本發明專利技術提供一種在分離回收鋰時可以有效地回收高純度鋰的同時，在成本方面也容易地進行工業規模擴大化的鋰回收裝置。鋰回收裝置具有以下設備：將含有鋰的水通過過濾膜生成鋰水溶液的供給設備（1）；使該鋰水溶液過柱吸附鋰的吸附設備（2）；向該柱中流入鹽酸洗脫鋰，生成含有鹽酸和氯化鋰的鋰洗脫液的洗脫設備（3）；用水洗凈該柱的洗凈設備（4）；對該鋰洗脫液進行循環加熱使鹽酸蒸發，使蒸氣濃縮，濃縮生成氯化鋰水溶液的濃縮設備（5）；向該氯化鋰水溶液中加入碳酸鈉，作為含有碳酸鋰和氯化鈉的濃縮鋰水溶液來提取鋰的提取設備（6）；將冷卻該氯化鋰水溶液的殘留液體所得的鹽酸作為向該洗脫設備（3）中流入的鹽酸來進行回收利用的鹽酸回收利用設備（7）。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及回收鋰的，特別涉及可以高效并高純度地分離回收鋰的。
技術介紹
鋰是廣泛用于二次電池、特殊玻璃、氧化物單晶、航空、彈簧材料等領域的稀有非鐵金屬。近年來，隨著信息器材需要的擴大，世界范圍對鋰的需求量加大，今后鋰的需求也將進一步擴大。由于鋰的產出國分布不均，所以特別期望在沒有鋰礦資源的國家可以穩定地回收鋰。作為以往的鋰的回收方法，例如，從含有鋰的錳氧化物或含有鎂的錳氧化物中分 別濃縮鋰或鎂，使用得到錳氧化物電極，通過改變施加電壓，對水溶液中的鋰離子進行吸附和解吸附的方法(參考專利文獻I)。此外，作為以往的鋰的回收方法，例如，使以β-二酮、中性有機磷化合物以及具有環狀構結構的乙烯基單體為原料制造的吸附劑和至少含有鋰、鈉和鈣的水溶液在水溶液的PH在7以上的環境中接觸，該吸附劑吸附水溶液中的金屬成分，之后與pH4±l. 5的水接觸,解吸附鋰的鋰回收方法(參考專利文獻2)。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平06-088277號公報專利文獻2 :日本特開2009-161794號公報專利技術的概要專利技術需要解決的問題但是，以往的鋰回收方法的問題在于，在使用電化學方法的情況下進行工業規模擴大化時需要高成本。并且，以往的鋰回收方法的還存在一個問題，在使用有機溶劑的情況下由于回收的鋰中殘留有有機物而導致鋰的純度低。本專利技術可以解決以上問題，目的在于提供在分離回收鋰時可以有效地回收高純度鋰的同時，在成本方面，可以比較容易地進行工業規模擴大化的。解決問題的方法本專利技術的鋰回收裝置，具有以下設備將含有鋰的鋰水溶液流入由生物體吸收膜(生體吸収膜)和/或錳氧化物構成的柱，讓使該柱吸附鋰的吸附設備；向前述柱中流入鹽酸洗脫前述柱中吸附的鋰，生成含有鹽酸和氯化鋰的鋰洗脫液的洗脫設備；對由前述洗脫設備生成的鋰洗脫液反復進行加熱以及鹽酸水溶液除去處理，濃縮通過該處理得到的氯化鋰水溶液的濃縮設備；向通過由前述的濃縮設備生成的氯化鋰水溶液中加入碳酸鈉，作為含有碳酸鋰和氯化鈉的濃縮鋰水溶液來提取鋰的提取設備。這樣，本專利技術的鋰回收裝置中的濃縮設備對由前述的洗脫設備中生成的鋰洗脫液反復地進行加熱，蒸發鹽酸，冷凝該蒸氣，濃縮生成氯化鋰水溶液；提取設備向由前述的濃縮設備生成的氯化鋰水溶液中加入碳酸鈉，作為含有碳酸鋰和氯化鈉的沉淀物來提取鋰，因此可以對鋰進行多層濃縮，從而實現簡單地分離回收高濃度的鋰。并且，本專利技術的鋰回收裝置根據需要還具有鹽酸回收利用設備，其將前述濃縮設備中濃縮的氯化鋰水溶液的殘留液體冷卻，將通過該冷卻得到的鹽酸作為向前述洗脫設備中流入的鹽酸來進行回收利用。這樣，本專利技術的鋰回收裝置中的鹽酸回收利用設備將前述濃縮設備中濃縮的氯化鋰水溶液的殘留液體蒸發，冷卻冷凝由該蒸發得到的蒸氣而生成鹽酸，將由該殘留液體得到的鹽酸作為流入前述洗脫設備的鹽酸來進行回收利用，因而可以抑制鹽酸的初期投入量，從而削減與鹽酸相關的成本并達到資源的有效利用。而且，本專利技術的鋰回收裝置根據需要還具有供給設備，其將含有鋰的海水、鹽湖堿水(灌水)、地熱水或廢品溶解液中的任意一種通過過濾膜，生成在前述吸附設備中流入的鋰水溶液。這樣，本專利技術的鋰回收裝置的供給設備將含有鋰的海水、鹽湖堿水(鹹水)、地熱水或廢品溶解液中的任意一種通過過濾膜，生成在前述吸附設備中流入的鋰水溶液，因而可以提高前述吸附設備中的鋰吸附效率，可以在更高濃度下進行鋰的吸附。 