Brevet FR3044001A1 (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 quantité 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) à une température comprise entre 20 et 80°C pendant une cbrée de préférence comprise entre 1 h et 20h, f) une étape de mise en forme de ladite pâte séchée par malaxage extrusion basique dans laquelle ladite pâte séchée issue de l'étape e) est malaxée en présence d'une quantité de base comprise entre 0,5 et 3 (3/0 poids par rapport à la matière sèche, la matière sèche étant la masse de ladite pâte issue de l'étape e), 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 pâte est ensuite soumise à une étape d'extrusion, 3044001 36 g) une étape de traitement hydrothermal du matériau mis en forme séché obtenu à l'issue de l'étape f), à une température comprise entre 50 et 200°C et pendant une durée de préférence compris entre 30 min et 12 heures. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel le précurseur basique est l'hydroxyde de sodium (NaOH).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel le précurseur acide est le 10 trichlorure d'aluminium (AIC13).\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. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel la quantité du précurseur 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. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel la ou les source(s) de lithium est (sont) choisie(s) parmi le chlorure de lithium (LiCI), l'hydroxyde de lithium (LiOH) le nitrate de Lithium (LiNO3), le sulfate de lithium (Li2SO4) et le carbonate de lithium (Li2CO3), pris seuls ou en mélange. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6 dans lequel la source de lithium est le chlorure de lithium (LiCI).\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. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8 dans lequel ladite pâte séchée est malaxée en présence d'une quantité de base comprise entre 0,5 et 2,5% poids par rapport à la 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. 35 3044001 37\n<CLM>\1\tMatériau 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, mis en forme, de préférence sous forme d'extrudé, susceptible d'être 5 obtenu selon un procédé tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t11. Procédé 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 10 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 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 15 du lithium comprend au moins les étapes suivantes : - une étape d'activation dudit matériau solide cristallisé de formule 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, 20 - éventuellement au moins une étape de lavage de la solution saline imprégnant ledit matériau par passage d'une solution de lavage sur ledit matériau, - 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. 25\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon la revendication 12 dans lequel ladite étape d'activation est 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. 30\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon la revendication 11 dans lequel ladite étape d'activation est réalisée à une température comprise entre 0°C et 90°C, et avec un temps de séjour de ladite solution de chlorure de lithium ou d'eau dans la colonne compris entre 0,03 et 10 h. 3044001 38\n<CLM>\1\tProcédé d'extraction selon l'une des revendications 12 à 14 dans lequel ladite étape 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. 5\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 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 10 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 15 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 20 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 25 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 10.