JPH01203039A - 新規なリチウム選択性を示す吸着剤及びその製造方法 - Google Patents
新規なリチウム選択性を示す吸着剤及びその製造方法Info
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- JPH01203039A JPH01203039A JP2827188A JP2827188A JPH01203039A JP H01203039 A JPH01203039 A JP H01203039A JP 2827188 A JP2827188 A JP 2827188A JP 2827188 A JP2827188 A JP 2827188A JP H01203039 A JPH01203039 A JP H01203039A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は新規なリチウム選択性を示す吸着剤及びその製
造方法に関するものである。さらに詳しくいえば、本発
明は、リチウムに対する選択吸着性に優れ、かつ吸着容
量や吸着速度が大きく、その上希薄溶液中で安定であっ
て、毒性の少ない安価な吸着剤及びその製造方法に関す
るものである。
造方法に関するものである。さらに詳しくいえば、本発
明は、リチウムに対する選択吸着性に優れ、かつ吸着容
量や吸着速度が大きく、その上希薄溶液中で安定であっ
て、毒性の少ない安価な吸着剤及びその製造方法に関す
るものである。
従来の技術
近年、リチウム金属及びその化合物は、多くの分野、例
えばセラミックス、電池、冷媒吸着剤、医薬品などに用
いられておシ、また将来、大容量電池、アルミニウム合
金材料、核融合燃料などとしての利用が考えられること
から、リチウムの需要の著しい増大が見込まれている〔
「日本鉱業会誌」第９７巻、第２２１ページ〕。
えばセラミックス、電池、冷媒吸着剤、医薬品などに用
いられておシ、また将来、大容量電池、アルミニウム合
金材料、核融合燃料などとしての利用が考えられること
から、リチウムの需要の著しい増大が見込まれている〔
「日本鉱業会誌」第９７巻、第２２１ページ〕。
前記リチウム金属及びその化合物は、現在上としてスポ
ジューメン、アングリコナイト、ベターライト、レビド
ライトなどのリチウム含有鉱石、及びリチウム濃度の高
い塩湖や地下かん水などを原料として製造されている。
ジューメン、アングリコナイト、ベターライト、レビド
ライトなどのリチウム含有鉱石、及びリチウム濃度の高
い塩湖や地下かん水などを原料として製造されている。
しかるに、わが国においては、前記のようなリチウム鉱
石資源がなく、リチウム金属やその化合物は全量輸入に
依存しているのが現状である。−方、わが国の地熱水や
温泉水にはかなシのリチウムを含有するものがあり、ま
た周囲をとシまく海洋中にも微量のリチウムが含まれて
いる。したがって、これらのリチウムを含む希薄溶液か
ら該リチウムを効率よく回収する技術を確立することが
強く要望されている。
石資源がなく、リチウム金属やその化合物は全量輸入に
依存しているのが現状である。−方、わが国の地熱水や
温泉水にはかなシのリチウムを含有するものがあり、ま
た周囲をとシまく海洋中にも微量のリチウムが含まれて
いる。したがって、これらのリチウムを含む希薄溶液か
ら該リチウムを効率よく回収する技術を確立することが
強く要望されている。
ところで、チタン酸化物については、これまで種々の結
晶形態のものが知られておシ、例えば天然鉱石として、
ルチル、アナタース、プルカイトなどがあるが、これら
はいずれもリチウム吸着性を示さない。また、最近、層
状のチタン酸アルカリを酸処理し、アルカリ金属イオン
を溶出させて成る層状のチタン酸化物が報告されている
〔「窯業協会誌」第９４巻、第６２１ページ（１９８６
年〕〕。
晶形態のものが知られておシ、例えば天然鉱石として、
ルチル、アナタース、プルカイトなどがあるが、これら
はいずれもリチウム吸着性を示さない。また、最近、層
状のチタン酸アルカリを酸処理し、アルカリ金属イオン
を溶出させて成る層状のチタン酸化物が報告されている
〔「窯業協会誌」第９４巻、第６２１ページ（１９８６
年〕〕。
しかしながら、このものはリチウム吸着性を示すものの
、ナトリウムやカリウムに対する選択性が十分に高くな
いため、海水のようにすＩ−ＩＪウムやカリウムがリチ
