Brevet FR3044002A1 (20170526)
REVENDICATIONS1. Procédé de préparation d'un matériau solide cristallisé de formule LiXx.2A1(OH)3,nH20 avec n étant compris entre 0,01 et 10, x étant égal à 1 quand X est un anion choisi parmi les anions chlorure, hydroxyde et nitrate, et x étant égal à 0,5 quand X est un anion choisi parmi les anions sulfate et carbonate, ledit procédé comprenant au moins les étapes suivantes : a) une étape de précipitation de la boehmite, en milieu aqueux, d'au moins un précurseur basique choisi parmi l'aluminate de sodium, l'aluminate de potassium, l'ammoniaque, l'hydroxyde de sodium et l'hydroxyde de potassium et d'au moins un précurseur acide choisi parmi le sulfate d'aluminium, le chlorure d'aluminium, le nitrate d'aluminium, l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, et l'acide nitrique, dans laquelle au moins l'un des précurseurs basique ou acide comprend de l'aluminium, pour obtenir une suspension de boehmite, ladite étape a) opérant à une température comprise entre 5 et 35°C, et la quanti du précurseur basique étant choisie de manière à obtenir un pH de fin de précipitation dans le milieu réactionnel compris entre 7,5 et 9,5, b) une étape de filtration et de lavage du précipité de boehmite obtenu à l'étape a), c) une étape de mise en contact du précipité obtenu à l'étape b) avec au moins une source de lithium, d) une étape de filtration de la suspension obtenue à l'étape c) pour obtenir une pâte, e) une étape de séchage de la pâte obtenue à l'issue de l'étape d), ladite étape de séchage étant mise en oeuvre par atomisation ou en étuve ou en four à une température comprise entre 20 et 80°C pendant une durée de préférence comprise entre 1h et 20h, ladite étape de séchage étant suivie d'une étape de broyage de la poudre séchée dans le cas où l'étape de séchage est mise en oeuvre en étuve ou en four, f) une étape de mise une étape de mise en forme de ladite poudre séchée par malaxage extrusion basique dans laquelle ladite poudre séchée issue de l'étape e) est malaxée en présence d'une quantité de base comprise entre 0,5 et 3 % poids par rapport à la matière sèche, la matière sèche étant la masse de ladite poudre issue de l'étape e), 3044002 38 séchée en étuve à 200°C pendant 6h, ladite base étant choisie parmi les bases inorganiques et les bases organiques en solution, et dans laquelle ladite poudre est ensuite soumise à une étape d'extrusion, g) une étape de traitement hydrothermal du matériau mis en forme séché 5 obtenu à l'issue de l'étape g), à une température comprise entre 50 et 200°C et pendant une durée de préférence compris entre 30 min et 12 heures.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel le précurseur basique est l'hydroxyde de 10 sodium (NaOH).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel le précurseur acide est le trichlorure d'aluminium (AIC13). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel ladite étape a) de précipitation de la boehmite est mise en oeuvre à une température comprise entre 10 et 25°C.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la quantité du précurseur 20 basique est choisie de manière à obtenir un pH de fin de précipitation de ladite étape a) dans le milieu réactionnel compris entre 7,7 et 8,8.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la source de lithium est le chlorure de lithium (LiCI). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel dans le cas où l'étape de séchage est réalisée en étuve, ladite étape de séchage est réalisée à une température comprise entre 30 et 100°C pendant une durée de préférence comprise entre 1h et 10h, 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel ladite étape f) de mise en forme est réalisée en présence d'ammoniaque.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8 dans lequel ladite poudre séchée est malaxée en présence d'une quantité de base comprise entre 0,5 et 2,5% poids par rapport à la 3044002 39 matière sèche, la matière sèche étant la masse de ladite pâte issue de l'étape e), séchée en étuve à 200°C pendant 6h dans ladite étape f) cb mise en forme.