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리튬을 포함하는 고상의 원료 물질을 준비하는 단계;상기 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질을 혼합 후 가열하는 단계;상기 가열 단계에 의해, 발생하는 기체 상의 염화 리튬을 응축시켜 응축 염화 리튬을 수득하는 단계; 상기 응축된 염화 리튬을 염화 리튬 수용액으로 전환하는 단계;상기 염화 리튬 수용액 내 2가 양이온을 제거하는 단계; 및상기 2가 양이온이 제거된 염화 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계;를 포함하고, 상기 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질을 혼합 후 가열하는 단계;에서, 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질에 추가로 리튬 반응 향상을 위한 첨가제를 더 혼합하여 가열하는 것이고,상기 응축된 염화 리튬을 염화 리튬 수용액으로 전환하는 단계;는,상기 응축된 염화 리튬을 물에 용해시켜 염화 리튬 수용액으로 전환하는 단계이고,상기 물의 양을 제어하여 염화 리튬 수용액 내 리튬의 농도를 제어하는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 염화 리튬 수용액 내 2가 양이온을 제거하는 단계;는, 킬레이트형 이온 교환 수지를 이용한 흡착 방법을 이용하는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 2가 양이온이 제거된 염화 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계;는, 상기 2가 양이온이 제거된 염화 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여, 수산화 리튬으로 전환함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계;인 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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4 |
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제2항에 있어서, 상기 수득된 염산 수용액은,상기 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질을 혼합 후 가열하는 단계;의, 염소 원료 물질의 제조에 이용되는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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5 |
5
제1항에 있어서, 상기 2가 양이온이 제거된 염화 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계;에서, 상기 염화 리튬 수용액 내 리튬의 농도는 5 내지 20 g/L인 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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제1항에 있어서,상기 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치는, 양극이 포함된 양극셀; 제1 바이폴라막; 음이온 선택형 투석막; 양이온 선택형 투석막, 제2 바이폴라막; 및 음극이 포함된 음극셀;이 순서대로 배치된 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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제3항에 있어서,상기 2가 양이온이 제거된 염화 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여, 수산화 리튬으로 전환함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계;는,상기 염화 리튬 수용액을 양이온 선택형 투석막과 음이온 선택형 투석막 사이에 투입하고, 물을 제1 바이폴라막과 상기 음이온 선택형 투석막 사이, 및 제2 바이폴라막과 상기 양이온 선택형 투석막 사이에 각각 투입하는 단계; 및상기 바이폴라 전기투석장치에 전류를 인가하여, 수산화 리튬 수용액을 수득함과 동시에 부산물로 염산 수용액을 수득하는 단계;를 포함하는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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제7항에 있어서,상기 염화 리튬 수용액의 투입량에 대한 상기 물의 투입량의 중량비(물: 염화 리튬 수용액)는, 1:20 내지 1:2인 수산화 리튬의 제조 방법
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제7항에 있어서,상기 2가 양이온이 제거된 염화 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여, 수산화 리튬으로 전환함과 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 염화 리튬 수용액 내 리튬 이온이 상기 양이온 선택형 투석막을 투과하여 음극 방향으로 이동하는 단계;상기 제2 바이폴라막에서 발생된 수산화 이온 및 상기 이동된 리튬 이온이 상기 양이온 선택형 투석막과 상기 제2 바이폴라막 사이에서 농축되어, 수산화 리튬 수용액을 형성하는 단계;상기 염화 리튬 수용액 내 염소 이온이 상기 음이온 선택형 투석막을 투과하여, 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 수산화 리튬의 제조 방법
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10
제1항에 있어서,상기 2가 양이온이 제거된 염화 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계; 이후에,상기 수산화 리튬 수용액을 농축하여, 결정화하는 단계; 및상기 결정화된 수산화 리튬을 건조하여, 분말 형태의 수산화 리튬을 수득하는 단계;를 더 포함하는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 응축된 염화 리튬은 고체 또는 액체 상인 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 첨가제는 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 소성 돌로마이트 또는 그 혼합물 인 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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14
제1항에 있어서, 상기 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질은, α-상의 수포듀민(spodumene, LiAlSi2O6)을 포함하는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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15
제1항에 있어서, 상기 염소 원료 물질은 염화 칼슘, 염화 나트륨, 염화 마그네슘 또는 그 혼합물을 포함하는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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16
제1항에 있어서, 상기 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질을 혼합 후 가열하는 단계; 및 상기 가열 단계에 의해, 발생하는 기체 상의 염화 리튬을 응축시켜 응축 염화 리튬을 수득하는 단계;에 의해, 발생하는 기체 상의 염화 리튬은 하기 반응식 1을 통해 발생하는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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17
제1항에 있어서, 상기 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질을 혼합 후 가열하는 단계;는, 800 내지 1200℃에서 수행되는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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18
제17항에 있어서, 상기 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질을 혼합 후 가열하는 단계;는 진공 또는 반응에 영향을 미치지 않는 기체의 흐름 가운데에서 수행되는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 가열 단계에 의해, 발생하는 기체 상의 염화 리튬을 응축시켜 응축 염화 리튬을 수득하는 단계;에서, 상기 기체 상의 염화 리튬이 저온 구간의 응축기에서 응축 염화 리튬으로 전환되는 것인 수산화 리튬의 제조 방법
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리튬을 포함하는 고상의 원료 물질을 준비하는 단계;상기 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질을 혼합 후 가열하는 단계;상기 가열 단계에 의해, 발생하는 기체 상의 염화 리튬을 응축시켜 응축 염화 리튬을 수득하는 단계;상기 응축된 염화 리튬을 염화 리튬 수용액으로 전환하는 단계;상기 염화 리튬 수용액 내 2가 양이온을 제거하는 단계; 상기 2가 양이온이 제거된 염화 리튬 수용액을 바이폴라막을 포함하는 전기 투석 장치를 이용하여 수산화 리튬으로 전환하는 단계; 및상기 수득된 수산화 리튬의 탄소화 반응을 통해 탄산 리튬을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질을 혼합 후 가열하는 단계;에서, 리튬을 포함하는 고상의 원료 물질과 염소 원료 물질에 추가로 리튬 반응 향상을 위한 첨가제를 더 혼합하여 가열하는 것이고,상기 응축된 염화 리튬을 염화 리튬 수용액으로 전환하는 단계;는,상기 응축된 염화 리튬을 물에 용해시켜 염화 리튬 수용액으로 전환하는 단계이고,상기 물의 양을 제어하여 염화 리튬 수용액 내 리튬의 농도를 제어하는 것인 탄산 리튬의 제조 방법
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