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수산화리튬, 및 탄산리튬의 제조 방법 및 그 장치(METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING LITHIUM HYDROXIDE, AND LITHIUM CARBONATE)

  • 기술번호 : KST2016019085
  • 담당센터 : 대구기술혁신센터
  • 전화번호 : 053-550-1450
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 수산화리튬, 및 탄산리튬의 제조 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 인산리튬을 산(acid)에 용해시키는 단계; 음극 분리막이 포함된 음극셀; 1가 음이온을 선택적으로 투과시키는 1가 음이온 선택형 투석막; 1가 양이온을 선택적으로 투과시키는 1가 양이온 선택형 투석막; 및 양극 분리막이 포함된 양극셀;이 순서대로 배치된 1가 이온 선택형 전기투석장치를 준비하여, 상기 산에 용해된 인산리튬을 상기 양극셀의 양극 분리막과 상기 1가 양이온 선택형 투석막 사이, 및 상기 음극셀의 음극 분리막과 상기 1가 음이온 선택형 투석막 사이에 각각 투입하고, 물을 상기 1가 양이온 선택형 투석막과 상기 1가 음이온 선택형 투석막 사이에 투입하는 단계; 상기 1가 이온 선택형 전기투석장치에 전류를 인가하여, 염화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 형성되는 인산 수용액을 수득하는 단계; 및 상기 수득된 염화리튬 수용액을 수산화리튬 수용액으로 전환하는 단계;를 포함하는 수산화리튬의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Int. CL B01J 19/08 (2015.01) C01D 15/00 (2006.01) C01D 15/08 (2006.01)
CPC C25B 7/00(2013.01) C25B 7/00(2013.01) C25B 7/00(2013.01) C25B 7/00(2013.01)
출원번호/일자 1020150080872 (2015.06.08)
출원인 재단법인 포항산업과학연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2016-0129657 (2016.11.09) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020150061914   |   2015.04.30
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.06.10)
심사청구항수 32

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 재단법인 포항산업과학연구원 대한민국 경북 포항시 남구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박성국 대한민국 경북 포항시 남구
2 박광석 대한민국 경북 포항시 남구
3 이상길 대한민국 경북 포항시 남구
4 정우철 대한민국 경북 포항시 남구
5 김기영 대한민국 경북 포항시 남구
6 이현우 대한민국 경북 포항시 남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 유미특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 서림빌딩 **층 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 재단법인 포항산업과학연구원 대한민국 경북 포항시 남구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2015.06.08 수리 (Accepted) 1-1-2015-0551619-30
2 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2015.06.10 수리 (Accepted) 1-1-2015-0559822-89
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2015.11.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2015.12.10 수리 (Accepted) 9-1-2015-0078137-71
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2016.07.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0525002-18
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2016.09.20 수리 (Accepted) 1-1-2016-0908847-41
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2016.09.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0908846-06
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.09.28 수리 (Accepted) 4-1-2016-5138263-79
