초록

본 발명은 리튬 회수 시스템 및 및 리튬 회수 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건식공정을 통해 증류수를 이용하여 폐리튬전지 등으로부터 친환경적으로 금속성분을 높은 효율로 회수할 수 있는 리튬 회수 시스템 및 회수 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 강산 등의 약품 처리없이 증류수만을 이용하므로 친환경적이며, 열교환에 사용된 증기를 소성 후 얻은 생성물을 수세하는 공정에 재사용할 수 있어 연속공정이 가능하여 회수 효율이 향상되는 효과가 있다.

대표청구항 ▼

리튬 전이금속 산화물을 수용하는 리튬 전이금속 저장부;상기 리튬 전이금속 저장부로부터 유입된 리튬 전이금속 산화물을 무산소 조건의 환원 분위기에서 600℃ 내지 800℃의 온도로 소성하여 탄산리튬(Li2CO3) 화합물과 전이금속 산화물을 포함하는 생성물을 생성하는 소성 챔버; 상기 소성 챔버로부터 유입된 생성물을 증류수 저장부로부터 유입된 증류수로 수세하여 액상의 탄산리튬(Li2CO3)을 생성하여 고체상의 전이금속 산화물과 상 분리하는 제1 반응기;상기 제1 반응기로부터 유입된 액상의 탄산리튬(Li2CO3)을 수산화칼슘(Ca(OH)

리튬 전이금속 산화물을 수용하는 리튬 전이금속 저장부;상기 리튬 전이금속 저장부로부터 유입된 리튬 전이금속 산화물을 무산소 조건의 환원 분위기에서 600℃ 내지 800℃의 온도로 소성하여 탄산리튬(Li2CO3) 화합물과 전이금속 산화물을 포함하는 생성물을 생성하는 소성 챔버; 상기 소성 챔버로부터 유입된 생성물을 증류수 저장부로부터 유입된 증류수로 수세하여 액상의 탄산리튬(Li2CO3)을 생성하여 고체상의 전이금속 산화물과 상 분리하는 제1 반응기;상기 제1 반응기로부터 유입된 액상의 탄산리튬(Li2CO3)을 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응시켜 액상의 수산화리튬(LiOH) 및 고체상의 탄산칼슘(CaCO3)을 생성하는 제2 반응기;상기 제1 반응기로부터 유입된 액상의 탄산리튬(Li2CO3) 또는 상기 제2 반응기로부터 유입된 액상의 수산화리튬(LiOH)을 고온의 증기와 열교환에 의해 증발 농축시킨 농축액을 생성하는 증발기;상기 증발기로부터 발생한 증기를 상기 증류수 저장부로 이송하여 재순환시키는 이송라인;및상기 증발기의 전단에 위치하고, 상기 제1 반응기 또는 제2 반응기 중 어느 하나로부터 유출된 용액을 상기 증발기로 선택적으로 유입시키는 선택 연결부;를 포함하며,상기 증발기는 상기 제1 반응기로부터 유입된 액상의 탄산리튬(Li2CO3) 또는 상기 제2 반응기로부터 유입된 액상의 수산화리튬(LiOH)을 1차 증발시켜 1차 농축액을 형성하는 제1 열교환기; 상기 제1 열교환기로부터 유입된 1차 농축액을 추가 증발시켜 2차 농축액을 형성하는 제2 열교환기; 및 상기 증발기는 상기 2차 농축액을 추가 증발시켜 3차 농축액을 형성하고, 열교환된 증기를 저장하는 강제 순환식 증발기;를 포함하되, 상기 제2 열교환기는 강하 경막 방식이고, 상기 제2 열교환기 내부에서 감압 증발을 통한 증발 농축 과정이 수행되며, 상기 제2 열교환기에 투입되어 사용한 증기는 기계식 저압 증기 압축장치인 것을 특징으로 하는, 리튬 회수 시스템.