【手続補正書】
【提出日】平成24年8月13日(2012.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水を供給する供給源と、
前記海水中に溶存されたリチウムを吸着し、脱着させた後、前記リチウムを回収するリチウム吸脱着装置と、
前記リチウムの吸脱着がなされた後の海水を排出する排出部と、
前記リチウム吸脱着装置を制御する制御部とを備え、
前記リチウム吸脱着装置が、
リチウム回収装置を用いて前記供給源に供給された海水と反応させて、前記海水中に溶存されたリチウムを吸着した後に酸水溶液と反応させて吸着されたリチウムを脱着するリチウム吸脱着部と、
前記リチウム吸脱着部に酸水溶液を供給する酸供給部と、
前記リチウム吸脱着部で脱着されたリチウムを回収するリチウム回収部とを備え、
前記リチウム回収装置が、外壁及び内部の空いた空間を含む分離膜貯留層と、該分離膜貯留層の内部の空いた空間に含まれたマンガン酸化物とを有する
ことを特徴とするリチウム吸脱着システム。
【請求項２】
前記リチウム吸脱着部でリチウムマンガン酸化物を前記分離膜貯留層に充填し、前記分離膜貯留層に充填されたリチウムマンガン酸化物を酸水溶液と反応させることにより、リチウムイオンを溶出させてマンガン酸化物を製造することを特徴とする請求項１に記載のリチウム吸脱着システム。
【請求項３】
前記分離膜貯留層が、高分子または他の有用な材質を用いて製造され、前記外壁が、耐化学性及び機械的強度を有する高分子または他の有用な材質の膜からなり、前記外壁が多孔性構造であり、前記外壁が０．１μｍ〜１０μｍの孔隙の大きさを有し、前記外壁の孔隙に親水性基が導入されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のリチウム吸脱着システム。
【請求項４】
前記リチウムマンガン酸化物が、化学式ＬｉｎＭｎ２−ｘＯ４（式中、１≦ｎ≦１．３３、０≦ｘ≦０．３３、ｎ≦１＋ｘである）またはＬｉ１．６Ｍｎ１．６Ｏ４であり、前記マンガン酸化物が、化学式ＨｎＭｎ２−ｘＯ４（式中、１≦ｎ≦１．３３、０≦ｘ≦０．３３、ｎ≦１＋ｘである）またはＨ１．６Ｍｎ１．６Ｏ４であり、前記リチウムマンガン酸化物が、リチウムマンガン酸化物粉末を成形体として形成したものであることを特徴とする請求項２に記載のリチウム吸脱着システム。
【請求項５】
前記分離膜貯留層が、中空糸膜フィルタ、セラミックフィルタ、及び細幅織物フィルタのうち、いずれか１つからなり、前記高分子が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリビニルクロライド、これらのブレンド及び共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする請求項３に記載のリチウム吸脱着システム。
【請求項６】
前記外壁が多層不織布形態であり、前記分離膜貯留層の内部の空いた空間に親水及び親油性界面活性剤をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のリチウム吸脱着システム。
【請求項７】
前記酸水溶液が、濃度が０．１Ｍ〜１．０Ｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のリチウム吸脱着システム。
【請求項８】
前記リチウム回収装置が、ａ）内部に空いた空間が存在するように分離膜貯留層を製造し、ｂ）前記分離膜貯留層の内部の空いた空間にリチウムマンガン酸化物を充填し、ｃ）前記リチウムマンガン酸化物が充填された分離膜貯留層に酸水溶液を加えることにより、リチウムイオンを溶出させてマンガン酸化物を製造して形成され、前記マンガン酸化物が、マンガン化合物及びリチウム化合物を固相反応させるか、またはゲル工法で処理することにより製造され、前記マンガン化合物が、炭酸マンガン、水酸化マンガン、酸化マンガン、及びマンガンアセテートからなる群より選ばれた少なくとも１つであり、前記リチウム化合物が、炭酸リチウム、水酸化リチウム、酸化リチウム、及びリチウムアセテートからなる群より選ばれた少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のリチウム吸脱着システム。
