【手続補正書】
【提出日】平成30年7月31日(2018.7.31)
【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】
一方の主面側から他方の主面側に向かってリチウム（Ｌｉ）イオンを選択的に透過させるリチウム選択透過膜であって、
リチウムのイオン伝導体を主体として構成された選択透過膜本体と、
前記選択透過膜本体における前記一方の主面側の表面において形成され、前記リチウムイオンを選択的に吸着させるリチウム吸着層と、
を具備することを特徴とするリチウム選択透過膜。
【請求項２】
前記イオン伝導体は、（Ｌｉｘ，Ｌａｙ）ＴｉＯｚ（ここで、ｘ＝３ａ−２ｂ、ｙ＝２／３−ａ、ｚ＝３−ｂ、０＜ａ≦１／６、０≦ｂ≦０．０６、ｘ＞０）であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム選択透過膜。
【請求項３】
前記選択透過膜本体は、前記イオン伝導体を主体とする焼結体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のリチウム選択透過膜。
【請求項４】
前記選択透過膜本体は、前記イオン伝導体で構成された粒子が陽イオン透過膜を介して結合されて構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のリチウム選択透過膜。
【請求項５】
前記陽イオン透過膜はナフィオン（登録商標）、セレミオン（登録商標）、又は高分子化されたＴＦＳＩアニオン（（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−）を有するイオン液体で構成されたことを特徴とする請求項４に記載のリチウム選択透過膜。
【請求項６】
前記リチウム吸着層は、前記選択透過膜本体の前記一方の主面側の表面に対する酸処理によって形成されたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のリチウム選択透過膜。
【請求項７】
前記リチウム吸着層は、前記選択透過膜本体とは異なる物質で構成され粒子状とされたリチウム吸着物質粒子を具備することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のリチウム選択透過膜。
【請求項８】
前記リチウム吸着物質粒子は、マンガン酸リチウム（Ｌｉ１．５Ｍｎ２Ｏ４）粒子に対して酸処理を行うことによって形成されたことを特徴とする請求項７に記載のリチウム選択透過膜。
【請求項９】
水溶液でありリチウムを含む原液から水溶液である回収液にリチウムイオンを移動させてリチウムを前記回収液中に回収するリチウム回収装置であって、
前記原液を前記一方の主面側、前記回収液を前記他方の側として前記原液と前記回収液とを仕切るように設置された請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のリチウム選択透過膜と、
前記リチウム選択透過膜の前記一方の主面側に固定された第１電極と、
前記リチウム選択透過膜の他方の主面側に固定された第２電極と、
を具備することを特徴とするリチウム回収装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のリチウム回収装置を用いて前記原液から前記回収液中にリチウムを回収する回収工程を具備することを特徴とするリチウム回収方法。
【請求項１１】
リチウムを含有する非アルカリ性の水溶液である原材料液からリチウムを含有するアルカリ性の水溶液である処理液を生成するＰＨ変換工程と、
前記ＰＨ変換工程後の前記処理液を前記原液として、前記回収液中にリチウムを回収する回収工程と、
を具備することを特徴とする、請求項１０に記載のリチウム回収方法。
【請求項１２】
前記ＰＨ変換工程において、陽イオン交換膜を境界として正電位側に前記原材料液、負電位側に水溶液を配して電気透析処理を行った後の前記負電位側の水溶液を前記処理液とすることを特徴とする請求項１１に記載のリチウム回収方法。
【請求項１３】
前記第１電極を正側、前記第２電極を負側として前記第１電極と前記第２電極の間に電圧を印加することを特徴とする請求項１０から請求項１２までのいずれか１項に記載のリチウム回収方法。
【請求項１４】
リチウムイオンを選択的に透過させるリチウム選択透過膜を用いてリチウムを回収する方法であって、
水溶液であるリチウムを含む水溶液から、水である回収液中にリチウムイオンを移動させる回収工程と、
前記回収工程後の前記回収液に炭酸ガスを通過させる工程と、を具備する、リチウム回収方法。
【請求項１５】
前記リチウム選択透過膜が、請求項１に記載のリチウム選択透過膜である、請求項１４に記載のリチウム回収方法。
【請求項１６】
リチウム回収と同時に水素を製造する方法であって、
リチウムを含む原液と、リチウムを回収する回収液とを仕切るように配置された、リチウムイオンを選択的に透過させるリチウム選択透過膜と、