\n<CLM>\1\tMatériau solide cristallisé de formule LiXx.2A1(OH)3,nH20 avec n étant compris entre 5 0,01 et 10, x étant égal à 1 quand X est un anion choisi parmi les anions chlorure, hydroxyde et nitrate, et x étant égal à 0,5 quand X est un anion choisi parmi les anions sulfate et carbonate, mis en forme, de préférence sous forme d'extrudé, susceptible d'être obtenu selon un procédé tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t10\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction du lithium de solutions salines, ledit procédé mettant en oeuvre ledit matériau solide de formule LiXx.2A1(OH)3,nH20 avec n étant compris entre 0,01 et 10, x étant égal à 1 quand X est un anion choisi parmi les anions chlorure, hydroxyde et nitrate, et x étant égal à 0,5 quand X est un anion choisi parmi les anions sulfate et carbonate, préparé selon le procédé tel que défini selon l'une des revendications 1 à 9, ou 15 tel que défini selon la revendication 10, pour l'extraction de lithium de solutions salines.\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon la revendication 11 dans lequel ledit procédé d'extraction du lithium comprend au moins les étapes suivantes : une étape d'activation dudit matériau solide cristallisé de formule 20 LiXx.2A1(OH)3,nH20 avec n, x et X ayant la définition précitée, une étape de chargement dudit matériau activé par adsorption réalisée par passage de ladite solution saline sur ledit matériau activé, éventuellement au moins une étape de lavage de la solution saline imprégnant ledit matériau par passage d'une solution de lavage sur ledit matériau, 25 - une étape de désorption du lithium réalisée par passage d'eau ou d'une solution aqueuse de sel de lithium sur ledit matériau pour obtenir un éluat comprenant au moins du lithium.\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon la revendication 12 dans lequel ladite étape d'activation est 30 réalisée par le passage ascendant ou descendant d'eau ou d'une solution de chlorure de lithium (LiCI) ayant une concentration comprise entre 0,001 mol/L et 0,1 mol/L.\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon la revendication 12 ou 13 dans lequel ladite étape d'activation est réalisée à une température comprise entre 0°C et 90°C, et avec un temps 3044002 de séjour de ladite solution de chlorure de lithium ou d'eau dans la colonne compris entre 0,03 et 10 h.\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon l'une des revendications 12 à 14 dans lequel ladite étape 5 de chargement est effectuée à une température comprise entre 0°C et 90°C, et avec un temps de séjour de ladite solution saline dans la colonne compris entre 0,03 et 10 h.\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon l'une des revendications 12 à 15 dans lequel ladite solution de lavage utilisée dans l'étape de lavage est de l'eau ou une solution aqueuse de chlorure 10 de sodium (NaCI), comprenant éventuellement du chlorure de lithium (LiCI).\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon l'une des revendications 12 à 16 dans lequel ladite étape de lavage est réalisée à une température comprise entre 0°C et 90°C, et avec un temps de séjour de ladite solution de lavage dans la colonne compris entre 0,03 et 10 h.\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon l'une des revendications 12 à 17 dans lequel ladite étape de désorption est réalisée par passage ascendant ou descendant, d'une solution de désorption choisi parmi l'eau et une solution de chlorure de lithium (LiCI) contenant de 0,001 mol/L à 2 mol/L de LiCI.\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon l'une des revendications 12 à 18 dans lequel ladite étape de désorption est réalisée à une température comprise entre 0°C et 90°C, et avec un temps de séjour de ladite solution de désorption dans la colonne compris entre 0,03 et 10 h.\n<CLM>\1\tDispositif d'extraction de lithium caractérisé en ce qu'il comprend une unité comprenant au moins une colonne, ladite colonne comprenant au moins une garniture comprenant le matériau solide cristallisé préparé selon le procédé tel que défini selon l'une des revendications 1 à 9, ou tel que défini selon la revendication\n<CLM>\1\t15 20 25