, этап получения водного раствора гидроксида лития и одновременно водного раствора соляной кислоты, полученного в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на биполярный электродиализатор содержит: гидролиз воды на первой биполярной мембране и второй биполярной мембране для образования гидроксильного иона и протона; пропуск ионов лития в водном растворе хлорида лития через селективную к катионам диализную мембрану для перемещения в направлении катода; концентрирование гидроксильных ионов, образованных на второй биполярной мембране и перемещенных ионов лития между селективной к катионам диализной мембраной и второй биполярной мембраной для получения водного раствора гидроксида лития; пропуск ионов хлора в водном растворе хлорида лития через селективную к анионам диализную мембрану для перемещения в направлении анода; и концентрирование протонов, образовавшихся на первой биполярной мембране, и перемещенных ионов хлора между селективной к анионам диализной мембраной и первой биполярной мембраной для получения водного раствора соляной кислоты.
На этапе получения водного раствора гидроксида лития и, одновременно, водного раствора соляной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на биполярный электродиализатор концентрация отделенного водного раствора соляной кислоты может находиться на уровне от 0,1 до 3,0 М.
Электродиализатором с мембранами, обладающими селективностью по однозарядным ионам, может являться устройство, в котором селективная к однозарядным катионам диализная мембрана и селективная к однозарядным анионам диализная мембрана образуют пару, и непрерывно образуется множество пар диализных мембран.
Биполярным электродиализатором может являться устройство, содержащее биполярную мембрану, в котором селективная к анионам диализная мембрана и селективная к катионам диализная мембрана образуют пару, и непрерывно образуется множество пар диализных мембран.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения способ производства карбоната лития предусматривает этап подготовки водного раствора гидроксида лития, полученного при помощи способа, и этап карбонизации водного раствора гидроксида лития для получения карбоната лития.
С другой стороны, этап карбонизации водного раствора гидроксида лития для получения карбоната лития может быть осуществлен с помощью реакции водного раствора гидроксида лития с двуокисью углерода (СО2).
В еще одном варианте осуществления, настоящее изобретение предлагает устройство для производства литийсодержащего соединения, содержащего электродиализатор пакетного типа, в котором пара из первой селективной к анионам диализной мембраны, выборочно пропускающая однозарядные анионы, и первой селективной к катионам диализной мембраны, выборочно пропускающей однозарядные катионы, непрерывно расположены между первой катодной камерой, содержащей первый катод и первый катодный сепаратор, и первой анодной камерой, содержащей анод и первый анодный сепаратор, состоящий из: линии подачи электродного раствора в первую катодную камеру и первую анодную камеру; линии подачи фосфата лития, растворенного в кислоте, и линии подачи воды, расположенных поочередно, каждая между парой из первой селективной к анионам диализной мембраны и первой селективной к катионам диализной мембраны; и линии отвода водного раствора хлорида лития, образовавшегося в результате осуществления электродиализа, и линии отвода водного раствора фосфорной кислоты, расположенных поочередно, каждая между парой из первой селективной к анионам диализной мембраны и первой селективной к катионам диализной мембраны, для того, чтобы обеспечить непрерывное преобразование подаваемого фосфата лития в водный раствор хлорида лития.
Кроме того, в соответствии с еще одним вариантом осуществления, настоящее изобретение предлагает устройство для производства литийсодержащего соединения, дополнительно содержащее биполярный электродиализатор пакетного типа, в котором пара из третьего биполярного слоя и второй селективной к анионам диализной мембраны, и второй селективной к катионам диализной мембраны непрерывно расположены между второй катодной камерой, содержащей второй катод, и второй анодной камерой, содержащей второй анод, и состоящее из второй линии подачи электродного раствора во вторую катодную камеру и вторую анодную камеру; линии подачи водного раствора хлорида лития, отводимого из электродиализатора пакетного типа, в пространство между второй селективной к анионам диализной мембраной и второй селективной к катионам диализной мембраной; вторую линию подачи воды в пространство между третьим биполярным слоем и второй селективной к анионам диализной мембраной, и в пространство между второй селективной к катионам диализной мембраной и третьим биполярным слоем; линии отвода водного раствора гидроксида лития, образованного в результате биполярного электродиализа и расположенного между второй селективной к катионам диализной мембраной и третьим биполярным слоем; линии отвода водного раствора соляной кислоты, образованной в результате электродиализа и расположенную между третьим биполярным слоем и второй селективной к анионам диализной мембраной; и линию отвода остатков водного раствора хлорида лития, образованного в результате биполярного электродиализа и расположенную между второй селективной к анионам диализной мембраной и второй селективной к катионам диализной мембраной, для того, чтобы обеспечить непрерывное преобразование подаваемого водного раствора хлорида лития в водный раствор гидроксида лития.
Пара из первой селективной к анионам диализной мембраны и первой селективной к катионам диализной мембраны может непрерывно размещаться в количестве от десятков до тысяч пар, и пара из третьей биполярной мембраны и второй селективной к анионам диализной мембраны и второй селективной к катионам диализной мембраны может непрерывно размещаться в количестве от нескольких десятков до нескольких тысяч пар.
Водный раствор фосфорной кислоты, отводимый из электродиализатора пакетного типа, можно повторно использовать в качестве фторсодержащего материала в процессе производства фосфата лития.
Водный раствор соляной кислоты, отводимый из биполярного электродиализатора, можно повторно использовать для подачи части фосфата лития, растворенного в кислоте.
Оно также может содержать устройство для карбонизации для преобразования отведенного водного раствора гидроксида лития в карбонат лития.
Полезные эффекты изобретения
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения гидроксид лития и карбонат лития могут быть получены с высокой степенью чистоты и уровнем концентрации при высокой экономичности и низких производственных затратах.
В частности, при диализе фосфата лития с помощью электродиализатора с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, он может эффективно отделять примесь фосфорной кислоты и одновременно получать водный раствор хлорида лития с высоким уровнем концентрации лития. Кроме того, при диализе водного раствора хлорида лития с помощью биполярного электродиализатора он может эффективно отделять примесь соляной кислоты и одновременно получать водный раствор хлорида лития с высоким уровнем концентрации лития.
Кроме того, отделенная фосфорная кислота и соляная кислота в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения могут быть использованы повторно в процессе настоящего изобретения, тем самым способствуя экономичному производству гидроксида лития и карбоната лития.
Кроме того, из водного раствора гидроксида лития можно получить порошкообразную форму гидроксида лития лития и карбонат лития.
Описание чертежей
На ФИГ. 1 представлена блок-схема в общем описывающая способ производства гидроксида лития и карбоната лития в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 2 схематично представлен способ производства хлорида лития с помощью электродиализатора с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, соответствующий одному примеру осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 3 схематично представлен способ производства гидроксида лития с помощью биполярного электродиализатора, соответствующий одному примеру осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 4 схематично представлен способ производства хлорида лития с помощью электродиализатора пакетного типа с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, соответствующий одному примеру осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 5 схематично представлен способ подготовки гидроксида лития с помощью биполярного электродиализатора пакетного типа, соответствующий одному примеру осуществления настоящего изобретения.
Принцип изобретения
Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения дается ниже. Однако, данные варианты осуществления являются примерными, настоящее изобретение ими не ограничивается и определяется формулой изобретения.
Если не указано иное, все термины (включая технические и научные), используемые в настоящем документе, имеют такое же значение, что и обычно используемое специалистами в данной области. В тексте описания изобретения, если прямо не указано обратное, слово «содержать» и его формы, такие как «содержит» или «содержащий», означают включение указанных элементов, но не исключение любых других элементов. Форма единственного числа подразумевает как единственное, так и множественное число существительных, за исключением случаев, когда контекстом четко определено иное.
Как указано выше, химическое осаждение и природное выпаривание не являются экономичными способами производства гидроксида лития и карбоната лития с высокой степенью чистоты, превышающей или равной предварительно заданный уровень концентрации, и требуется заменяющий их способ.
Авторы настоящего изобретения предлагают серию процессов, включающих i) этап преобразования фосфата лития в хлорид лития, ii) этап преобразования хлорида лития в гидроксид лития, и iii) этап получения собственно порошкообразной формы гидроксида лития лития или карбонизации гидроксида лития для получения карбоната лития, и рассматривают следующие вопросы на каждом из этапов.
i) Сначала, этап преобразования фосфата лития в хлорид лития соответствует растворению фосфата лития в кислоте и его подаче в электродиализатор с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, вместе с водой с целью разделения водного раствора хлорида лития и водного раствора фосфорной кислоты.
