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인산 리튬을 준비하는 단계;상기 인산 리튬과 황산을 혼합하여 혼합물을 수득하는 단계;상기 혼합물 내 반응을 통해 상기 인산 리튬이 황산 리튬으로 전환되는 단계; 및상기 황산 리튬을 고상으로 분리하는 단계;를 포함하고, 상기 혼합물 내 반응을 통해 상기 인산 리튬이 황산 리튬으로 전환되는 단계;에서, 상기 혼합물의 액상 내 인 (P) 및 황 (S)의 합계 농도가 ([P+S] mol/L) 5 mol/L 이상인 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 혼합물 내 반응을 통해 상기 인산 리튬이 황산 리튬으로 전환되는 단계;의 반응은 하기 반응식 1의 반응을 포함하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제2항에 있어서, 상기 인산 리튬을 준비하는 단계;는, 고상의 인산 리튬 자체를 준비하는 단계; 또는 고상의 인산 리튬을 용매에 슬러리 상태로 준비하는 단계;인 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제3항에 있어서, 상기 인산 리튬을 준비하는 단계;는, 고상의 인산 리튬을 용매에 슬러리 상태로 준비하는 단계;이며, 상기 용매는 물 또는 인산인 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제4항에 있어서, 상기 황산 리튬을 고상으로 분리하는 단계;에서, 고상의 황산 리튬을 분리하고 남은 여액인 고농도 인산을 회수하는 단계;를 더 포함하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제4항에 있어서, 상기 회수된 고농도 인산은 40 중량% 이상인 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제5항에 있어서, 상기 회수된 고농도의 인산은,상기 고상의 인산 리튬을 용매에 슬러리 상태로 준비하는 단계;의 용매로 재사용되는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제5항에 있어서, 상기 회수된 고농도의 인산은,상기 인산 리튬을 준비하는 단계; 이전의 인산 리튬의 생산에 이용되는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제2항에 있어서,상기 황산 리튬을 고상으로 분리하는 단계; 이후에, 상기 분리된 고상의 황산 리튬을 세척하는 단계; 및상기 세척수를, 상기 고상의 인산 리튬을 용매에 슬러리 상태로 준비하는 단계;의 용매로 재사용하는 단계;를 포함하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제9항에 있어서,상기 분리된 고상의 황산 리튬을 세척하는 단계;는, 순수(DI water)를 이용하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제10항에 있어서,상기 분리된 고상의 황산 리튬을 세척하는 단계;는, 알코올계 용매를 이용하고, 상기 알코올계 용매를 포함하는 세척수는, 증류를 통해 알코올계 용매를 회수하여 고상의 황산 리튬을 세척하는 단계;에 재사용하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 분리된 황산 리튬을 순수에 용해시켜 황산 리튬 수용액을 제조하는 단계; 및 상기 황산 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계;를 더 포함하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제12항에 있어서,상기 전환된 수산화 리튬을 탄화시켜 탄산 리튬을 수득하는 단계;를 더 포함하는 리튬 화합물의 제조 방법
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제9항에 있어서,상기 분리된 고상의 황산 리튬을 세척하는 단계;는, 순수(DI water)를 이용하고, 2회 이상의 세척 단계를 포함하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제14항에 있어서,상기 분리된 고상의 황산 리튬을 세척하는 단계;는,n차 세척에 의한 n차 세척수를 수득하는 단계; 상기 n차 세척수 중 일부를, 상기 세척수를 상기 고상의 인산 리튬을 용매에 슬러리 상태로 준비하는 단계의 용매로 재사용하는 단계; 및상기 n차 세척수 중 남은 잔액 및 추가 순수를 혼합하여 황산 리튬을 n+1차 세척하는 단계;를 포함하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제15항에 있어서,상기 n+1차 세척수 전체를 n+2차 세척에 사용하는 단계;상기 n+2차 세척에 의한 n+2차 세척수 중 일부를, 상기 세척수를 상기 고상의 인산 리튬을 용매에 슬러리 상태로 준비하는 단계의 용매로 재사용하는 단계; 및 상기 n+2차 세척수 중 남은 잔액 및 추가 순수를 혼합하여 황산 리튬을 n+3차 세척하는 단계;를 포함하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제12항에 있어서,상기 황산 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계;에서, 상기 전기 투석 장치는, 마주 보는 바이폴라막 사이에, 음이온 분리막 및 양이온 분리막이 순차적으로 위치하는 구조인 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제17항에 있어서,상기 황산 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계;는, 추가적인 별도의 산(acid) 투입 없이 pH 3
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제18항에 있어서,상기 황산 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계;에서, 상기 전기 투석 장치로 투입되는 황산 리튬은, 공정 운전 중, 연속적으로 투입되는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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제18항에 있어서,상기 황산 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계;에서, 상기 전기 투석 장치로 투입되는 황산 리튬은, 원료 물질임과 동시에 pH 조절제로의 역할을 수행하는 것인 리튬 화합물의 제조 방법
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