前記リチウム選択透過膜の前記原液側の主面に固定された正極と、
前記リチウム選択透過膜の前記回収液側の主面に固定された負極と、を備えるリチウム回収装置を用い、
前記回収液を水とし、
前記正極および前記負極との間に電圧を印加することによって前記回収液へリチウムイオンを移動させると同時に前記回収液から水素を発生させることを特徴とする、水素製造方法。
【請求項１７】
前記リチウム選択透過膜が、請求項１に記載のリチウム選択透過膜である、請求項１６に記載の水素製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明のリチウム選択透過膜は、一方の主面側から他方の主面側に向かってリチウム（Ｌｉ）イオンを選択的に透過させるリチウム選択透過膜であって、リチウムのイオン伝導体を主体として構成された選択透過膜本体と、前記選択透過膜本体における前記一方の主面側の表面において形成され、前記リチウムイオンを選択的に吸着させるリチウム吸着層と、を具備することを特徴とする。
本発明のリチウム選択透過膜において、前記イオン伝導体は、（Ｌｉｘ，Ｌａｙ）ＴｉＯｚ（ここで、ｘ＝３ａ−２ｂ、ｙ＝２／３−ａ、ｚ＝３−ｂ、０＜ａ≦１／６、０≦ｂ≦０．０６、ｘ＞０）であることを特徴とする。
本発明のリチウム選択透過膜において、前記選択透過膜本体は、前記イオン伝導体を主体とする焼結体であることを特徴とする。
本発明のリチウム選択透過膜において、前記選択透過膜本体は、前記イオン伝導体で構成された粒子が陽イオン透過膜を介して結合されて構成されたことを特徴とする。
本発明のリチウム選択透過膜において、前記陽イオン透過膜はナフィオン（登録商標）、セレミオン（登録商標）、又は高分子化されたＴＦＳＩアニオン（（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−）を有するイオン液体で構成されたことを特徴とする。
本発明のリチウム選択透過膜において、前記リチウム吸着層は、前記選択透過膜本体の前記一方の主面側の表面に対する酸処理によって形成されたことを特徴とする。
本発明のリチウム選択透過膜において、前記リチウム吸着層は、前記選択透過膜本体とは異なる物質で構成され粒子状とされたリチウム吸着物質粒子を具備することを特徴とする。
本発明のリチウム選択透過膜において、前記リチウム吸着物質粒子は、マンガン酸リチウム（Ｌｉ１．５Ｍｎ２Ｏ４）粒子に対して酸処理を行うことによって形成されたことを特徴とする。
本発明のリチウム回収装置は、水溶液でありリチウムを含む原液から水溶液である回収液にリチウムイオンを移動させてリチウムを前記回収液中に回収するリチウム回収装置であって、前記原液を前記一方の主面側、前記回収液を前記他方の側として前記原液と前記回収液とを仕切るように設置された前記選択透過膜と、前記リチウム選択透過膜の前記一方の主面側に固定されたメッシュ状の第１電極と、前記リチウム選択透過膜の他方の主面側に固定されたメッシュ状の第２電極と、を具備することを特徴とする。
本発明のリチウム回収方法は、前記リチウム回収装置を用いて前記原液から前記回収液中にリチウムを回収する回収工程を具備することを特徴とする。
本発明のリチウム回収方法は、リチウムを含有する非アルカリ性の水溶液である原材料液からリチウムを含有するアルカリ性の水溶液である処理液を生成するＰＨ変換工程と、前記ＰＨ変換工程後の前記処理液を前記原液として、前記リチウム回収装置を用いて前記回収液中にリチウムを回収する回収工程と、を具備することを特徴とする。
本発明のリチウム回収方法は、前記ＰＨ変換工程において、陽イオン交換膜を境界として正電位側に前記原材料液、負電位側に水溶液を配して電気透析処理を行った後の前記負電位側の水溶液を前記処理液とすることを特徴とする。
本発明のリチウム回収方法は、前記第１電極を正側、前記第２電極を負側として前記第１電極と前記第２電極の間に電圧を印加することを特徴とする。
本発明のリチウム回収方法は、リチウムイオンを選択的に透過させるリチウム選択透過膜を用いてリチウムを回収する方法であって、水溶液であるリチウムを含む水溶液から、水である回収液中にリチウムイオンを移動させる回収工程と、前記回収工程後の前記回収液に炭酸ガスを通過させる工程と、を具備することを特徴とする。
本発明の水素製造方法は、リチウム回収と同時に水素を製造する方法であって、リチウムを含む原液と、リチウムを回収する回収液とを仕切るように配置された、リチウムイオンを選択的に透過させるリチウム選択透過膜と、前記リチウム選択透過膜の前記原液側の主面に固定された正極と、前記リチウム選択透過膜の前記回収液側の主面に固定された負極と、を備えるリチウム回収装置を用い、前記回収液を水とし、前記正極および前記負極との間に電圧を印加することによって前記回収液へリチウムイオンを移動させると同時に前記回収液から水素を発生させることを特徴とする。