В частности, после того как фосфат лития растворяется в кислоте, в результате химической реакции получается хлорид лития высокой концентрации, и одновременно в качестве побочного продукта получается фосфорная кислота. При непосредственном добавлении продукта в процесс карбонизации в результате карбонизации хлорида лития получается карбонат лития, но одновременно фосфорной кислотой неизбежно образуется существенный объем примесей. В то же время, фосфорная кислота является дорогостоящим материалом, содержащим фосфор (Р), который является экологически опасным веществом.
Учитывая это, фосфорную кислоту необходимо рекуперировать и использовать повторно, отделять от хлорида лития во время получения хлорида лития с высоким уровнем концентрации лития, что можно осуществлять при помощи электродиализатора с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам.
ii) В то же время, этап преобразования хлорида лития в гидроксид лития соответствует подаче отделенного водного раствора хлорида лития в биполярный электродиализатор с целью разделения водного раствора гидроксида лития и водного раствора соляной кислоты.
В частности, для непосредственной карбонизации отделенного водного раствора хлорида лития может потребоваться регулирование рН до 11 при помощи добавки, такой как каустическая сода и другое подобное вещество. В таком случае, полученный карбонат лития неизбежно содержит существенный объем примесей, произведенных добавками, и требуется дополнительный процесс, такой как промывка горячей водой или подобный, который приводит к неоправданному снижению выхода лития и увеличению затрат.
В противоположность этому гидроксид лития не требует добавок для увеличения рН во время процесса карбонизации и позволяет производить карбонат лития с высоким уровнем выхода без необходимости в дополнительных процессах. Биполярный электродиализатор может эффективно разделять хлорид лития и побочный продукт соляной кислоты при ее преобразования в гидроксид лития с высоким уровнем концентрации.
iii) Кроме того, отделенный водный раствор гидроксида лития можно использовать в электродном материале перезаряжаемых аккумуляторов или т.д., добавляя его при процессе карбонизации для получения карбоната лития или используя его порошкообразную форму.
В целом, концентрация лития достигает высокого уровня при каждом процессе и одновременно литий эффективно отделяется от неизбежно образующегося побочного продукта, и оба материала могут быть получены с высокой эффективностью, при этом побочный продукт можно передавать на соответствующий процесс и использовать повторно, тем самым обеспечивая экономию.
Серия процессов обобщенно показана на ФИГ. 1, и, таким образом, описание способа производства каждого материала дается со ссылкой на данную фигуру.
Сначала дается описание процесса подготовки фосфата лития (S10-S20), являющегося сырьевым материалом для процесса производства хлорида лития.
Фосфат лития высокого уровня чистоты можно получить путем очистки двухзарядных ионов, таких как Са2+, Mg2+ или подобных, в литийсодержащем растворе (например, в растворе, выделяющем литий, растворенный в океанской воде, в растворе, образованном в результате процесса переработки литиевых аккумуляторов, в растворе, полученном выщелачиванием литиевых минералов, в рапе, в литийсодержащей воде из минеральных источников, литийсодержащей грунтовой воде, литийсодержащей рапе и т.д.) с последующим добавлением фосфорсодержащего материала.
Общими материалами, входящими состав в литийсодержащего раствора, могут быть Li+, Na+, K+, Са2+, Mg2+, Cl-, SO4 2- и подобные. Однако, все компоненты, за исключением Li+, могут рассматриваться как примеси в процессе производства хлорида лития, гидроксида лития и карбоната лития в соответствии с примерными вариантами осуществления настоящего изобретения, в частности, так как примеси также могут подвергаться карбонизации и осаждению вместе с карбонатом лития в процессе его производства, примеси требуется удалять (S10).
Больше, чем прочие примеси, Са2+ и Mg2+ способны осаждаться на поверхности селективной к катионам диализной мембраны в описываемом ниже биполярном электродиализаторе, приводя к засорению мембраны, при этом они являются компонентами наиболее трудными в удалении, даже при помощи горячей воды, благодаря их низкой растворяемости, и поэтому их требуется удалять в первую очередь.
Способ удаления Са2+ и Mg2+ не имеет конкретного ограничения, но может использовать следующие схемы реакции 1-3 или подобные.
[Схема реакции 1]
[Схема реакции 2]
[Схема реакции 3]
Учитывая схемы реакции 1-3, Са2+ и Mg2+ могут осаждаться, как Са(ОН)2, Mg(OH)2, CaCO2, MgCO3, CaSO4 и подобные, при последовательной и должной подаче в литийсодержащий раствор NaOH, Na2CO3, Са(ОН)2, Na2SO4 и подобных веществ.
После селективного отделения и удаления Са2+, Mg2+ из литийсодержащего раствора в нем сохраняются Li+, Na+, К+, Cl-. После добавления к нему фосфорсодержащего материала и последующего необходимого регулирования рН можно получать фосфат лития (S20).
Среди фосфорсодержащих материалов может быть фосфорная кислота и подобные ей. В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения для того, чтобы снизить расходы на исходный материал и избежать загрязнения окружающей среды, водный раствор фосфорной кислоты, являющийся побочным продуктом процесса преобразования фосфата лития в хлорид лития, можно использовать повторно в качестве фосфорсодержащего материала.
Описание процесса преобразования фосфата лития в хлорид лития (S30-S40) приводится ниже.
Как раскрыто выше, для получения хлорида лития с высоким уровнем концентрации лития, а также для рекуперации и повторного использования фосфорной кислоты (S52) помимо хлорида лития, можно использовать электродиализатор с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, в котором селективная к однозарядным катионам диализная мембрана 140 и селективная к однозарядным анионам диализная мембрана 130, селективно пропускающие однозарядные катионы и однозарядные анионы, соответственно, расположены между анодной камерой и катодной камерой. Анодная камера содержит анод 160 и анодный сепаратор 150, а катодная камера содержит катод 110 и катодный сепаратор 120, и электродный раствор подается в пространство между анодом 160 и анодным сепаратором 150, и между катодом 110 и катодным сепаратором 120. Схематическое изображение электродиализатора 100 с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, дано на ФИГ. 2, и его описание дается со ссылкой на эту фигуру.
Фосфат лития растворяется в кислоте и подается в пространство между анодным сепаратором 150 анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной 140, и в пространство между катодным сепаратором 120 катодной камеры и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной 130, а вода подается в пространство между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной 140 и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной 130 для подготовки электродиализа.
В частности, в качестве электродного раствора, подаваемого в катодную камеру и анодную камеру соответственно, можно выбрать сульфат лития (Li2SO4), гидроксид лития (LiOH), дигидрофосфат лития (LiH2PO4), фосфорную кислоту (Н3РО4) и их комбинацию. Электродный раствор циркулирует для равномерного перемещения электронов в каждую камеру.
В таком случае, концентрация электродного раствора может находиться на уровне от 0,1 до 20% (массовая доля). Кроме того, электропроводность электродного раствора может составлять от 10 до 100 мСм/см. В частности, электропроводность электродного раствора пропорциональна его концентрации. В то же время, термин «пропорциональна» не означает только прямую пропорциональность, но, по существу, означает тенденцию, в соответствии с которой электропроводность повышается по мере повышения уровня концентрации электродного раствора.
В связи с этим ионы в электродиализаторе 100 с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, должны перемещаться плавно, и для этого уровень концентрации электродного раствора и электропроводность должны превышать или соответствовать определенному уровню.
Однако, если уровень концентрации и уровень электропроводности электродного раствора становятся слишком высокими, скорость перемещения ионов в электродиализаторе 100 с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, наоборот понижается, а электрическое сопротивление растет, вызывая повышение напряжения, падение силы тока, снижение коэффициента использования тока, увеличение затрат на электроэнергию и т.д.
В частности, если уровень концентрации и уровень электропроводности электродного раствора становятся слишком высокими, разница в концентрации каждого раствора (напр., фосфата лития, растворенного в кислоте, и воды), подаваемого в электродиализатор с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, может увеличиться, и разница в уровне концентрации послужит причиной возникновения силы диффузии, а сила диффузии направлена в сторону, противоположную изначально требуемому направлению перемещения ионов.
