초록 ▼

본 발명은 리튬-함유 다성분 하이드로미네랄 원료로부터 LiOHH2O를 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 필터를 재생하고 사용한 재생물을 처리하여 부유 입자로 오염된 리튬-함유 염수를 여과하고, 침출 리튬-함유 염수를 수득하고, 흡착-탈착 모듈에서 1 차 농축물 형태로 염수에서 염화 리튬을 분리하고, 마그네슘, 칼슘 및 황산염 이온으로부터 1 차 리튬 농축물을 나노여과하는 단계를 포함한다. 역 삼투압, 전기투석 농축 및 불순물로부터의 이온교환 정제에 이어 열 농축에 의해, 1 차 리튬 농축물은 침출 염화 리튬 농축물로 전환되고

본 발명은 리튬-함유 다성분 하이드로미네랄 원료로부터 LiOHH2O를 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 필터를 재생하고 사용한 재생물을 처리하여 부유 입자로 오염된 리튬-함유 염수를 여과하고, 침출 리튬-함유 염수를 수득하고, 흡착-탈착 모듈에서 1 차 농축물 형태로 염수에서 염화 리튬을 분리하고, 마그네슘, 칼슘 및 황산염 이온으로부터 1 차 리튬 농축물을 나노여과하는 단계를 포함한다. 역 삼투압, 전기투석 농축 및 불순물로부터의 이온교환 정제에 이어 열 농축에 의해, 1 차 리튬 농축물은 침출 염화 리튬 농축물로 전환되고 막 전기분해에 의해 LiOH 용액으로 전환된다. LiOH 용액은 비등되어 LiOHㆍH2O 결정화된다. 본 발명은 생산 중 리튬 손실을 제거하고, 농축 염산 및 배터리-등급 탄산 리튬을 부산물로 생산할 수 있으며, 운영 비용을 줄이면서 상업용 등급 제품의 수율을 증가시키고, 고체 생산 폐기물량을 감소시키고, LiOHㆍH2O 생산에 적합한 리튬-함유 원료의 범위를 확장한다.

대표청구항 ▼

다성분 리튬-함유 염수로부터 수산화리튬 일수화물을 제조하는 방법에 있어서,(i) 고체상 불순물을 필터를 사용하여 여과함으로써, 다성분 리튬-함유 염수를 정제하여 고농도 리튬-함유 염수를 형성하는 한편, 정제된 고농도 리튬-함유 염수의 일부는 상기 염수의 원래 이동 방향(정방향, 메인 스트림)의 역방향으로 이동됨으로써 상기 여과에 사용된 필터를 재생시키고, 그 결과 사용된 염수를 처리하여 상기 고농도 리튬-함유 염수로 재생하는 단계;(ii) LiCl·2Al(OH)3·mH2O를 기반으로 한 과립형 흡착제 DGAL-Cl층을 갖는 흡착-탈

다성분 리튬-함유 염수로부터 수산화리튬 일수화물을 제조하는 방법에 있어서,(i) 고체상 불순물을 필터를 사용하여 여과함으로써, 다성분 리튬-함유 염수를 정제하여 고농도 리튬-함유 염수를 형성하는 한편, 정제된 고농도 리튬-함유 염수의 일부는 상기 염수의 원래 이동 방향(정방향, 메인 스트림)의 역방향으로 이동됨으로써 상기 여과에 사용된 필터를 재생시키고, 그 결과 사용된 염수를 처리하여 상기 고농도 리튬-함유 염수로 재생하는 단계;(ii) LiCl·2Al(OH)3·mH2O를 기반으로 한 과립형 흡착제 DGAL-Cl층을 갖는 흡착-탈착 컬럼들로 구성된 흡착-탈착 복합체에서, 상기 정제된 고농도 리튬-함유 염수로부터 리튬-함유 수용액 형태의 1 차 리튬 농축물을 흡착 분리하되, 이 때 상기 컬럼들 중 일부는 염수로부터 리튬을 흡착하기 위해 사용되고, 상기 컬럼들 중 다른 일부는 과립형 흡착제의 재생 및 1차 리튬 농축물의 생산을 위해 사용되는 단계;(iii) 산성화에 의해 상기 1 차 리튬 농축물을 탈탄화시키는 단계;(iv) 나노여과를 이용하여 마그네슘, 칼슘 및 황산염 이온을 상기 탈탄화된 1차 리튬 농축물로부터 1차 제거함으로써, 1차 리튬 농축물의 메인 스트림을 획득하고, 상기 마그네슘, 칼슘 및 황산염 이온이 풍부한 리튬-함유 스트림을 분리하는 무시약 정제 단계;(v) 상기 나노여과에 의해 정제된 1 차 리튬 농축물을 역삼투 농축하여 탈염 수용액 형태의 투과 스트림 및 역삼투 염화 리튬 농축물 스트림을 얻는 단계;(vi) 전기투석으로 상기 역삼투 염화 리튬 농축물을 농축하여, 리튬-함유 투석액 스트림 및 전기투석된 염화 리튬 농축물 스트림을 얻는 단계;(vii) 칼슘, 마그네슘 및 황산염 이온의 2차 제거를 위해 상기 전기투석된 염화 리튬 농축물을 시약으로 정제하는 단계로서,- 상기 전기투석된 염화 리튬 농축물을 LiHCO3, LiOH, Li2CO3 및 염화바륨을 함유하는 용액과 혼합함으로써 난용성 화합물 Mg(OH)2·3MgCO3·3H2O, CaCO3, BaSO4을 함유하는 불순물의 침전물을 형성하는 단계; - 상기 전기투석된 염화리튬 농축물로부터 상기 불순물의 침전물을 여과하여 분리하는 단계;- 상기 불순물의 침전물을 탈염수로 세척하되, 이 때 이 과정의 결과 생성된 세척액은 역삼투 농축 단계인 상기 (v)단계 전에 나노여과를 통해 정제된 상기 1차 리튬 농축물의 메인 스트림과 혼합되는 단계;(viii) 상기 정제되고 전기투석된 염화 리튬 농축물을 염산을 이용하여 pH = 6-8로 산성화한 후, 이온 교환기 "Lewatit® 208-TP”를 이용하여 남아있는 양이온 불순물을 Li-형태로 시약을 이용하는 조건에서 이온교환 정제하고, 이 때 사용된 이온 교환기를 재생하는 단계;(ix) NaCl, KCl 및 Na2B4O7·10H2O 결정을 염석으로 제거하기 위해, 상기 양이온 불순물이 이온 교환 정제되고 전기투석된 염화리튬 농축물을 증발을 통해 농축시키고, 증발시킨 염화리튬 농축물로부터 결정을 분리하는 단계;,(x) 증발시킨 염화 리튬 농축물을 탈염수로 희석하여 고농도 염화 리튬 용액을 생성하는 단계;(xi) 양극액인 고농도 염화 리튬 용액으로부터수산화리튬 수용액 형태의 음극액, 음극수소 및 양극염소를 얻기 위해 막 전기분해를 이용하여 전기화학적으로 전환하고, 상기 전기분해 동안에 사용됨으로써 황산염 이온으로 오염된 양극액 스트림을 제거하는 단계; (xii) 상기 음극액을 증발시켜 LiOH·H2O를 결정화하고, 상기 증발시킨 음극액으로부터 LiOH·H2O 결정들을 분리하며, 이 과정에서 NaOH 및 KOH로 오염된 음극액 스트림을 제거하는 단계;(xiii) 상기 LiOH·H2O 결정을 탈염수로 세척하고, 이 때 사용된 세척액은 상기 (xii) 단계로 보내는 단계;를 포함하는 방법.