9 등록결정서
Decision to grant		 2017.01.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0048736-24
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.10.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5211042-46
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
인산리튬을 산(acid)에 용해시키는 단계;상기 산에 용해된 인산리튬을 1가 이온 선택형 전기투석장치에 투입하여, 염화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 형성되는 인산 수용액을 수득하는 단계; 및상기 수득된 염화리튬 수용액을 바이폴라 전기투석장치에 투입하여, 수산화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계;를 포함하는 수산화리튬의 제조 방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 1가 이온 선택형 전기투석장치는, 음극 분리막이 포함된 음극셀; 1가 음이온을 선택적으로 투과시키는 1가 음이온 선택형 투석막; 1가 양이온을 선택적으로 투과시키는 1가 양이온 선택형 투석막; 및 양극 분리막이 포함된 양극셀;이 순서대로 배치된 것인 수산화리튬의 제조 방법
3 3
제2항에 있어서, 상기 산에 용해된 인산리튬을 1가 이온 선택형 전기투석장치에 투입하여, 염화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 형성되는 인산 수용액을 수득하는 단계;는,상기 산에 용해된 인산리튬을 상기 양극셀의 양극 분리막과 상기 1가 양이온 선택형 투석막 사이, 및 상기 음극셀의 음극 분리막과 상기 1가 음이온 선택형 투석막 사이에 각각 투입하고, 물을 상기 1가 양이온 선택형 투석막과 상기 1가 음이온 선택형 투석막 사이에 투입하는 단계; 및상기 1가 이온 선택형 전기투석장치에 전류를 인가하여, 염화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 형성되는 인산 수용액을 수득하는 단계;를 포함하는 것인 수산화리튬의 제조 방법
4 4
제3항에 있어서, 상기 바이폴라 전기투석장치는, 양극이 포함된 양극셀; 제1 바이폴라막; 음이온 선택형 투석막; 양이온 선택형 투석막, 제2 바이폴라막; 음극이 포함된 음극셀;이 순서대로 배치된 것인 수산화리튬의 제조 방법
5 5
제4항에 있어서, 상기 수득된 염화리튬 수용액을 바이폴라 전기투석장치에 투입하여, 수산화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계;는,상기 염화리튬 수용액을 상기 양이온 선택형 투석막과 상기 음이온 선택형 투석막 사이에 투입하고, 물을 상기 제1 바이폴라막과 상기 음이온 선택형 투석막 사이, 및 상기 제2 바이폴라막과 상기 양이온 선택형 투석막 사이에 각각 투입하는 단계; 및상기 바이폴라 전기투석장치에 전류를 인가하여, 수산화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계;를 포함하는 것인 수산화리튬의 제조 방법
6 6
제5항에 있어서, 상기 인산리튬을 준비하는 단계;는, 리튬 함유 용액을 준비하는 단계; 및상기 리튬 함유 용액에 인 공급 물질을 투입하여 용존리튬을 인산리튬으로 석출시키는 단계;를 포함하는 것인 수산화리튬의 제조 방법
7 7
제6항에 있어서, 상기 1가 이온 선택형 전기투석장치에 의해 수득된 인산 수용액은, 상기 리튬 함유 용액에 인 공급 물질을 투입하여 용존리튬을 인산리튬으로 석출시키는 단계;의 인 공급 물질로 이용되는 것인 수산화리튬의 제조 방법
8 8
제7항에 있어서,상기 바이폴라 전기투석장치에 의해 수득된 염산 수용액은, 상기 인산리튬을 산에 용해시키는 단계;의 산(acid) 중 일부 또는 전체로 이용되는 것인 수산화리튬의 제조 방법
9 9
제8항에 있어서,상기 수득된 염화리튬 수용액을 바이폴라 전기투석장치에 투입하여, 수산화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계; 이후에,상기 수산화리튬 수용액을 농축하여, 결정화하는 단계; 및상기 결정화된 수산화리튬을 건조하여, 분말 형태의 수산화리튬을 수득하는 단계;를 더 포함하는 것인 수산화리튬의 제조 방법
10 10
제9항에 있어서,상기 리튬 함유 용액을 준비하는 단계;에서,상기 리튬 함유 용액은, 해양에서 용존하는 리튬을 추출한 용액, 폐리튬전지를 재활용하는 공정에서 발생한 용액, 리튬 광석을 침출시킨 용액, 염수, 리튬함유 온천수, 리튬함유 지하수, 리튬함유 간수 및 이들의 조합 중에서 선택되는 것인,수산화리튬의 제조 방법
11 11
제10항에 있어서,상기 리튬 함유 용액에 인 공급 물질을 투입하여 용존리튬을 인산리튬으로 석출시키는 단계; 이전에, 상기 리튬 함유 용액 내 2가 이온 불순물을 제거하는 단계;를 더 포함하는 것인,수산화리튬의 제조 방법
12 12