ウムと共に大量に共存する場合には、リチウム用吸着剤
としては不適である。
、ナトリウムやカリウムに対する選択性が十分に高くな
いため、海水のようにすＩ−ＩＪウムやカリウムがリチ
ウムと共に大量に共存する場合には、リチウム用吸着剤
としては不適である。
発明が解決しようとする課題
本発明は、リチウムに対する選択吸着性に優れ、かつ吸
着容量や吸着速度が大きい上に、希薄溶液中で安定であ
って、毒性が少なく、しかも製造コストの低い新規な吸
着剤を提供することを目的としてなされたものである。
着容量や吸着速度が大きい上に、希薄溶液中で安定であ
って、毒性が少なく、しかも製造コストの低い新規な吸
着剤を提供することを目的としてなされたものである。
課題を解決するための手段
本発明者らは、先に原料としてＭｇ２ＭｎＯ４を用い、
これを酸処理することによシ、リチウム選択吸着性の優
れたマンガン酸化物を得ることに成功したが、本発明者
らは、リチウムとチタンの複合酸化物についても同じよ
うに研究を進めた結果、Ｌｉ２ＴｉＪ を原料として用
い、これを酸処理して、その中のリチウムを溶出させる
ことにより、前記目的を達成しうろことを見い出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
これを酸処理することによシ、リチウム選択吸着性の優
れたマンガン酸化物を得ることに成功したが、本発明者
らは、リチウムとチタンの複合酸化物についても同じよ
うに研究を進めた結果、Ｌｉ２ＴｉＪ を原料として用
い、これを酸処理して、その中のリチウムを溶出させる
ことにより、前記目的を達成しうろことを見い出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、Ｌｉ２ＴｉＯ３の酸処理物であっ
て、リチウム選択性を示し、かつ主要なＸ線回折ピーク
が、 ４．７４±０．０３ 強 ４．５４±０．０３ 中 ２．４６±０．０５中 １．７２±０．０３弱 １．５２±０．０３ 弱 であるチタン酸化物系吸着剤を提供するものである。
て、リチウム選択性を示し、かつ主要なＸ線回折ピーク
が、 ４．７４±０．０３ 強 ４．５４±０．０３ 中 ２．４６±０．０５中 １．７２±０．０３弱 １．５２±０．０３ 弱 であるチタン酸化物系吸着剤を提供するものである。
このものは、Ｌｉ２ＴｉＯ３をｐＨ５以下の酸性溶液で
処理し、その中のリチウムを溶出させることにより、製
造することができる。
処理し、その中のリチウムを溶出させることにより、製
造することができる。
本発明において原料として用いられるＬｉ２ＴｉＯ３は
１２例えばＬｉ２００３とＴｌＯ２とをモル比１：ｌの
割合で混合して、約８００℃の温度で数時間加熱処理す
ることによシ、あるいはリチウムの水酸化物、酸化物、
重炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物などと、チタンの含水
酸化物、酸化物、硝酸塩、ハロゲン化物などとを適当な
組合せで混合したのち、４００℃以上の温度で加熱処理
することにより、製造することができる。この際、初期
混合物中のリチウム量としては、チタンの２倍モル以上
存在する必要がある。２倍モル未満の場合には、異なっ
た結晶形態の化合物、例えばＬｉ、、Ｔｉ、、６，０４
、アナタース、ルチルなどが生成するため、リチウム吸
着性が著しく低下する。
１２例えばＬｉ２００３とＴｌＯ２とをモル比１：ｌの
割合で混合して、約８００℃の温度で数時間加熱処理す
ることによシ、あるいはリチウムの水酸化物、酸化物、
重炭酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物などと、チタンの含水
酸化物、酸化物、硝酸塩、ハロゲン化物などとを適当な
組合せで混合したのち、４００℃以上の温度で加熱処理
することにより、製造することができる。この際、初期
混合物中のリチウム量としては、チタンの２倍モル以上
存在する必要がある。２倍モル未満の場合には、異なっ
た結晶形態の化合物、例えばＬｉ、、Ｔｉ、、６，０４
、アナタース、ルチルなどが生成するため、リチウム吸
着性が著しく低下する。
本発明においては、前記Ｌｉ２ＴｉＯ３はｐＨ５以下の
酸性溶液で処理され、その中のリチウムが溶出される。
酸性溶液で処理され、その中のリチウムが溶出される。
この酸性溶液は、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸など