此外，本專利技術的鋰回收裝置根據需要具備用水洗凈利用前述洗脫設備通過鹽酸洗脫鋰后的柱的洗凈設備。這樣，本專利技術的鋰回收裝置的洗凈設備用水洗凈通過前述的吸附設備對鋰進行吸附的柱，通過維持柱的吸附能力，來提高前述吸附設備中鋰的吸附效率，可以在更高濃度下進行鋰的吸附。并且，本專利技術的鋰回收裝置根據需要具備向通過前述提取設備得到的濃縮鋰水溶液中加入純的碳酸鋰水溶液的鋰水溶液混合設備。這樣，本專利技術的鋰回收裝置的鋰水溶液混合設備向通過前述提取設備生成的濃縮鋰水溶液中加入純的碳酸鋰水溶液，使得到濃縮鋰水溶液的鋰的濃度得到進一步提高，可以回收得到更高濃度的鋰。附圖說明圖I表示本專利技術的鋰回收裝置的概要圖。圖2表示本專利技術的鋰回收方法的流程圖。具體實施例方式以下，通過圖I 圖2對本專利技術的鋰回收方法的一個實施方式進行說明。圖I是本專利技術的鋰回收裝置的概要圖，圖2是表示本專利技術的鋰回收方法的流程的說明圖。圖I中顯示的本實施方式的鋰回收裝置具有以下設備將含有鋰的海水、鹽湖堿水、地熱水或廢品溶解液中的任意一種通過過濾膜，生成含有鋰的鋰水溶液的供給設備I ;使該鋰水溶液流入由錳氧化物制成的柱，使鋰吸附在該柱上的吸附設備2 ;向該柱中流入鹽酸，洗脫吸附在該柱上的鋰，生成含有鹽酸和氯化鋰的鋰洗脫液的洗脫設備3 ;用水洗凈經該洗脫設備3中使用鹽酸洗脫鋰后的柱的洗凈設備4 ;對通過該洗脫設備3生成的鋰洗脫液進行循環加熱使鹽酸蒸發，使蒸氣冷凝，濃縮生成氯化鋰水溶液的濃縮設備5 ;向由該濃縮設備5生成的氯化鋰水溶液中加入碳酸鈉，作為含有碳酸鋰和氯化鈉的沉淀物來提取鋰的提取設備6 ;冷卻在該濃縮設備5中濃縮的氯化鋰水溶液的殘留液體，將由該冷卻得到的鹽酸作為該洗脫設備3中使用的鹽酸進行回收利用的鹽酸回收利用設備7。該供給設備I具備儲存海水、鹽湖堿水、地熱水或廢品溶解液的含鋰溶液的不銹鋼制的儲存罐11和多段結構的過濾器12。該過濾器12至少有2層結構，可以除去含鋰溶液中粒徑較大的雜質。該吸附設備2具備多個由對鋰進行選擇性吸收的生物體吸收膜或錳氧化物填充的不銹鋼制的柱吸附罐21。為了分散每個罐的處理量，該柱吸附罐21由多個罐構成，但也可以做成I個罐。該柱吸附罐21的填充劑可以使用粒徑為100 μ m 1_的微粒子狀或膜狀的各種物質。該柱吸附罐21優選以具有高鋰吸附性的λ型錳氧化物(微粒子狀或膜狀的物質)為填充劑的柱，例如，可以使用日本專利第3937865號公布的鋰吸附劑。該洗脫設備3具備儲存鹽酸的鹽酸罐31和儲存從該柱吸附罐21洗脫的溶液的洗脫液罐32。該洗凈設備4具有制造純水的純水制造部件41和儲存由該純水制造部件41制造的純水的純水罐42。該純水制造部件41可以使用各種一般的純水制造部件，例如，可以使用本專利技術人公開的水供給、處理系統(日本特開2010-029750號公報)。該濃縮設備5具有儲存來自洗脫液罐32的洗脫液的不銹鋼制的濃縮罐51、分離、排除該濃縮罐51的儲存液的蒸氣中含有的鹽酸水溶液的脫水器52、儲存由該脫水器52分離、排除的鹽酸水溶液的液相的不銹鋼制的液相罐53和加熱該濃縮罐51的儲存液并向該 濃縮罐51回流的加熱器54。該脫水器52可以使用市售的各種脫水器，如可以使用嵌入在壓縮機和配管之間的串聯式的脫水器，也可以使用在配管中安裝隔板，排除從分支管流入存水管的鹽酸水溶液的脫水器。該加熱器54，除可以使用鍋爐外，可以利用具有高水溫的表層海水進行加熱，通過利用附近的具有無盡資源的海水，可以構成降低成本和降低環境負擔的裝置。該提取設備6具有儲存碳酸鈉(Na2CO3)的不銹鋼制蘇打灰罐61、對添加有該碳酸鈉的前述液相的鹽酸水溶液進行過濾的過濾器63以及儲存與該過濾的碳酸鈉反應而得到的鋰溶液的不銹鋼制的提取罐62。此外，該鹽酸回收利用設備7具有冷凝鹽酸水溶液的冷凝器71、進行冷本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
【專利技術屬性】
技術研發人員：上原春男，
申請(專利權)人：上原春男，
類型：
國別省市：
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