제11항에 있어서,상기 리튬 함유 용액 내 2가 이온 불순물을 제거하는 단계;는,상기 리튬 함유 용액에 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 황산나트륨(Na2SO4) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 화합물을 투입하여, 칼슘 이온 및 마그네슘 이온을 제거하는 것인,수산화리튬의 제조 방법
13 13
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 인산리튬을 산(acid)에 용해시키는 단계;에서,상기 인산리튬을 용해시키는 산(acid)은,염산(HCl), 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 불산(HF), 브로민화수소산(HBr), 및 이들의 조합 중에서 선택되는 것인,수산화리튬의 제조 방법
14 14
제2항에 있어서,상기 1가 이온 선택형 전기투석장치에서, 상기 음극셀 및 상기 양극셀은 각각,황산리튬(Li2SO4), 수산화리튬(LiOH), 인산이수소리튬(LiH2PO4), 인산(H3PO4), 및 이들의 조합 중에서 선택되는 전극액을 포함하는 것인,수산화리튬의 제조 방법
15 15
제14항에 있어서,상기 전극액의 농도는,0
16 16
제14항에 있어서,상기 전극액의 전기 전도도는,10 내지 100 ㎳/㎝인,수산화리튬의 제조 방법
17 17
제3항에 있어서,상기 산에 용해된 인산리튬을 1가 이온 선택형 전기투석장치에 투입하여, 염화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 형성되는 인산 수용액을 수득하는 단계;는,상기 산에 용해된 인산리튬 내 리튬 이온이 상기 1가 양이온 선택형 투석막을 투과하여 상기 음극 방향으로 이동하는 단계;상기 산에 용해된 인산리튬 내 염소 이온이 상기 1가 음이온 선택형 투석막을 투과하여, 상기 양극 방향으로 이동하는 단계;상기 이동된 리튬 이온 및 상기 이동된 염소 이온이 상기 1가 양이온 선택형 투석막과 상기 1가 음이온 선택형 투석막 사이에서 농축되어, 상기 염화리튬 수용액을 형성하는 단계; 및상기 양극셀의 양극 분리막과 상기 1가 양이온 선택형 투석막 사이, 및 상기 음극셀의 음극 분리막과 상기 1가 음이온 선택형 투석막 사이에 잔류하는 상기 산에 용해된 인산리튬 내 인산 이온 및 염산 이온이 농축되어, 상기 인산 수용액을 형성하는 단계;를 포함하는 것인,수산화리튬의 제조 방법
18 18
제7항에 있어서,상기 산에 용해된 인산리튬을 1가 이온 선택형 전기투석장치에 투입하여, 염화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 형성되는 인산 수용액을 수득하는 단계;에서,상기 수득된 인산 수용액의 농도는,0
19 19
제5항에 있어서,상기 수득된 염화리튬 수용액을 바이폴라 전기투석장치에 투입하여, 수산화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계;에서,상기 염화리튬 수용액의 투입량에 대한 상기 물의 투입량의 중량비(물: 염화리튬 수용액)는, 1:20 내지 1:2인,수산화리튬의 제조 방법
20 20
제19항에 있어서,상기 수득된 염화리튬 수용액을 바이폴라 전기투석장치에 투입하여, 수산화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계;는,상기 물이 상기 제1 바이폴라막 및 상기 제2 바이폴라막에서 가수분해되어, 수산화 이온 및 수소 이온을 발생시키는 단계;상기 염화리튬 수용액 내 리튬 이온이 상기 양이온 선택형 투석막을 투과하여 상기 음극 방향으로 이동하는 단계;상기 제2 바이폴라막에서 발생된 수산화 이온 및 상기 이동된 리튬 이온이 상기 양이온 선택형 투석막과 상기 제2 바이폴라막 사이에서 농축되어, 수산화리튬 수용액을 형성하는 단계;상기 염화리튬 수용액 내 염소 이온이 상기 음이온 선택형 투석막을 투과하여, 상기 양극 방향으로 이동하는 단계; 및상기 제1 바이폴라막에서 발생된 수소 이온 및 상기 이동된 염소 이온이 상기 음이온 선택형 투석막과 상기 제1 바이폴라막 사이에서 농축되어, 염산 수용액을 형성하는 단계;를 포함하는 것인,수산화리튬의 제조 방법
21 21
제20항에 있어서,상기 수득된 염화리튬 수용액을 바이폴라 전기투석장치에 투입하여, 수산화리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계;에서,상기 분리된 염산 수용액의 농도는,0
22 22
제2항에 있어서,상기 1가 이온 선택형 전기투석장치는 상기 1가 양이온 선택형 투석막과 상기 1가 음이온 선택형 투석막이 하나의 쌍을 이루고 상기 투석막 쌍의 복수개가 연속적으로 형성된 것인 수산화리튬의 제조 방법
23 23
제4항에 있어서,상기 바이폴라 전기투석장치는 바이폴라막; 음이온 선택형 투석막 및 양이온 선택형 투석막이 하나의 쌍을 이루고 상기 투석막 쌍의 복수개가 연속적으로 형성된 것인 수산화리튬의 제조 방법
24 24
제13항의 방법에 의해 수득된 수산화리튬 수용액을 준비하는 단계; 및상기 수산화리튬 수용액을 탄산화하여, 탄산리튬을 수득하는 단계;를 더 포함하는 것인 탄산리튬의 제조 방법
25 25
