초록

본 개시 내용에서는 리튬-함유 수용액(염수) 내에 존재하는 다가 이온(multi-valent ions), 특히 2가 이온으로 인한 멤브레인 증류(membrane distillation) 공정의 비효율성을 극복하기 위하여, 전단에 나노여과 단계를 수행하여 단시간 내에 수용액 또는 염수에 함유된 리튬을 효과적으로 농축하여 회수할 수 있는 멤브레인 기반 공정 및 시스템이 기재된다.

대표청구항 ▼

리튬 이온, 나트륨 이온 및 칼륨 이온을 포함하는 1가 이온, 그리고 칼슘 이온 및 마그네슘 이온을 포함하는 2가 이온을 포함하는 리튬-함유 수용액을 제공하는 단계;상기 리튬-함유 수용액을 멤브레인 기반의 나노여과에 의하여 전처리함으로써 감소된 2가 이온 농도를 갖는, 전처리된 리튬-함유 수용액을 형성하는 단계;상기 전처리된 리튬-함유 수용액을 멤브레인 증류 처리함으로써 증가된 리튬 농도를 갖는 농축액을 형성하는 단계; 및상기 농축액으로부터 리튬을 회수하는 단계;를 포함하며, 상기 리튬-함유 수용액 내에서 1가 이온으로서 리튬 이온

리튬 이온, 나트륨 이온 및 칼륨 이온을 포함하는 1가 이온, 그리고 칼슘 이온 및 마그네슘 이온을 포함하는 2가 이온을 포함하는 리튬-함유 수용액을 제공하는 단계;상기 리튬-함유 수용액을 멤브레인 기반의 나노여과에 의하여 전처리함으로써 감소된 2가 이온 농도를 갖는, 전처리된 리튬-함유 수용액을 형성하는 단계;상기 전처리된 리튬-함유 수용액을 멤브레인 증류 처리함으로써 증가된 리튬 농도를 갖는 농축액을 형성하는 단계; 및상기 농축액으로부터 리튬을 회수하는 단계;를 포함하며, 상기 리튬-함유 수용액 내에서 1가 이온으로서 리튬 이온, 나트륨 이온 및 칼륨 이온 각각의 농도는 10 내지 1,600 ppm, 10,000 내지 100,000 ppm, 및 1,000 내지 30,000 ppm 범위이고, 또한 2가 이온으로서 칼슘 이온 및 마그네슘 이온 각각의 농도는 100 내지 2,000 ppm 및 20 내지 25,000 ppm 범위이고, 그리고상기 나노여과용 멤브레인은, 20 내지 50 Lm-2h-1의 투과 유속을 나타내고, 또한 적어도 30%의 2가 이온 제거율(rejection) 및 10% 이하의 1가 이온 제거율을 나타내는, 멤브레인 기반의 리튬 회수 방법.