• 제목/요약/키워드: lithium recovery

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[논문 철회] 리튬 함유 고염수체(Brine Aquifer System)의 자원 평가 (2) (리튬광상의 가채량 조사와 산정방법) ([Retraction] The Evaluation of Lithium Bearing Brine Aquifer Systems (2) (The Investigation Method and Estimate of Lithium Deposits))

  • 한정상;이주현;이광진;한찬;안규천
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제23권5호
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    • pp.1-16
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    • 2018
  • Recent development of lithium ion batteries for vehicles industries have led to a boom in lithium exploration and development for the new generation of batteries. One of the cheapest sources of lithium is the brines hosted in the aquifers of the arid intermontane-closed salar basins. Because the resource is a fluid, with the attendant problems of in-aquifer mixing, reorganization, and lower recovery factors compared with most metalliferous and industrial mineral deposits due to reliance on pumping of the brine from wells for extraction, existing codes for filing resource and reserve estimates require new approach for these prospects. Evaluation of brine resources is complex and requires participation of a variety of qualified experts such as hydrogeologists, geologists, geochemists and chemical engineers. The technical reports disclosing the results of these estimates should reflect the inputs of multi-disciplinary approaches. The requirements for brine resource and reserve evaluation, drawing on several examples from the experiences in the Central Andes are reviewed in this paper.

리튬 2차 전지의 열적 모델링 및 용량 예측에 관한 연구 (The Study on Thermal Modeling and Charge Capacity Estimation for Lithium Secondary Battery)

  • 김종원;조현찬;김광선;조장군;이정수;호빈
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.53-57
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    • 2007
  • In this paper, the intelligent estimation algorithm is developed for residual quantity estimate of lithium secondary cell and we suggest the control algorithm to get battery SOC through thermal modeling of electric cell. Lithium secondary cell gives cycle life, charge characteristic, discharge characteristic, temperature characteristic, self-discharge characteristic and the capacity recovery rate etc. Therefore, we make an accurate estimate of the capacity of battery according to thermal modeling to know the capacity of electric cell that is decreased by various special quality of lithium secondary cell. And we show effectiveness through comparison of value as result that use simulation and fuzzy logic.

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폐리튬이차전지에서 회수한 탄산리튬으로부터 2-step 침전공정을 이용한 고순도 수산화리튬 분말 제조 연구 (Study on Preparation of High Purity Lithium Hydroxide Powder with 2-step Precipitation Process Using Lithium Carbonate Recovered from Waste LIB Battery)

  • 주소영;강유빈;심현우;변석현;김용환;이찬기;김대근
    • 자원리싸이클링
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    • 제28권5호
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    • pp.60-67
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    • 2019
  • 금속 폐기물로부터의 유가금속 회수는 관련 원료의 수입 혹은 안정적 원료 수급을 위해서 매우 중요하다. 특히 폐리튬이차전지(LIBs)로부터 회수가 가능한 금속(Li, Co, Ni, Mn 등)의 재사용뿐만 아니라 폐리튬이차전지의 재활용 연구가 필수적이다. 폐리튬이차전지에서 회수된 수산화리튬($LiOH{\cdot}xH_2O$)은 촉매, 이산화탄소 흡수제 및 양극재의 전구체로 재사용이 가능하다. 본 연구에서는 폐리튬이차전지로부터 회수된 탄산리튬 전구체를 사용하였으며, 침전공정을 이용한 선택적인 리튬 분리를 통해 고순도 수산화리튬 분말의 제조 및 최적화 연구를 진행하였다. 수산화리튬 제조 조건으로는 교반을 기반으로 반응온도 $90^{\circ}C$, 반응시간 3 시간, 탄산리튬과 수산화칼슘의 비율 1:1의 조건에서 수행하였으며, 순도 향상을 위해 2-step 수산화리튬 제조 공정을 추가적으로 진행하여 최종적으로 고순도의 수산화리튬 제일수화물($LiOH{\cdot}xH_2O$)을 제조하였다.