【請求項９】
ａ）リチウムマンガン酸化物を分離膜貯留層に充填するステップと、
ｂ）前記分離膜貯留層に充填されたリチウムマンガン酸化物を酸水溶液と反応させることにより、リチウムイオンを溶出させてマンガン酸化物を製造するステップと、
ｃ）前記マンガン酸化物の製造ステップを経て製造されたマンガン酸化物を含む分離膜貯留層に海水を供給して、前記マンガン酸化物に、海水中に溶存されたリチウムイオンを吸着させるステップと、
ｄ）前記分離膜貯留層のリチウムイオンが吸着されたマンガン酸化物を酸水溶液と反応させることにより、リチウムイオンを脱着して回収するステップとを含み、
前記リチウムマンガン酸化物が、リチウムマンガン酸化物粉末を熱処理してハニカム形態で成形する方法、リチウムマンガン酸化物粉末をバインダーと混合した後、ウレタン発泡剤を浸漬させて成形する方法、リチウムマンガン酸化物の粉末を中空糸膜フィルタの内部に充填させて成形する方法、リチウムマンガン酸化物粉末を細幅織物フィルタの内部に充填させて成形する方法、リチウムマンガン酸化物粉末をセラミックフィルタの内部に充填させて成形する方法、及びリチウムマンガン酸化物粉末を高分子膜貯留層内に充填させて成形する方法からなる群より選ばれた１つ以上の方法によって成形体として形成したものである
ことを特徴とするリチウム回収方法。
【請求項１０】
リチウムマンガン酸化物を含み、リチウムマンガン酸化物を酸水溶液と反応させることにより、リチウムイオンを溶出させてマンガン酸化物を製造し、前記製造されたマンガン酸化物を海水と反応させて海水中に溶存されたリチウムイオンを吸着させた後、酸水溶液と反応させて吸着されたリチウムイオンを脱着させる反応部と、
該反応部でマンガン酸化物の製造と吸着されたリチウムイオンの脱着とがなされる場合に、前記反応部に酸水溶液を供給し、前記反応部で海水中に溶存されたリチウムイオンの吸着がなされる場合に、前記反応部に海水を供給する供給部と、
前記反応部で脱着されたリチウムを回収する回収部と、
前記反応部でマンガン酸化物によって溶存されたリチウムイオンの吸着がなされた後の海水を排出する排出器と、
を備えることを特徴とするリチウム吸脱着システム。
【請求項１１】
前記反応部が、１つ以上の多段式カラム内にリチウムマンガン酸化物が充填されてなり、前記多段式カラムが、１つ以上の段で構成され、各段の下端部分に多孔板支持台が設置されることを特徴とする請求項１０に記載のリチウム吸脱着システム。
【請求項１２】
前記供給部から酸水溶液または海水が供給される前記多段式カラムの下端部が噴射ノズル形態であることを特徴とする請求項１１に記載のリチウム吸脱着システム。
【請求項１３】
ａ）リチウムマンガン酸化物を反応部に充填するステップと、
ｂ）前記反応部に充填されたリチウムマンガン酸化物を酸水溶液と反応させることにより、リチウムイオンを溶出させてマンガン酸化物を製造するステップと、
ｃ）前記マンガン酸化物の製造ステップを経て製造されたマンガン酸化物を有する反応部に海水を供給して、前記マンガン酸化物に、海水中に溶存されたリチウムイオンを吸着させるステップと、
ｄ）前記反応部のリチウムイオンが吸着されたマンガン酸化物を酸水溶液と反応させることにより、リチウムを脱着して回収するステップとを含み、
前記ｄ）ステップが、前記反応部のリチウムイオンが吸着されたマンガン酸化物を酸水溶液と反応させて得られた、脱着されたリチウムイオンを含む液体を収集した後、前記液体を濃縮してリチウムを回収するステップである
ことを特徴とするリチウム吸脱着システムにおけるリチウム回収方法。
【請求項１４】
ａ）再生が求められるマンガン酸化物系リチウム吸着剤とリチウム化合物とを所望の組成比で混合して均一に混ぜるステップと、
ｂ）熱処理過程によってリチウムマンガン酸化物前駆体を合成するステップと、
ｃ）前記合成されたリチウムマンガン酸化物前駆体を酸処理し、リチウムイオンを溶出させてマンガン酸化物系リチウム吸着剤を製造するステップと、
を含むことを特徴とするリチウム吸着剤の再生方法。