[发明专利]锂回收装置及其回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及回收锂的锂回收装置及其回收方法，特别涉及可以高效并高纯度地分离回收锂的锂回收装置及其回收方法。

背景技术

锂是广泛用于二次电池、特殊玻璃、氧化物单晶、航空、弹簧材料等领域的稀有非铁金属。近年来，随着信息器材需要的扩大，世界范围对锂的需求量加大，今后锂的需求也将进一步扩大。由于锂的产出国分布不均，所以特别期望在没有锂矿资源的国家可以稳定地回收锂。

作为以往的锂的回收方法，例如，从含有锂的锰氧化物或含有镁的锰氧化物中分别浓缩锂或镁，使用得到锰氧化物电极，通过改变施加电压，对水溶液中的锂离子进行吸附和解吸附的方法（参考专利文献1）。此外，作为以往的锂的回收方法，例如，使以β-二酮、中性有机磷化合物以及具有环状构结构的乙烯基单体为原料制造的吸附剂和至少含有锂、钠和钙的水溶液在水溶液的pH在7以上的环境中接触，该吸附剂吸附水溶液中的金属成分，之后与pH4±1.5的水接触，解吸附锂的锂回收方法（参考专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平06-088277号公报

专利文献2：日本特开2009-161794号公报

发明的概要

发明需要解决的问题

但是，以往的锂回收方法的问题在于，在使用电化学方法的情况下进行工业规模扩大化时需要高成本。并且，以往的锂回收方法的还存在一个问题，在使用有机溶剂的情况下由于回收的锂中残留有有机物而导致锂的纯度低。

本发明可以解决以上问题，目的在于提供在分离回收锂时可以有效地回收高纯度锂的同时，在成本方面，可以比较容易地进行工业规模扩大化的锂回收装置及其回收方法。

解决问题的方法

本发明的锂回收装置，具有以下设备：将含有锂的锂水溶液流入由生物体吸收膜（生体吸収膜）和／或锰氧化物构成的柱，让使该柱吸附锂的吸附设备；向前述柱中流入盐酸洗脱前述柱中吸附的锂，生成含有盐酸和氯化锂的锂洗脱液的洗脱设备；对由前述洗脱设备生成的锂洗脱液反复进行加热以及盐酸水溶液除去处理，浓缩通过该处理得到的氯化锂水溶液的浓缩设备；向通过由前述的浓缩设备生成的氯化锂水溶液中加入碳酸钠，作为含有碳酸锂和氯化钠的浓缩锂水溶液来提取锂的提取设备。

这样，本发明的锂回收装置中的浓缩设备对由前述的洗脱设备中生成的锂洗脱液反复地进行加热，蒸发盐酸，冷凝该蒸气，浓缩生成氯化锂水溶液；提取设备向由前述的浓缩设备生成的氯化锂水溶液中加入碳酸钠，作为含有碳酸锂和氯化钠的沉淀物来提取锂，因此可以对锂进行多层浓缩，从而实现简单地分离回收高浓度的锂。

并且，本发明的锂回收装置根据需要还具有盐酸回收利用设备，其将前述浓缩设备中浓缩的氯化锂水溶液的残留液体冷却，将通过该冷却得到的盐酸作为向前述洗脱设备中流入的盐酸来进行回收利用。这样，本发明的锂回收装置中的盐酸回收利用设备将前述浓缩设备中浓缩的氯化锂水溶液的残留液体蒸发，冷却冷凝由该蒸发得到的蒸气而生成盐酸，将由该残留液体得到的盐酸作为流入前述洗脱设备的盐酸来进行回收利用，因而可以抑制盐酸的初期投入量，从而削减与盐酸相关的成本并达到资源的有效利用。

而且，本发明的锂回收装置根据需要还具有供给设备，其将含有锂的海水、盐湖碱水（灌水）、地热水或废品溶解液中的任意一种通过过滤膜，生成在前述吸附设备中流入的锂水溶液。这样，本发明的锂回收装置的供给设备将含有锂的海水、盐湖碱水（鹹水）、地热水或废品溶解液中的任意一种通过过滤膜，生成在前述吸附设备中流入的锂水溶液，因而可以提高前述吸附设备中的锂吸附效率，可以在更高浓度下进行锂的吸附。

此外，本发明的锂回收装置根据需要具备用水洗净利用前述洗脱设备通过盐酸洗脱锂后的柱的洗净设备。这样，本发明的锂回收装置的洗净设备用水洗净通过前述的吸附设备对锂进行吸附的柱，通过维持柱的吸附能力，来提高前述吸附设备中锂的吸附效率，可以在更高浓度下进行锂的吸附。

并且，本发明的锂回收装置根据需要具备向通过前述提取设备得到的浓缩锂水溶液中加入纯的碳酸锂水溶液的锂水溶液混合设备。这样，本发明的锂回收装置的锂水溶液混合设备向通过前述提取设备生成的浓缩锂水溶液中加入纯的碳酸锂水溶液，使得到浓缩锂水溶液的锂的浓度得到进一步提高，可以回收得到更高浓度的锂。

附图说明

图1表示本发明的锂回收装置的概要图。

图2表示本发明的锂回收方法的流程图。

具体实施方式