Учитывая все, указанное выше, концентрация электродного раствора должна находиться на уровне от 0,1 до 20% (массовая доля), а электропроводность должна быть на уровне от 10 до 100 мСм/см.
Вид кислоты, в которой растворяют фосфат лития, не имеет конкретного ограничения, но выбирается из следующих вариантов: соляная кислота (HCl), фосфорная кислота (H2SO4), азотная кислота (HNO3), фтороводородная кислота (HF), бромистый водород (HBr) и их комбинация, и соляная кислота (HCl) является предпочтительной. В соответствии с одним примерным вариантом осуществления настоящего изобретения водный раствор соляной кислоты, получаемый в качестве побочного продукта в процессе преобразования хлорида лития в гидроксид лития (S50), используется повторно (S62) в качестве растворяющей кислоты, что описано ниже.
В то же время, при подаче напряжения на электродиализатор 100 с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, в который подаются растворенный в кислоте фосфат лития и вода, анионы перемещаются в направлении анода 160 благодаря эффекту электрофореза, а катионы перемещаются в направлении катода 110.
В частности, фосфат лития и соляная кислота в растворенном в кислоте фосфате лития реагируют, как показано на следующей схеме реакции 4, в результате чего перемещенными ионами, в соответствии с эффектом электрофореза, являются Li+, Cl-, PO4 3-, H+ или подобные.
[Схема реакции 4]
В данном случае, только ионы хлора, являющиеся однозарядными среди анионов, могут быть пропущены через селективную к однозарядным анионам диализную мембрану 130, но ионы фосфорной кислоты не могут быть пропущены. Кроме того, ионы лития, являющиеся однозарядными катионами, могут быть пропущены через селективную к однозарядным катионам диализную мембрану 140 в направлении, противоположном ионам хлора.
Следовательно, ионы лития непрерывно концентрируются вместе с ионами хлора между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной 140 и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной 130 для получения водного раствора хлорида лития. В то же время, ионы фосфорной кислоты и ионы соляной кислоты, содержащиеся в растворенном в кислоте фосфате лития, остающиеся между анодным сепаратором 150 анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной 140, и между катодным сепаратором 120 катодной камеры и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной 130, концентрируются для получения водного раствора фосфорной кислоты.
Таким образом, водный раствор хлорида лития можно рекуперировать из пространства между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной 140 и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной 130, а водный раствор фосфорной кислоты можно рекуперировать из пространства между анодным сепаратором 150 анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной 140, и между катодным сепаратором 120 катодной камеры и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной 130.
В результате, при использовании фосфата лития в качестве исходного материала, и при использовании электродиализатора 100 с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, можно подготовить водный раствор хлорида лития с высокой концентрацией лития, а также эффективно отделять его от водного раствора фосфорной кислоты, образуемой одновременно.
В данном случае концентрация водного раствора фосфорной кислоты может быть на уровне от 0,1 до 3,0 М. В частности, для того, чтобы обеспечить рекуперацию и повторное использование (S52) водного раствора фосфорной кислоты, концентрация должна превышать или быть равной 0,1 М. С другой стороны, повторное использование водного раствора фосфорной кислоты с концентрацией, превышающей 3,0 М, создает силу диффузии благодаря разнице в уровне концентрации, вызывающей повышение напряжения, снижение силы тока, снижение коэффициента использования тока, увеличение затрат на электроэнергию, и поэтому необходимо рекуперировать водный раствор фосфорной кислоты с концентрацией ниже или равной 3,0 М.
В таком случае водный раствор фосфорной кислоты можно рекуперировать и повторно использовать (S52) в качестве фосфорсодержащего материала для процесса подготовки фосфата лития, как указано выше.
Кроме того, водный раствор хлорида лития, отделенный от водного раствора фосфорной кислоты, можно использовать в качестве исходного материала для преобразования в водный раствор гидроксида лития.
В то же время электродиализатор 100 с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, можно использовать в качестве пакетной конструкции, где их множество собрано в пакет.
Если электродиализатор 100 с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, является пакетным, как указано выше, его конструкция может предусматривать пары из селективных к однозарядным катионам диализных мембран 140 и селективных к однозарядным анионам диализных мембран 130, несколько десятков или тысяч которых расположены между анодной камерой и катодной камерой.
Применение электродиализатора пакетного типа может предусматривать линии для подачи в пакет фосфата лития, растворенного в кислоте, и воды, и линии для отвода из пакета водного раствора хлорида лития и водного раствора фосфорной кислоты. Более подробное описание электродиализатора пакетного типа приведено ниже.
Далее, описывается процесс перемещения хлорида лития в гидроксид лития (S50).
Конструкция биполярного электродиализатора 200, используемого для преобразования хлорида лития в гидроксид лития, может быть такой, как представлена на ФИГ. 3, и предусматривать последовательное расположение анодной камеры с анодом 210, первой биполярной мембраны 220, селективной к анионам диализной мембраны 230, селективной к катионам диализной мембраны 240, второй биполярной мембраны 250, катодной камеры с катодом 260.
В биполярном электродиализаторе 200 водный раствор хлорида лития подается между селективной к анионам диализной мембраной 230 и селективной к катионам диализной мембраной 240, вода подается в пространство между первой биполярной мембраной 220 и селективной к анионам диализной мембраной 230 и в пространство между второй биполярной мембраной 250 и селективной к катионам диализной мембраной 240 для подготовки биполярного электродиализа.
При подаче напряжения на биполярный электродиализатор, в который будет подаваться водный раствор хлорида лития и вода, концентрат воды гидролизуется на каждой биполярной мембране, и катионы и анионы водного раствора хлорида лития перемещаются в направлении катода 260 и анода 210 соответственно благодаря эффекту электрофореза.
В данном случае, массовая доля подаваемого объема воды относительно подаваемого объема водного раствора хлорида лития (вода:водный раствор хлорида лития) может регулироваться на уровне от 1:20 до 1:2. В частности, под подаваемым объемом воды подразумевается объем воды, подаваемый в пространство между первой биполярной мембраной 220 и селективной к анионам диализной мембраной 230, и в пространство между второй биполярной мембраной 250 и селективной к катионам диализной мембраной 240.
Если объем подаваемой воды небольшой, ниже предела, концентрация получаемого водного раствора хлорида лития получается чрезмерно высокой и благодаря разнице в концентрации возникает сила диффузии, вызывающая повышение напряжения, снижение силы тока, снижение коэффициента использования тока, увеличение затрат на электроэнергию и т.д.
Напротив, если объем подаваемой воды слишком большой, выше предела, концентрация получаемого водного раствора хлорида лития чрезмерно низкая, в связи с чем, требуется дополнительный процесс концентрации для получения гидроксида лития и карбоната лития, и возникают затраты на электроэнергию.
Для примерного варианта осуществления настоящего изобретения предпочтительно использовать чистую воду без примесей, такую как дистиллированную воду и еще более предпочтительную ионообменную воду.
Гидроксильные ионы, образующийся на второй биполярной мембране 250 и перемещенные ионы лития концентрируются между селективной к катионам диализной мембраной 240 и второй биполярной мембраной 250 для получения водного раствора гидроксида лития. Кроме того, протоны, образуемые на первой биполярной мембране 220, и перемещенные ионы хлора концентрируются между селективной к анионам диализной мембраной 230 и первой биполярной мембраной 220 для получения водного раствора соляной кислоты.
Таким образом, водный раствор гидроксида лития можно рекуперировать между второй биполярной мембраной 250 и селективной к катионам диализной мембраной 240, а водный раствор соляной кислоты можно рекуперировать между первой биполярной мембраной 220 и селективной к анионам диализной мембраной 230.
В результате, при использовании водного раствора хлорида лития в качестве исходного материала и при использовании биполярного электродиализатора 200 можно подготовить водный раствор хлорида лития с высокой концентрацией лития и одновременно эффективно отделять его от водного раствора соляной кислоты, образуемой одновременно. Химическая реакция, происходящая на данном этапе, продемонстрирована на схеме реакции 5.