の鉱酸や、ギ酸、酢酸などの有機酸を用いて、ｐＨ５以
下、好ましくは２以下になるように調製される。前記酸
はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を混合して
用いてもよい。
の鉱酸や、ギ酸、酢酸などの有機酸を用いて、ｐＨ５以
下、好ましくは２以下になるように調製される。前記酸
はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を混合して
用いてもよい。
リチウムの溶出処理は、前記酸性溶液中に、原料のＬｉ
２ ＴｉＯ３を通常室温において１時間以上、好１し
くけ数日間浸せきし、かきまぜることにょシ行われる。
２ ＴｉＯ３を通常室温において１時間以上、好１し
くけ数日間浸せきし、かきまぜることにょシ行われる。
このようにしてリチウムを溶出させたのち、固形物を通
常用いられている手段にょシ取り出し、水洗後、好１し
くけ７０℃以下の温度において乾燥することによシ、所
望の吸着剤が得られる。
常用いられている手段にょシ取り出し、水洗後、好１し
くけ７０℃以下の温度において乾燥することによシ、所
望の吸着剤が得られる。
この吸着剤のＸ線回折特性を下記に示す。なお、比較上
し７ＡＳＴＭカードＡ３３ ８３１記載（Ｄ Ｌｉ２Ｔ
ｉＯ３のＸ線回折特性を併記する。
し７ＡＳＴＭカードＡ３３ ８３１記載（Ｄ Ｌｉ２Ｔ
ｉＯ３のＸ線回折特性を併記する。
本発明の吸着剤 Ｌｉ２Ｔｉ０５（ＡＳ
Ｔ ３３−８３１） ４．７４ 強 ４．８０
強４．５４ 中 ４．３４
弱２．４６ 中
２．５０ 中ｔ、２３ 巷；春春 中 ２．０７
強１．７２ 弱 １．９
０ 弱１．５２ 弱
１．６０ 弱１．４７中 このように、本発明の吸着剤は、出発原料のＬｉ２Ｔｉ
Ｏ３とほとんど同様なＸａ回折特性を示すが、該吸着剤
と原料Ｌｉ２ＴｉＯ３のＸ線回折特性の相違点は、チタ
ンの新規な形態の形成に際して、わずかにピーク位置の
変化がみられることである。
Ｔ ３３−８３１） ４．７４ 強 ４．８０
強４．５４ 中 ４．３４
弱２．４６ 中
２．５０ 中ｔ、２３ 巷；春春 中 ２．０７
強１．７２ 弱 １．９
０ 弱１．５２ 弱
１．６０ 弱１．４７中 このように、本発明の吸着剤は、出発原料のＬｉ２Ｔｉ
Ｏ３とほとんど同様なＸａ回折特性を示すが、該吸着剤
と原料Ｌｉ２ＴｉＯ３のＸ線回折特性の相違点は、チタ
ンの新規な形態の形成に際して、わずかにピーク位置の
変化がみられることである。
発明の効果
本発明の吸着剤は、リチウムの吸着に適した微細孔を有
しており、リチウムに対する選択吸着性に優れ、かつ吸
着速度及び吸着容量が犬きく、しかも毒性がなく、水溶
液中で安定であることから、希薄溶液、例えば海水や地
熱水などから、効率よくリチウムを回収することができ
る。また、本発明の吸着剤は、リチウム以外の有用物質
回収用吸着剤や有害物質除去用吸着剤などとしても用い
ることができる。さらに、本発明の吸着剤として用いら
れるチタン化合物は、電池活性電極材料などとしても使
用することができる。
しており、リチウムに対する選択吸着性に優れ、かつ吸
着速度及び吸着容量が犬きく、しかも毒性がなく、水溶
液中で安定であることから、希薄溶液、例えば海水や地
熱水などから、効率よくリチウムを回収することができ
る。また、本発明の吸着剤は、リチウム以外の有用物質
回収用吸着剤や有害物質除去用吸着剤などとしても用い
ることができる。さらに、本発明の吸着剤として用いら
れるチタン化合物は、電池活性電極材料などとしても使
用することができる。
実施例
次に実施例によシ本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
アナタース型含水酸化チタン（表面積２００ ｔｒ？／
り）と炭酸リチウムとを、Ｌｉ ： Ｔｉ原子比が２：
１となるように混合したのち、８００℃で４時間加熱処
理して、Ｌｉ２ＴｉＯ３を調製した。この加熱処理物１
りを０．２Ｎ塩酸溶液３を中に加えて、ｌＯ日日間きま
ぜたのち、生成物をろ別し、洗浄後、７０℃で乾燥して
吸着剤を調製した。第１表に得られた加熱処理物及び吸
着剤のＸ線回折特性を示す。なお、比較のために、ＡＳ
ＴＭカード３３−８３１記載のＬｉ２ＴｉＯ３のＸ線回
折特性を示す。
り）と炭酸リチウムとを、Ｌｉ ： Ｔｉ原子比が２：