제24항에 있어서,상기 수산화리튬 수용액을 탄산화하여, 탄산리튬을 수득하는 단계;는,상기 수산화리튬 수용액과 이산화탄소(CO2)의 반응으로 수행되는 것인,탄산리튬의 제조 방법
26 26
제1 음극과 제1 음극 분리막이 포함된 제1 음극셀과 제1 양극과 제1 양극 분리막이 포함된 제1 양극셀 사이에, 1가 음이온을 선택적으로 투과시키는 제1 음이온 선택형 투석막과 1가 양이온을 선택적으로 투과시키는 제1 양이온 선택형 투석막이 한 쌍을 이루면서 연속적으로 배치되고,상기 제1 음극셀과 상기 제1 양극셀에 전극액을 공급하는 전극액 공급라인;상기 쌍을 이룬 제1 음이온 선택형 투석막과 제1 양이온 선택형 투석막 사이 사이에 교대로 배치되어, 산에 용해된 인산리튬을 공급하는 인산리튬 공급라인과 물을 공급하는 물 공급라인; 및상기 쌍을 이룬 제1 음이온 선택형 투석막과 제1 양이온 선택형 투석막 사이 사이에 교대로 배치되어, 전기투석이 이루어지고 난 다음 생성되는 염화 리튬 수용액을 배출하는 염화 리튬 수용액 배출라인과 인산 수용액을 배출하는 인산 수용액 배출라인; 으로 이루어져, 상기 공급된 인산리튬이 상기 염화리튬 수용액으로 연속적으로 전환되는 적층형 전기투석장치를 포함하는 리튬 화합물 제조 장치
27 27
제26항에 있어서, 제2 양극이 포함된 제2 양극셀과 제2 음극이 포함된 제2 음극셀 사이에, 제3 바이폴라막과 제2 음이온 선택형 투석막 그리고 제2 양이온 선택형 투석막이 하나의 쌍을 이루면서 연속적으로 배치되고,상기 제2 양극셀과 상기 제2 음극셀에 제2 전극액을 공급하는 제2 전극액 공급라인;상기 제2 음이온 선택형 투석막과 상기 제2 양이온 선택형 투석막 사이에 상기 적층형 전기투석장치에서 배출된 상기 염화리튬 수용액을 공급하는 염화리튬 수용액 공급라인;상기 제3 바이폴라막과 상기 제2 음이온 선택형 투석막 사이 및 상기 제2 양이온 선택형 투석막과 상기 제3 바이폴라막 사이에 각각 물을 공급하는 제2 물 공급라인; 상기 제2 양이온 선택형 투석막과 상기 제3 바이폴라막 사이에 배치되어 바이폴라 전기투석이 이루어지고 난 다음 생성되는 수산화리튬 수용액을 배출하는 수산화리튬 수용액 배출라인;상기 제3 바이폴라막과 상기 제2 음이온 선택형 투석막 사이에 배치되어 바이폴라 전기투석이 이루어지고 난 다음 생성되는 염산 수용액을 배출하는 염산 수용액 배출라인; 및 상기 제2 음이온 선택형 투석막과 상기 제2 양이온 선택형 투석막 사이에 형성되어 바이폴라 전기투석이 이루어지고 난 다음 생성되는 잔류 염화리튬 수용액을 배출하는 잔류 염화리튬 수용액 배출라인; 으로 이루어져 상기 공급된 염화리튬 수용액이 수산화리튬 수용액으로 연속적으로 전환되는 적층형 바이폴라 전기투석장치를, 더욱 포함하는 리튬 화합물 제조 장치
28 28
제27항에 있어서, 상기 쌍을 이룬 상기 제1 음이온 선택형 투석막과 상기 제1 양이온 선택형 투석막; 은수십 내지 수천의 쌍이 연속적으로 배치된 것인 리튬 화합물 제조 장치
29 29
제28항에 있어서, 상기 하나의 쌍을 이룬 상기 제3 바이폴라막과 상기 제2 음이온 선택형 투석막 그리고 상기 제2 양이온 선택형 투석막은수십 내지 수백의 쌍이 연속적으로 배치된 것인 리튬 화합물 제조 장치
30 30
제29항에 있어서, 상기 적층형 전기투석장치에서 배출된 상기 인산 수용액은 인산리튬 제조 공정의 인 공급 물질로 재 공급하는 것인 리튬 화합물 제조 장치
31 31
제30항에 있어서, 상기 적층형 바이폴라 전기투석장치에서 배출된 상기 염산 수용액은 상기 산에 용해된 인산리튬 공급부에 재 공급하는 것인 리튬 화합물 제조 장치
32 32
제26항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배출된 수산화리튬 수용액을 탄산리튬으로 전환하는 탄산화 장치;를 더욱 포함하는 것인 리튬 화합물 제조 장치
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 CN107787302 CN 중국 FAMILY
2 EP03290393 EP 유럽특허청(EPO) FAMILY
3 JP06602893 JP 일본 FAMILY
4 JP30522709 JP 일본 FAMILY
5 US20180148342 US 미국 FAMILY
6 WO2016175613 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 AU2016254855 AU 오스트레일리아 DOCDBFAMILY
2 AU2016254855 AU 오스트레일리아 DOCDBFAMILY
3 CA2984567 CA 캐나다 DOCDBFAMILY
4 CL2017002736 CL 칠레 DOCDBFAMILY
5 CN107787302 CN 중국 DOCDBFAMILY
6 EP3290393 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
7 EP3290393 EP 유럽특허청(EPO) DOCDBFAMILY
8 JP2018522709 JP 일본 DOCDBFAMILY
9 JP6602893 JP 일본 DOCDBFAMILY
10 RU2684384 RU 러시아 DOCDBFAMILY
11 US10759671 US 미국 DOCDBFAMILY
12 US2018148342 US 미국 DOCDBFAMILY
국가 R&D 정보가 없습니다.