[Схема реакции 5]
Как уже упоминалось выше, водный раствор соляной кислоты можно использовать в качестве части кислоты или в качестве кислоты на этапе (S62) растворения фосфата лития в кислоте. Более того, водный раствор гидроксида лития можно использовать в качестве исходного материала для подготовки карбоната лития или можно рекуперировать в порошкообразной форме (S60-S70) посредством процесса кристаллизации и высушивания.
В частности, карбонат лития можно легко подготовить путем распыления двуокиси углерода на водный раствор гидроксида лития. В то же время, порошкообразная форма гидроксида лития может получить путем концентрирования водного раствора гидроксида лития в процессе его вакуумного выпаривания и кристаллизации (S64-S66) и последующего высушивания в паровой сушилке.
Между тем, биполярный электродиализатор может быть выполнен в виде пакетной конструкции, где их множество последовательно собрано в пакет, как показано на ФИГ. 5.
Если биполярный электродиализатор выполнен пакетным, в его конструкции третья биполярная мембрана 455 и селективная к анионам диализная мембрана 430, и селективная к катионам диализная мембрана 440 образовывают пары, расположенные между двумя третьими биполярными слоями 455, и несколько десятков или сотен таких пар располагаются между анодной камерой и катодной камерой.
Применение биполярного электродиализатора пакетного типа может предусматривать линии для подачи в пакет водного раствора хлорида лития и воды, и линии для отвода из пакета водного раствора гидроксида лития и водного раствора соляной кислоты.
Подробное описание электродиализатора пакетного типа и биполярного электродиализатора пакетного типа, соответствующих другому дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения, дается ниже со ссылкой на ФИГ. 4 и 5.
Сначала, как показано на ФИГ. 4, в электродиализаторе пакетного типа первая селективная к анионам диализная мембрана 330, селективно пропускающая однозарядные анионы, и первая селективная к катионам диализная мембрана 340, селективно пропускающая однозарядные катионы, образуют пары и непрерывно размещены между первой катодной камерой, содержащей первый катод 310 и первый катодный сепаратор 320, и первой анодной камерой, содержащей первый анод 360 и первый анодный сепаратор 350. Пары из селективных диализных мембран 330 и 340 могут непрерывно размещаться в количестве от нескольких десятков до нескольких тысяч.
Кроме того, линии подачи электродного раствора (не показаны) в первую катодную камеру и первую анодную камеру сформированы сверху и сзади электродиализатора пакетного типа в виде замкнутого контура для циркуляции электродного раствора в электродиализаторе пакетного типа, а определенный участок линии подачи электродного раствора подсоединен к емкости подачи электродного раствора (не показана), обеспечивающей восполнение электродного раствора, и регулирующему клапану (не показан). Кроме того, привод (не показан), способный поддерживать циркуляцию электродного раствора, может быть смонтирован в емкости подачи электродного раствора. В данном случае в качестве электродного раствора может использоваться сульфат лития (Li2SO4), гидроксид лития (LiOH), дигидрофосфат лития (LiH2PO4), фосфорная кислота (H3PO4) и их комбинация.
В то же время, в электродиализаторе пакетного типа линия 370 подачи фосфата лития и линия 375 подачи воды, подающие фосфат лития, растворенный в кислоте, и воду соответственно, могут быть поочередно расположены, каждая между парой из первой селективной к анионам диализной мембраны 330 и первой селективной к катионам диализной мембраны 340. Кроме того, для отвода из электродиализатора пакетного типа водного раствора хлорида лития и водного раствора фосфорной кислоты, образованных в результате электродиализа, предусмотрена линия 380 отвода раствора хлорида лития и линия 385 отвода водного раствора фосфорной кислоты, расположенных поочередно, каждая между парой из первой селективной к анионам диализной мембраны 330 и первой селективной к катионам диализной мембраны 340.
При подаче электрического тока на указанный электродиализатор пакетного типа и непрерывной подаче растворенного в кислоте фосфата лития и воды отдельно друг от друга по линии 370 подачи фосфата лития и линии 375 подачи воды, водный раствор хлорида лития и водный раствор фосфорной кислоты, образовавшиеся благодаря эффекту электрофореза, непрерывно отводятся отдельно друг от друга по линии 380 отвода раствора хлорида лития и линии 385 отвода водного раствора фосфорной кислоты соответственно.
Водный раствор хлорида лития, полученный в электродиализаторе пакетного типа в соответствии с приведенным выше описанием, можно подавать в биполярный электродиализатор, описание которого будет дано ниже, а отделенный и рекуперированный водный раствор фосфорной кислоты можно заново подавать в качестве фосфорсодержащего материала на процесс подготовки фосфата лития (S52).
Подробное описание биполярного электродиализатора пакетного типа приведено ниже.
Как показано на Фиг. 5, в биполярном электродиализаторе пакетного типа третья биполярная мембрана 455 и вторая селективная к анионам диализная мембрана 430, и вторая селективная к катионам диализная мембрана 440 образуют пары, непрерывно расположенные между второй анодной камерой со вторым анодом 410 и второй катодной камерой со вторым катодом 460. Пары из биполярной мембраны и селективной диализной мембраны могут быть непрерывно размещены в количестве от нескольких десятков до нескольких тысяч пар.
Кроме этого, вторые линии подачи электродного раствора (не показана) во вторую катодную камеру и вторую анодную камеру сформированы сверху и снизу биполярного электродиализатора пакетного типа в виде замкнутого контура для циркуляции второго электродного раствора в биполярном электродиализаторе пакетного типа, а определенный участок второй линии подачи второго электродного раствора подсоединен к емкости подачи второго электродного раствора (не показана), обеспечивающей восполнение второго электродного раствора, и второму регулирующему клапану (не показан). Кроме того, второй привод (не показан), способный поддерживать циркуляцию второго электродного раствора, может быть смонтирован в емкости подачи второго электродного раствора. В таком случае, используемым вторым электродным раствором может быть гидроксид лития (LiOH) и хлористый калий (KCl) или их комбинация.
В то же время, в биполярном электродиализаторе пакетного типа может быть предусмотрена линия 470 подачи хлорида лития и вторая линия 475 подачи воды, подающие растворенный в кислоте фосфат лития и воду соответственно. В таком случае, линия 470 подачи водного раствора хлорида лития может иметь приемное отверстие между второй селективной к анионам диализной мембраной 430 и второй селективной к катионам диализной мембраной 440, а вторая линия 475 подачи воды может иметь приемное отверстие в пространстве между третьей биполярной мембраной 455 и второй селективной к анионам диализной мембраной 430, и в пространство между второй селективной к катионам диализной мембраной 440 и третьей биполярной мембраной 455.
Кроме того, для отвода водного раствора гидроксида лития и водного раствора соляной кислоты, и остатков водного раствора хлорида лития, образовавшихся в результате биполярного электродиализа, за пределы биполярного электродиализатора пакетного типа линия 480 отвода водного раствора гидроксида лития и линия 483 отвода водного раствора соляной кислоты, и линия 485 отвода остатков водного раствора хлорида лития могут быть предусмотрены в биполярном электродиализаторе пакетного типа. В таком случае, линия 480 отвода водного раствора хлорида лития может иметь выпускное отверстие между второй селективной к катионам диализной мембраной 440 и третьей биполярной мембраной 455, а линия 483 отвода водного раствора соляной кислоты может иметь выпускное отверстие между третьей биполярной мембраной 455 и второй селективной к анионам диализной мембраной 430, и линия 485 отвода остатков водного раствора хлорида лития может иметь выпускное отверстие между второй селективной к анионам диализной мембраной 430 и второй селективной к катионам диализной мембраной 440.
При подаче электрического тока на указанный биполярный электродиализатор пакетного типа и непрерывной подаче водного раствора хлорида лития и воды по линии 470 подачи водного раствора хлорида лития и второй линии 475 подачи воды, водный раствор гидроксида лития, водный раствор соляной кислоты и остатки водного раствора хлорида лития, образовавшиеся благодаря эффекту электрофореза, непрерывно отводятся отдельно друг от друга по линии 480 отвода раствора гидроксида лития, линии 483 отвода водного раствора соляной кислоты и линии 485 отвода остатков водного раствора хлорида лития соответственно.
Водный раствор гидроксида лития, получаемый из биполярного электродиализатора пакетного типа, можно рекуперировать в порошкообразной форме посредством процесса кристаллизации и высушивания, или использовать в качестве исходного материала для подготовки карбоната лития. Кроме того, водный раствор соляной кислоты, полученный из биполярного электродиализатора пакетного типа, можно использовать в качестве части или всего объема кислоты на «этапе растворения фосфата лития в кислоте».