１となるように混合したのち、８００℃で４時間加熱処
理して、Ｌｉ２ＴｉＯ３を調製した。この加熱処理物１
りを０．２Ｎ塩酸溶液３を中に加えて、ｌＯ日日間きま
ぜたのち、生成物をろ別し、洗浄後、７０℃で乾燥して
吸着剤を調製した。第１表に得られた加熱処理物及び吸
着剤のＸ線回折特性を示す。なお、比較のために、ＡＳ
ＴＭカード３３−８３１記載のＬｉ２ＴｉＯ３のＸ線回
折特性を示す。
第 １ 表
加熱処理物（Ｌｉ２Ｔｉ０５）のＸ線回折特性は、ＡＳ
ＴＭカード記載のものと極めてよく一致した。
ＴＭカード記載のものと極めてよく一致した。
また、本発明の吸着剤は、Ｌｉ２ＴｉＯ３と比較して、
わずかながら面間隔が変化しているが、元の構造を維持
していることは明らかである。
わずかながら面間隔が変化しているが、元の構造を維持
していることは明らかである。
第２表に、これらのチタン化合物のリチウム含量を示す
。本発明の吸着剤は、Ｌｉ２ＴｉＯ３よりすチウム含量
が著しく少なく、極めて微細な空隙をもつ新規な吸着剤
であることは明らかである。
。本発明の吸着剤は、Ｌｉ２ＴｉＯ３よりすチウム含量
が著しく少なく、極めて微細な空隙をもつ新規な吸着剤
であることは明らかである。
第 ２ 表
実施例２
実施例１において調製した吸着剤について、０．２Ｍ
ＮＨ４Ｃｌ−０，２Ｍ ＮＨ３緩衝溶液（ｐＨ８，３）
中における、リチウム、ナトリウム、カリウムの吸着性
を調べた。
ＮＨ４Ｃｌ−０，２Ｍ ＮＨ３緩衝溶液（ｐＨ８，３）
中における、リチウム、ナトリウム、カリウムの吸着性
を調べた。
すなわち、吸着剤５０ｍｇを、それぞれ１ ｍ Ｍの濃
度でリチウム、ナトリウム及びカリウムを含む緩衝溶液
１５ゴに加え、７日間かき筐ぜた。吸着前後のアルカリ
金属イオン濃度を原子吸光法で定量し、吸着率を求めた
。結果を第３表に示す。
度でリチウム、ナトリウム及びカリウムを含む緩衝溶液
１５ゴに加え、７日間かき筐ぜた。吸着前後のアルカリ
金属イオン濃度を原子吸光法で定量し、吸着率を求めた
。結果を第３表に示す。
第 ３ 表
この結果から、本発明の吸着剤は、リチウム選択吸着性
が優れていることは明らかである。
が優れていることは明らかである。
比較例
アナタース型含水酸化チタンと炭酸リチウムとを、Ｌｉ
： Ｔｉ原子比が、それぞれ帆５：１、ｌ：ｌとなる
ように混合したのち、８００℃で４時間加熱処理した。
： Ｔｉ原子比が、それぞれ帆５：１、ｌ：ｌとなる
ように混合したのち、８００℃で４時間加熱処理した。
Ｌｉ： Ｔｉ原子比が０．５ ： １の場合、加熱処理
物はルチルとＬｉ１．Ｈ”１．６６０４の混合物となり
、Ｌｉ ： Ｔｉ原子比がｌ二ｌの場合、加熱処理物は
主にＬ １ ｒ 、ａｓ Ｔ Ｉ １．６ｓ Ｏ４とな
った。
物はルチルとＬｉ１．Ｈ”１．６６０４の混合物となり
、Ｌｉ ： Ｔｉ原子比がｌ二ｌの場合、加熱処理物は
主にＬ １ ｒ 、ａｓ Ｔ Ｉ １．６ｓ Ｏ４とな
った。
これらの加熱処理物それぞれ１２を０．５Ｎ塩酸溶液３
を中に加えて、ＩＯ日日間きまぜたのち、生成物をろ別
し、洗浄後７０℃で乾燥してチタン化合物を調製した。
を中に加えて、ＩＯ日日間きまぜたのち、生成物をろ別
し、洗浄後７０℃で乾燥してチタン化合物を調製した。
これらチタン化合物それぞれ５０■を、実施例２と同じ
緩衝溶液１５ｍｔ中に加え、７日間かきまぜて、リチウ
ム、ナトリウム、カリウムの吸着性を調べた。その結果
を第４表に示す。
緩衝溶液１５ｍｔ中に加え、７日間かきまぜて、リチウ
ム、ナトリウム、カリウムの吸着性を調べた。その結果
を第４表に示す。
第 ４ 表
この結果から、リチウム選択吸着性を示さないことは明
らかである。
らかである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｌｉ＿２ＴｉＯ＿３の酸処理物であつて、リチウム
選択性を示し、かつ次に示すＸ線回折ピークを有する吸
着剤。 面間隔（Å）：相対強度 ４．７４±０．０３：強 ４．５４±０．０３：中 ２．４６±０．０５：中 １．９３±０．０５：中 １．７２±０．０３：弱 １．５２±０．０３：弱 ２ Ｌｉ＿２ＴｉＯ＿３をｐＨ５以下の酸性溶液で処理
し、その中のリチウムを溶出させることを特徴とする、
