【一般講演】 鉱物処理／リサイクル

[3K0307-16-09] ナノろ過膜を用いたリチウム回収プロセスの開発

○宮本 竜馬¹、吉崎 友哉¹、征矢 恭典¹、青山 滋¹、峯岸 進一¹ (1. 東レ株式会社)

司会：林 直人（産総研）

キーワード：ナノろ過膜、リチウム、リチウムイオン電池

リチウム（Li）資源は電気自動車（EV）の普及に伴い需要の急増が見込まれるが、Liの主要な供給源である塩湖法は産出地域の偏在性と生産性が課題であり、また、鉱石法は高温処理を要するため高環境負荷が課題である。
新たなLi源として、使用済みのリチウムイオン電池（LIB）からのLi回収が期待されており、我々はナノろ過（NF）膜によるLi回収に着目した。しかし、従来のNF膜は強酸に対する耐久性と多価イオンに対する選択分離性に課題があったため、使用済みLIBから強酸により有価金属を浸出・回収する試みに対して適用できなかった。
それに対して我々はDX技術を活用し、酸による膜の性能劣化メカニズムと選択分離に最適な膜の細孔構造を解析した上で、有機合成化学／高分子化学／ナノテクノロジーを駆使することで、従来品比約5倍の耐酸性と約1.5倍のイオン選択分離性を有するNF膜を創出した。
本発表では新規に開発したNF膜によるLiの分離・回収特性や、本分離膜を適用した際に期待されるCO2削減効果等について報告する。