Более того, часть или весь объем остатков водного раствора хлорида лития, отведенного из биполярного электродиализатора пакетного типа, можно повторно направлять на линию 470 подачи водного раствора хлорида лития.
Указанный электродиализатор пакетного типа и биполярный электродиализатор пакетного типа могут непрерывно монтироваться для конструирования устройства для производства литийсодержащего соединения. В устройстве для производства литийсодержащего соединения процесс преобразования фосфата лития в водный раствор хлорида лития в электродиализаторе пакетного типа и процесс преобразования преобразованного водного раствора хлорида лития в водный раствор гидроксида лития в биполярном электродиализаторе пакетного типа могут выполняться непрерывно.
Устройство для производства литийсодержащего соединения может дополнительно содержать устройство для карбонизации для преобразования водного раствора гидроксида лития, полученного из биполярного электродиализатора пакетного типа, в карбонат лития.
Несмотря на то, что общее описание вариантов осуществления настоящего изобретения дано со ссылкой на ФИГ. 1-5, каждый из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть выполнен независимо, или может быть произведена отдельная модификация.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения дается ниже. Тем не менее, примеры являются предпочтительными примерами настоящего изобретения, и настоящее изобретение не ограничено данными примерами.
Пример 1: Производство гидроксида лития
(1) Производство хлорида лития
Химически чистый фосфат лития («Джапан Пьюр Кемикал., Лтд.») был использован в качестве исходного материала, а для подготовки хлорида лития использовался электродиализатор с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, представленный на ФИГ. 2.
В частности, фосфат лития с концентрацией 1 М был растворен в соляной кислоте с концентрацией 3 М для получения в общей сложности 1 литра раствора и была подготовлена вода в объеме 0,5 литров, а затем, электрический ток был подан во время ввода данных материалов в электродиализатор с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, как показано на ФИГ. 2.
В данном случае, в электродиализаторе с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, в качестве электродного раствора использовался водный раствор фосфорной кислоты концентрацией 0,5 моль, и в течение 140 минут подавался электрический ток силой 2,2 А при напряжении 12 В.
В результате между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной электродиализатора с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, можно рекуперировать концентрированный водный раствор хлорида лития, а также водный раствор фосфорной кислоты, отделенной от него.
Теоретически, в растворе, в котором фосфат лития был растворен в соляной кислоте, фосфорная кислота концентрацией 1 М и хлорид лития концентрацией 3 М могут быть образованы в соответствии со следующей схемой реакции 4:
[Схема реакции 4]
Фактически, в рекуперированном водном растворе хлорида лития измерения показали концентрацию лития на уровне 18 г/л и фосфора на уровне 4,4 г/л. Кроме того, в рекуперированном водном растворе фосфорной кислоты измерения показали концентрацию фосфора на уровне 47,3 г/л и лития на уровне 4,0 г/л.
Таким образом, подразумевается, что 83,5% лития из исходного материала преобразовались в хлорид лития.
В то же время, в процессе преобразования в водный раствор гидроксида лития остатки фосфорной кислоты в водном растворе хлорида лития могут осаждаться в виде фосфата лития, который можно рекуперировать во время процесса. Кроме того, поскольку остатки лития присутствуют в водном растворе фосфорной кислоты, этот раствор можно использовать в качестве исходного материала для выделения фосфата лития.
(2) Производство гидроксида лития
В качестве исходного материала использовался рекуперированный водный раствор хлорида лития, а для подготовки гидроксида лития применялся биполярный электродиализатор, представленный на ФИГ. 3.
В частности, был использован водный раствор хлорида лития концентрацией 18 г/л в объеме 1 л и вода в объеме 0,5 л, и во время ввода данных материалов в биполярный электродиализатор на него в течение 140 минут подавался электрический ток силой 4,4 А при напряжении 30 В, как показано на ФИГ. 3.
В результате, между селективной к анионам диализной мембраной и первой биполярной мембраной биполярного электродиализатора можно рекуперировать водный раствор соляной кислоты, а между селективной к катионам диализной мембраной и второй биполярной мембраной можно также рекуперировать водный раствор гидроксида лития.
В данном случае, в рекуперированном водном растворе гидроксида лития измерения показали концентрацию лития на уровне 18,9 г/л и, таким образом, подтвержденный коэффициент преобразования составил 93%.
Пример 2: Производство карбоната лития
Используя в качестве исходного материала водный раствор гидроксида лития, рекуперированного из примера 1, в соответствии с реакцией карбонизации был подготовлен карбонат лития.
В частности, водный раствор гидроксида лития с концентрацией лития на уровне 18,9 г/л и 60 г двуокиси углерода были помещены в отдельные распылители и одновременно распылены, чтобы вызвать реакцию карбонизации и, таким образом, получить карбонат лития.
В рекуперированном водном растворе гидроксида лития измерения показали концентрацию лития на уровне 2,84 г/л, и подразумевается, что 85% лития из водного раствора гидроксида лития преобразовалось в карбонат лития.
В то же время, фильтрат реакции карбонизации можно использовать повторно в качестве обессоленного раствора биполярного электродиализатора.
Настоящее изобретение не ограничено примерными вариантами осуществления и может быть осуществлено в различных формах, и специалисты в данной области техники смогут понять, что настоящее изобретение может быть реализовано в других подробных формах без изменения технической сущности или какой-либо из основных характеристик. Таким образом, необходимо понимать, что приведенные выше варианты осуществления являются примерными, но ни в коей мере не ограничивающими его.
Claims (67)
1. Способ производства гидроксида лития, содержащий
этап растворения фосфата лития в соляной кислоте;
этап подготовки электродиализатора с селективными к однозарядным ионам мембранами, организованного в следующем порядке: катодная камера с катодным сепаратором, селективная к однозарядным анионам диализная мембрана для селективного пропуска однозарядных анионов, селективная к однозарядным катионам диализная мембрана для селективного пропуска однозарядных катионов и анодная камера с анодным сепаратором, подачи растворенного в кислоте фосфата лития между анодным сепаратором анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и между катодным сепаратором катодной камеры и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной соответственно и подачи воды между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной;
этап получения водного раствора хлорида лития и одновременно водного раствора фосфорной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на электродиализатор с селективными к однозарядным ионам мембранами; и
этап преобразования полученного водного раствора хлорида лития в водный раствор гидроксида лития.
2. Способ производства гидроксида лития по п. 1, отличающийся тем, что этап преобразования полученного водного раствора хлорида лития в водный раствор гидроксида лития включает в себя
этап подготовки биполярного электродиализатора, организованного в следующем порядке: анодная камера с анодом; первая биполярная мембрана; селективная к анионам диализная мембрана; селективная к катионам диализная мембрана, вторая биполярная мембрана; и катодная камера с катодом, подачи водного раствора хлорида лития между селективной к катионам диализной мембраной и селективной к анионам диализной мембраной и подачи воды между первой биполярной мембраной и селективной к анионам диализной мембраной и между второй биполярной мембраной и селективной к катионам диализной мембраной соответственно; и
этап получения водного раствора гидроксида лития и одновременно водного раствора соляной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на биполярный электродиализатор.
3. Способ производства гидроксида лития по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно проводят этап подготовки фосфата лития, включающий в себя
этап подготовки литийсодержащего раствора; и
этап подачи фосфорсодержащего материала в литийсодержащий раствор для осаждения растворенного лития в виде фосфата лития.
4. Способ производства гидроксида лития по п. 3, отличающийся тем, что водный раствор фосфорной кислоты, полученный при помощи электродиализатора с селективными к однозарядным ионам мембранами, используется в качестве фосфорсодержащего материала на этапе подачи фосфорсодержащего материала в литийсодержащий раствор для осаждения растворенного лития в виде фосфата лития.
5. Способ производства гидроксида лития по п. 4, отличающийся тем, что водный раствор соляной кислоты, полученный при помощи биполярного электродиализатора, используется в качестве части или всего объема кислоты на этапе растворения фосфата лития в соляной кислоте.