特許請求の範囲第１項記載の吸着剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2827188A JPH01203039A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 新規なリチウム選択性を示す吸着剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2827188A JPH01203039A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 新規なリチウム選択性を示す吸着剤及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01203039A true JPH01203039A (ja) | 1989-08-15 |
| JPH0525541B2 JPH0525541B2 (ja) | 1993-04-13 |
Family
ID=12243920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2827188A Granted JPH01203039A (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 新規なリチウム選択性を示す吸着剤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01203039A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103682296A (zh) * | 2013-08-16 | 2014-03-26 | 东莞上海大学纳米技术研究院 | 一种高比容量纳米级钛酸锂材料的制备方法 |
| WO2018203522A1 (ja) * | 2017-05-01 | 2018-11-08 | テイカ株式会社 | 蓄電デバイス用組成物およびこの蓄電デバイス用組成物を用いた蓄電デバイス用セパレータおよび蓄電デバイス |
| CN110474122A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-11-19 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种利用锰酸锂废料制备锂离子筛的方法及该锂离子筛 |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP2827188A patent/JPH01203039A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103682296A (zh) * | 2013-08-16 | 2014-03-26 | 东莞上海大学纳米技术研究院 | 一种高比容量纳米级钛酸锂材料的制备方法 |
| WO2018203522A1 (ja) * | 2017-05-01 | 2018-11-08 | テイカ株式会社 | 蓄電デバイス用組成物およびこの蓄電デバイス用組成物を用いた蓄電デバイス用セパレータおよび蓄電デバイス |
| JPWO2018203522A1 (ja) * | 2017-05-01 | 2020-05-14 | テイカ株式会社 | 蓄電デバイス用組成物およびこの蓄電デバイス用組成物を用いた蓄電デバイス用セパレータおよび蓄電デバイス |
| US11302993B2 (en) | 2017-05-01 | 2022-04-12 | Tayca Corporation | Power storage device composition, power storage device separator using power storage device composition, and power storage device |
| CN110474122A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-11-19 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种利用锰酸锂废料制备锂离子筛的方法及该锂离子筛 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0525541B2 (ja) | 1993-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |