15:15-17:15 (Poster session) Mineral processing / Recycling

[P046C] Elucidation of coprecipitation mechanism of lithium with other elements during membrane separation of lithium from acid leachate of waste LIB

○Kei TORIUMI Toriumi^{1[Master’s course]}, Yutaro Takaya¹, Shinichi Minegishi², Shigeru Aoyama³, Ryoma Miyamoto², Chiharu Tokoro^4,1 (1. University of Tokyo, 2. Toray Industries, Inc., 3. Toray Advanced Materials Research Laboratories (China)Co., Ltd. (TARC), 4. Waseda University)

Keywords:Lithium, Nanofiltration, Membrane, Acid leaching

近年リチウムはリチウムイオン電池 (LIB) に不可欠な元素として需要が増加している。廃LIBのリサイクルプロセスでは、ナノ濾過膜 (NF膜) を利用することで酸浸出液からリチウムを選択的に回収可能である。しかし、NF膜分離においては酸浸出液中のイオン種によって透過性が異なるためNF膜への供給液に対して、膜の透過側と非透過側でpHや各種元素濃度が変動する。そのため、特に多価イオン濃度が高い非透過液側では沈殿が発生し膜の閉塞や有価元素の損失が生じる可能性がある。そこで、膜分離によるリチウム選択回収の安定的な運用に対しては、沈殿の発生条件と沈殿物の組成を把握することが重要である。本研究では、廃LIBの酸浸出液をNaOH溶液で中和し、各種元素の沈殿率の分析と沈殿物の内容物の結晶相同定を行った。その結果、特に多量のアルミニウムを含む酸浸出液では、中和により低pHでも即座に沈殿が発生し、特に酸性領域で沈殿しないと考えられるリチウムも40%程度が沈殿した。そこで本研究では、模擬溶液の中和試験によりアルミニウムと硫酸、リチウムの共沈現象を再現し、この現象を抑制するための対策を検討した。