6. Способ производства гидроксида лития по п. 2, отличающийся тем, что после этапа получения водного раствора гидроксида лития и одновременно водного раствора соляной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта путем подачи электрического тока на биполярный электродиализатор,
способ дополнительно предусматривает этап концентрирования водного раствора гидроксида лития с целью его кристаллизации; и
этап высушивания кристаллизованного гидроксида лития с целью получения порошкообразной формы гидроксида лития.
7. Способ производства гидроксида лития по п. 3, отличающийся тем, что на этапе подготовки литийсодержащего раствора
литийсодержащий раствор выбирается из раствора, полученного растворением растворенного лития в морской воде, раствора, образованного в результате переработки отработанных литиевых аккумуляторов, раствора, полученного выщелачиванием литиевых минералов, соляного раствора, литийсодержащей воды из минеральных источников, литийсодержащей грунтовой воды, литийсодержащих сточных вод и комбинаций указанных выше вариантов.
8. Способ производства гидроксида лития по п. 7, отличающийся тем, что перед этапом подачи фосфорсодержащего материала в литийсодержащий раствор для осаждения растворенного лития в виде фосфата лития
способ дополнительно предусматривает этап удаления примесей двухзарядных ионов из литийсодержащего раствора.
9. Способ производства гидроксида лития по п. 8, отличающийся тем, что этап удаления примесей двухзарядных ионов из литийсодержащего раствора включает в себя
этап удаления ионов кальция и ионов магния путем подачи в литийсодержащий раствор химического соединения, выбираемого из следующих вариантов: гидроксид натрия (NaOH), карбонат натрия (Na2CO3), гидроксид кальция (Са(ОН)2), сульфат натрия (Na2SO4) и их комбинация.
10. Способ производства гидроксида лития по п. 1, отличающийся тем, что на этапе подготовки электродиализатора с селективными к однозарядным ионам мембранами, организованного в следующем порядке: катодная камера с катодным сепаратором, селективная к однозарядным анионам диализная мембрана для селективного пропуска однозарядных анионов, селективная к однозарядным катионам диализная мембрана для селективного пропуска однозарядных катионов и анодная камера с анодным сепаратором, подачи растворенного в кислоте фосфата лития между анодным сепаратором анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и между катодным сепаратором катодной камеры и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной соответственно и подачи воды между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной,
катодная камера и анодная камера содержат электродный раствор, выбираемый из следующих вариантов: сульфата лития (Li2SO4), гидроксида лития (LiOH), дигидрофосфата лития (LiH2PO4), фосфорной кислоты (H3PO4) и их комбинаций соответственно.
11. Способ производства гидроксида лития по п. 10, отличающийся тем, что концентрация электродного раствора находится на уровне от 0,1 до 20% (массовая доля).
12. Способ производства гидроксида лития по п. 10, отличающийся тем, что электропроводность электродного раствора находится на уровне от 10 до 100 мСм/см.
13. Способ производства гидроксида лития по п. 1, отличающийся тем, что этап получения водного раствора хлорида лития и одновременно водного раствора фосфорной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на электродиализатор с селективными к однозарядным ионам мембранами включает в себя
этап пропускания ионов лития в растворенном в кислоте фосфате лития через селективную к катионам диализную мембрану для перемещения в направлении катода;
этап пропускания ионов хлора в растворенном в кислоте фосфате лития через селективную к анионам диализную мембрану для перемещения в направлении анода;
этап концентрирования перемещенных ионов лития и перемещенных ионов хлора между селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной для получения водного раствора хлорида лития; и
этап концентрирования ионов фосфорной кислоты и ионов соляной кислоты в растворенном в кислоте фосфате лития, остающихся между анодным сепаратором анодной камеры и селективной к однозарядным катионам диализной мембраной и между катодным сепаратором катодной камеры и селективной к однозарядным анионам диализной мембраной, для получения водного раствора фосфорной кислоты.
14. Способ производства гидроксида лития по п. 13, отличающийся тем, что на этапе получения водного раствора хлорида лития и одновременно водного раствора фосфорной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на электродиализатор с селективными к однозарядным ионам мембранами
концентрация полученного водного раствора фосфорной кислоты находится на уровне от 0,1 до 3,0 М.
15. Способ производства гидроксида лития по п. 2, отличающийся тем, что на этапе подготовки биполярного электродиализатора, организованного в следующем порядке: анодная камера с анодом; первая биполярная мембрана; селективная к анионам диализная мембрана; селективная к катионам диализная мембрана, вторая биполярная мембрана; и катодная камера с катодом, подачи водного раствора хлорида лития между селективной к катионам диализной мембраной и селективной к анионам диализной мембраной и подачи воды между первой биполярной мембраной и селективной к анионам диализной мембраной и между второй биполярной мембраной и селективной к катионам диализной мембраной соответственно
массовая доля подаваемого объема воды по отношению к подаваемому объему водного раствора хлорида лития составляет от 1:20 до 1:2.
16. Способ производства гидроксида лития по п. 2, отличающийся тем, что этап получения водного раствора гидроксида лития и одновременно водного раствора соляной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на биполярный электродиализатор включает в себя
этап гидролиза воды на первой биполярной мембране и второй биполярной мембране с целью образования гидроксильных ионов и протонов;
этап пропускания ионов лития в водном растворе хлорида лития через селективную к катионам диализную мембрану для перемещения в направлении катода;
этап концентрирования гидроксильных ионов, образующихся на второй биполярной мембране, и перемещенных ионов лития между селективной к катионам диализной мембраной и второй биполярной мембраной для получения водного раствора гидроксида лития;
этап пропускания ионов хлора в водном растворе хлорида лития через селективную к анионам диализную мембрану для перемещения в направлении анода; и
этап концентрирования протонов, образуемых на первой биполярной мембране, и перемещенных ионов хлора между селективной к анионам диализной мембраной и первой биполярной мембраной для получения водного раствора соляной кислоты.
17. Способ производства гидроксида лития по п. 16, отличающийся тем, что на этапе получения водного раствора гидроксида лития и одновременно водного раствора соляной кислоты, образующегося в качестве побочного продукта, путем подачи электрического тока на биполярный электродиализатор
концентрация отделенного водного раствора соляной кислоты находится на уровне от 0,1 до 3,0 М.
18. Способ производства гидроксида лития по п. 1, отличающийся тем, что электродиализатором с мембранами, обладающими селективностью к однозарядным ионам, является устройство, в котором селективная к однозарядным катионам диализная мембрана и селективная к однозарядным анионам диализная мембрана образуют пару и образуется множество пар диализных мембран.
19. Способ производства гидроксида лития по п. 2, отличающийся тем, что биполярным электродиализатором является устройство, содержащее биполярную мембрану; селективная к анионам диализная мембрана и селективная к катионам диализная мембрана образуют пару и образуется множество пар диализных мембран.
20. Способ производства карбоната лития включает в себя
этап подготовки водного раствора гидроксида лития, получаемого способом по п. 2; и
этап карбонизации водного раствора гидроксида лития с целью получения карбоната лития.
21. Способ производства карбоната лития по п. 20, отличающийся тем, что этап карбонизации водного раствора гидроксида лития для получения карбоната лития осуществляется с помощью реакции водного раствора гидроксида лития с двуокисью углерода (CO2).
22. Устройство для производства литийсодержащего соединения, содержащее электродиализатор пакетного типа, в котором первая селективная к анионам диализная мембрана, селективно пропускающая однозарядные анионы, и первая селективная к катионам диализная мембрана, селективно пропускающая однозарядные катионы, образуют пары и расположены между первой катодной камерой, содержащей первый катод и первый катодный сепаратор, и первой анодной камерой, содержащей первый анод и первый анодный сепаратор, включающее в себя
линию подачи электродного раствора в первую катодную камеру и первую анодную камеру;
линию подачи растворенного в кислоте фосфата лития и линию подачи воды, поочередно расположенные каждая между парой из первой селективной к анионам диализной мембраны и первой селективной к катионам диализной мембраны; и
линию отвода водного раствора хлорида лития, образованного в результате электродиализа, и линию отвода водного раствора фосфорной кислоты, расположенные поочередно каждая между парой из первой селективной к анионам диализной мембраны и первой селективной к катионам диализной мембраны; и данное устройство выполнено с возможностью непрерывного преобразования подаваемого фосфата лития в водный раствор хлорида лития.
23. Устройство для производства литийсодержащего соединения по п. 22, дополнительно содержащее биполярный электродиализатор пакетного типа, в котором третья биполярная мембрана и вторая селективная к анионам диализная мембрана и вторая селективная к катионам диализная мембрана образуют пары, расположенные между второй анодной камерой со вторым анодом и второй катодной камерой со вторым катодом, содержит
вторую линию подачи второго электродного раствора во вторую катодную камеру и вторую анодную камеру;
линию подачи водного раствора хлорида лития, отводимого из электродиализатора пакетного типа, в пространство между второй селективной к анионам диализной мембраной и второй селективной к катионам диализной мембраной;
вторую линию подачи воды в пространство между третьей биполярной мембраной и второй селективной к анионам диализной мембраной и в пространство между второй селективной к катионам диализной мембраной и третьей биполярной мембраной;
линию отвода водного раствора гидроксида лития, образованного в результате биполярного электродиализа, расположенную между второй селективной к катионам диализной мембраной и третьей биполярной мембраной;
линию отвода водного раствора соляной кислоты, образованной в результате биполярного электродиализа, расположенную между третьей биполярной мембраной и второй селективной к анионам диализной мембраной; и
линию отвода остатков водного раствора хлорида лития, образованного в результате биполярного электродиализа, расположенную между второй селективной к анионам диализной мембраной и второй селективной к катионам диализной мембраной;
и данное устройство выполнено с возможностью непрерывного преобразования водного раствора хлорида лития в водный раствор гидроксида лития.
24. Устройство для производства литийсодержащего соединения по п. 23, отличающееся тем, что устройство выполнено с возможностью размещения образующих пары первой селективной к анионам диализной мембраны и первой селективной к катионам диализной мембраны в количестве от нескольких десятков до нескольких тысяч.
25. Устройство для производства литийсодержащего соединения по п. 24, отличающееся тем, что устройство выполнено с возможностью размещения образующих пары третьей биполярной мембраны, второй селективной к анионам диализной мембраны и второй селективной к катионам диализной мембраны в количестве от нескольких десятков до нескольких сотен.
26. Устройство для производства литийсодержащего соединения по п. 25, отличающееся тем, что устройство выполнено с возможностью повторного использования водного раствора фосфорной кислоты, отводимого из электродиализатора пакетного типа, в качестве фосфорсодержащего материала для процесса подготовки фосфата лития.
27. Устройство для производства литийсодержащего соединения по п. 26, отличающееся тем, что устройство выполнено с возможностью повторного использования водного раствора соляной кислоты, отводимой из биполярного электродиализатора, для подачи части фосфата лития, растворенного в кислоте.
28. Устройство для производства литийсодержащего соединения по любому из пп. 22-27, дополнительно включающее в себя
устройство для карбонизации для преобразования отведенного водного раствора гидроксида лития в карбонат лития.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20150061914 | 2015-04-30 | ||
| KR10-2015-0061914 | 2015-04-30 | ||
| KR10-2015-0080872 | 2015-06-08 | ||
| KR1020150080872A KR101700684B1 (ko) | 2015-04-30 | 2015-06-08 | 수산화리튬, 및 탄산리튬의 제조 방법 및 그 장치 |
| PCT/KR2016/004548 WO2016175613A1 (ko) | 2015-04-30 | 2016-04-29 | 수산화리튬, 및 탄산리튬의 제조 방법 및 그 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2684384C1 true RU2684384C1 (ru) | 2019-04-08 |
Family
ID=57529505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017141578A RU2684384C1 (ru) | 2015-04-30 | 2016-04-29 | Способ и устройство для производства гидроксида лития и карбоната лития |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10759671B2 (ru) |
| EP (1) | EP3290393B1 (ru) |
| JP (1) | JP6602893B2 (ru) |
| KR (1) | KR101700684B1 (ru) |
| CN (1) | CN107787302B (ru) |
| AU (1) | AU2016254855B2 (ru) |
| CA (1) | CA2984567C (ru) |
| CL (1) | CL2017002736A1 (ru) |
| PL (1) | PL3290393T3 (ru) |
| RU (1) | RU2684384C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2787034C1 (ru) * | 2020-01-29 | 2022-12-28 | Уонк ЧОН | Способ извлечения лития |
| US11821056B2 (en) | 2020-01-29 | 2023-11-21 | Uong CHON | Lithium extraction method |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101711854B1 (ko) | 2015-05-13 | 2017-03-03 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 수산화리튬 및 탄산리튬의 제조 방법 |
| WO2017213272A1 (ko) | 2016-06-07 | 2017-12-14 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 금속리튬의 제조 방법 |
| KR101888181B1 (ko) * | 2016-12-23 | 2018-08-13 | 주식회사 포스코 | 수산화리튬 및 탄산리튬의 제조방법 |
| US11365128B2 (en) | 2017-06-15 | 2022-06-21 | Energysource Minerals Llc | Process for selective adsorption and recovery of lithium from natural and synthetic brines |
| US10604414B2 (en) | 2017-06-15 | 2020-03-31 | Energysource Minerals Llc | System and process for recovery of lithium from a geothermal brine |
| CZ308122B6 (cs) * | 2018-05-29 | 2020-01-15 | Membrain S.R.O. | Způsob výroby chemických sloučenin lithia metodou elektrodialýzy a zařízení k provádění tohoto způsobu |
| CA3109873A1 (en) * | 2018-08-17 | 2020-02-20 | Lithtech Industries Pty Ltd | An improved method for lithium processing |
| AU2019321865B2 (en) * | 2018-08-17 | 2024-09-26 | Lithtech Industries Pty Ltd | An improved electrochemical cell arrangement and method for separating impurities |
| KR102145110B1 (ko) * | 2018-11-07 | 2020-08-14 | 전웅 | 리튬 추출 방법 |
| CN109534369B (zh) * | 2018-12-07 | 2023-07-28 | 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 | 一种膜集成制备氯化锂设备及其方法 |
| EP3898517B1 (de) * | 2018-12-20 | 2023-06-14 | LANXESS Deutschland GmbH | Herstellung von hochreinem lithiumcarbonat aus solen |
| KR20200078393A (ko) * | 2018-12-21 | 2020-07-01 | 동우 화인켐 주식회사 | 리튬 이온 함유 폐액으로부터의 탄산리튬의 제조방법 |
| CA3126962A1 (en) * | 2019-01-18 | 2020-07-23 | St-Georges Eco-Mining Corp. | Method of mineral recovery |
| CN110616438B (zh) * | 2019-08-19 | 2021-09-28 | 南京宁智高新材料研究院有限公司 | 一种电化学制备高纯电池级氢氧化锂的装置及其方法 |
| KR102401348B1 (ko) * | 2019-12-20 | 2022-05-23 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 리튬 함유 용액으로부터 리튬 추출 방법 |
| JP7156322B2 (ja) * | 2020-02-17 | 2022-10-19 | 住友金属鉱山株式会社 | 水酸化リチウムの製造方法 |
| CN112299451A (zh) * | 2020-03-25 | 2021-02-02 | 意定(上海)信息科技有限公司 | 一种通过磷酸锂的形式从含锂低镁卤水中制备氢氧化锂的方法 |
| CN111825108A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-27 | 四川兴晟锂业有限责任公司 | 一种去除中间物料硫酸锂溶液中钙离子的氢氧化锂母液及其方法 |
| CN117125683A (zh) * | 2020-11-21 | 2023-11-28 | 周思齐 | 一种盐湖卤水生产电池级磷酸锂的方法 |
| KR102242686B1 (ko) * | 2020-12-14 | 2021-04-21 | 한국지질자원연구원 | 리튬농축액 제조방법 및 이로부터 제조된 리튬농축액을 이용한 리튬화합물 제조방법 |
| RU2769609C2 (ru) * | 2021-03-31 | 2022-04-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Экостар-Наутех" | Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой степени чистоты из материалов, содержащих соли лития |
| CN113666396B (zh) * | 2021-08-25 | 2022-12-30 | 中国科学技术大学 | 一种由盐湖卤水制取氯化锂的离子精馏方法 |
| WO2023049383A1 (en) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | American Battery Technology Company | Systems and methods for lithium extraction from sedimentary deposits |
| CN113828160A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-24 | 合肥学院 | 一种制备氢氧化锂的双极膜电渗析装置 |
| CN115301087B (zh) * | 2022-08-20 | 2023-03-17 | 西藏旭升矿业开发有限公司 | 一种电极液回收用电渗析离子交换膜及其制备方法 |
| CN115159550B (zh) * | 2022-08-26 | 2024-05-24 | 江苏特丰新材料科技有限公司 | 一种盐湖卤水循环提锂工艺及装置 |
| DE102022130083A1 (de) * | 2022-11-14 | 2024-05-16 | EnBW Energie Baden-Württemberg AG | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Lithiumcarbonat aus Sole |
| CN116143091B (zh) * | 2022-12-06 | 2023-09-12 | 四川思特瑞锂业有限公司 | 一种卤水氯化锂生产电池级磷酸二氢锂的方法 |
| KR20240094902A (ko) * | 2022-12-16 | 2024-06-25 | 포스코홀딩스 주식회사 | 바이폴라막을 이용한 리튬염의 분리방법 |
| KR20250045634A (ko) * | 2023-09-26 | 2025-04-02 | 포스코홀딩스 주식회사 | 수산화리튬 및 황산의 동시 제조방법 |
| CN119258769A (zh) * | 2024-12-11 | 2025-01-07 | 南京工业大学 | 一种同步捕集二氧化碳、提锂和生产碳酸锂的双极膜电渗析装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2090503C1 (ru) * | 1994-09-06 | 1997-09-20 | Научно-производственное акционерное общество "Экостар" | Способ получения гидроксида лития или его солей с высокой степенью чистоты из природных рассолов |
| KR20120063069A (ko) * | 2010-12-07 | 2012-06-15 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 염수로부터 고순도 수산화리튬과 탄산리튬 제조 방법 |
| KR20120089515A (ko) * | 2010-12-14 | 2012-08-13 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 염수로부터 경제적으로 고순도의 인산리튬을 추출하는 방법 |
| RU2470878C2 (ru) * | 2008-11-17 | 2012-12-27 | Роквуд Литиэм Инк. | Восстановление лития из водных растворов |
| WO2013159194A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for preparing lithium hydroxide |
| KR20140144379A (ko) * | 2013-06-10 | 2014-12-19 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 염수로부터 염화 리튬의 효율적 추출 방법 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4740281A (en) | 1986-10-14 | 1988-04-26 | Allied Corporation | Recovery of acids from materials comprising acid and salt |
| US5567293A (en) * | 1994-12-22 | 1996-10-22 | Pulp And Paper Research Institute Of Canada | Electromembrane processes for the treatment of kraft mill electrostatic precipitator catch |
| US6803491B1 (en) * | 2003-11-13 | 2004-10-12 | Arco Chemical Technology, L.P. | Preparation of lithium phosphate catalysts |
| JP2009269810A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Kee:Kk | 高純度水酸化リチウムの製造法 |
| AR082684A1 (es) * | 2010-08-12 | 2012-12-26 | Res Inst Ind Science & Tech | Un metodo para extraer litio de alta pureza desde una solucion portadora de litio por electrolisis |
| JP5864120B2 (ja) * | 2011-03-31 | 2016-02-17 | 公益財団法人 塩事業センター | Ｌｉ塩の回収方法 |
| KR101370633B1 (ko) * | 2012-02-10 | 2014-03-10 | 주식회사 포스코 | 리튬 화합물 회수 장치, 리튬 화합물의 회수 방법 및 리튬 화합물의 회수 시스템 |
| CN103114211B (zh) | 2013-02-19 | 2014-06-11 | 宁波莲华环保科技股份有限公司 | 一种从锂矿的一次提锂溶液中提取锂的方法 |
| CN106795015B (zh) * | 2015-04-07 | 2020-07-17 | 苏特沃克技术有限公司 | 用于多价离子脱盐的方法和装置 |
| CN106379919B (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-23 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种含锂废弃液的综合利用方法 |
-
2015
- 2015-06-08 KR KR1020150080872A patent/KR101700684B1/ko active Active
-
2016
- 2016-04-29 CA CA2984567A patent/CA2984567C/en active Active
- 2016-04-29 AU AU2016254855A patent/AU2016254855B2/en active Active
- 2016-04-29 RU RU2017141578A patent/RU2684384C1/ru active
- 2016-04-29 US US15/570,400 patent/US10759671B2/en active Active
- 2016-04-29 CN CN201680025927.8A patent/CN107787302B/zh active Active
- 2016-04-29 EP EP16786799.3A patent/EP3290393B1/en active Active
- 2016-04-29 JP JP2017556892A patent/JP6602893B2/ja active Active
- 2016-04-29 PL PL16786799T patent/PL3290393T3/pl unknown
-
2017
- 2017-10-30 CL CL2017002736A patent/CL2017002736A1/es unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2090503C1 (ru) * | 1994-09-06 | 1997-09-20 | Научно-производственное акционерное общество "Экостар" | Способ получения гидроксида лития или его солей с высокой степенью чистоты из природных рассолов |
| RU2470878C2 (ru) * | 2008-11-17 | 2012-12-27 | Роквуд Литиэм Инк. | Восстановление лития из водных растворов |
| KR20120063069A (ko) * | 2010-12-07 | 2012-06-15 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 염수로부터 고순도 수산화리튬과 탄산리튬 제조 방법 |
| KR20120089515A (ko) * | 2010-12-14 | 2012-08-13 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 염수로부터 경제적으로 고순도의 인산리튬을 추출하는 방법 |
| WO2013159194A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Nemaska Lithium Inc. | Processes for preparing lithium hydroxide |
| KR20140144379A (ko) * | 2013-06-10 | 2014-12-19 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 염수로부터 염화 리튬의 효율적 추출 방법 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2787034C1 (ru) * | 2020-01-29 | 2022-12-28 | Уонк ЧОН | Способ извлечения лития |
| US11821056B2 (en) | 2020-01-29 | 2023-11-21 | Uong CHON | Lithium extraction method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2016254855B2 (en) | 2019-12-12 |
| KR20160129657A (ko) | 2016-11-09 |
| KR101700684B1 (ko) | 2017-01-31 |
| EP3290393B1 (en) | 2022-01-19 |
| EP3290393A1 (en) | 2018-03-07 |
| JP6602893B2 (ja) | 2019-11-06 |
| CA2984567C (en) | 2020-12-01 |
| CA2984567A1 (en) | 2016-11-03 |
| CN107787302B (zh) | 2020-12-04 |
| JP2018522709A (ja) | 2018-08-16 |
| CN107787302A (zh) | 2018-03-09 |
| EP3290393A4 (en) | 2019-01-23 |
| PL3290393T3 (pl) | 2022-04-25 |
| AU2016254855A1 (en) | 2017-11-23 |
| US20180148342A1 (en) | 2018-05-31 |
| US10759671B2 (en) | 2020-09-01 |
| CL2017002736A1 (es) | 2018-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2684384C1 (ru) | Способ и устройство для производства гидроксида лития и карбоната лития | |
| KR101711854B1 (ko) | 수산화리튬 및 탄산리튬의 제조 방법 | |
| AU2024220043B2 (en) | Li recovery processes and onsite chemical production for li recovery processes | |
| KR101888181B1 (ko) | 수산화리튬 및 탄산리튬의 제조방법 | |
| CN109803924B (zh) | 锂化合物的制备方法 | |
| KR101674393B1 (ko) | 수산화리튬 및 탄산리튬 제조방법 | |
| JP2023051700A (ja) | 廃リチウムイオン電池からリチウムを回収する方法 | |
| KR101674394B1 (ko) | 수산화리튬 및 탄산리튬 제조방법 | |
| WO2016175613A1 (ko) | 수산화리튬, 및 탄산리튬의 제조 방법 및 그 장치 | |
| CN101423281A (zh) | 草甘膦碱性母液处理方法 | |
| KR101746039B1 (ko) | 염화리튬의 제조방법 | |
| US20240174527A1 (en) | System for the production of lithium hydroxide (lioh) directly from lithium chloride (lici), without the need for the intermediate production of lithium carbonate or the like | |
| HK40102532A (en) | System for the production of lithium hydroxide (lioh) directly from lithium chloride (lici), without the need for the intermediate production of lithium carbonate or the like | |
| WO2024214622A1 (ja) | 低品位炭酸リチウムから高純度リチウム塩を得る方法 |