NCM계(係) 리튬이온전지(電池) 공정(工程)스크랩의 수소환원처리(水素還元處理)에 의한 리튬회수(回收) 및 NCM 분말(粉末)의 침출거동(浸出擧動) (Recovery of Lithium and Leaching Behavior of NCM Powder by Hydrogen Reductive Treatment from NCM System Li-ion Battery Scraps)

  • 김대원;장성태;백경민
    • 자원리싸이클링
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    • 제22권3호
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    • pp.43-49
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    • 2013
  • NCM계 폐리튬전지 공정 스크랩 재활용의 연구에 일환으로서 리튬화합물의 회수와 NCM 전구체를 제조하기 위한 침출거동에 대하여 살펴보았다. 이와 같은 목적을 달성하고자 수소를 이용하여 NCM계 스크랩 분말을 환원한 후, 먼저 $CO_2$ 가스로 탄산리튬을 회수하고, 산에 의한 침출거동을 연구하였다. 수소에 의한 환원율은 $800^{\circ}C$에서 약 93%를 나타내었으며, 수세에 의해 약 99%순도의 탄산리튬을 제조하였다. 그리고 수소환원 처리 전후 분말에 대한 산 침출거동을 비교한 결과, 수소환원 처리에 의하여 2M 황산농도에서 코발트 32%, 니켈 45%의 침출효과가 향상되었으며, 망간의 경우에는 약 90% 정도 침출되었다.

폐일차리튬전지로부터 유가금속을 회수하기 위한 해체공정의 최적화 (Optimum Conditions of Dismantlement for Recovery of Valuables from Spent Lithium Primary Batteries)

  • 유경근;김홍인;손정수
    • 자원리싸이클링
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    • 제28권4호
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    • pp.51-58
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    • 2019
  • 폐일차리튬전지는 열을 가하거나 파쇄하면 폭발할 수 있기 때문에 재활용을위해 비폭발 폐일차리튬전지의 해체공정이 요구된다. 이 연구에서는 비폭발 해체공정을 위한 최적 방전공정을 조사하였다. 폐일차리튬전지가 $0.5kmol{\cdot}m^{-3}$ 황산용액에서 방전되었을 때, 전지의 반응성은 $35^{\circ}C$에서는 4일 후, $50^{\circ}C$에서는 1일 후에 감소하였다. 황산용액을 사용했을 때 유가금속이 손실되기 때문에 황산용액과 물을 순차적으로 사용하는 방전공정이 제안되었다. $0.5kmol{\cdot}m^{-3}$ 황산용액에서 6시간 방전 후 물에서 24시간 동안 방전했을 때, 폭발없이 배터리의 해체가 가능하였다. 새로운 공정에서 금속 손실이 감소하였기 때문에, 새롭게 제안된 2단계 방전공정에 의해 경제적인 재활용 공정이 가능하였다.

만성 리튬 중독환자의 지연성 정정맥 혈액 투석여과 사례 (Delayed Continuous Venovenous Hemodiafiltration in Chronic Lithium Intoxication)

  • 김태수;차용성;김현;김오현;차경철;이강현;황성오
    • 대한임상독성학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.28-30
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    • 2013
  • A 66-year-old male with chronic alcoholism presented with tremor, gait disturbance, memory impairment, insomnia, decreased appetite, and confusion. The patient had been taking lithium daily for treatment of bipolar disorder. Brain CT showed no specific abnormality, and serum lithium and ammonia levels were 3.63 mEq/L (therapeutic range, 0.6~1.2 mEq/L) and $85{\mu}g/dL$ (reference range: $19{\sim}54{\mu}g/dL$), respectively. Therefore, the initial differential diagnosis included chronic lithium intoxication, hepatic encephalopathy, Wernicke encephalopathy, or alcohol withdrawal syndrome. Even with the provision of adequate hydration, the patient's neurologic status did not show improvement, so that lactulose enema, thiamine replacement, and continuous venovenous hemodiafiltration (CVVHDF) were started on the third admission day. By the fifth admission day he had made a rapid neurologic recovery, and was discharged on the 20th admission day. Therefore, CVVHDF might be a treatment for patients with chronic lithium intoxication, because, even if serum lithium concentration is normal, lithium concentration in the brain may be different from that of the serum.

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폐리튬인산철 양극재 분말과 염화철 에칭액과의 반응에 의한 리튬의 침출 및 회수에 대한 연구 (A Study on the Leaching and Recovery of Lithium by Reaction between Ferric Chloride Etching Solution and Waste Lithium Iron Phosphate Cathode Powder)

  • 김희선;김대원;채병만;이상우
    • 자원리싸이클링
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    • 제32권3호
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    • pp.9-17
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    • 2023
  • 폐리튬인산철 전지의 양극재로부터 리튬을 효율적으로 회수하기 위하여 활발하게 연구 중이며, 이는 리튬 자원의 지역 편재성 및 가격 변동성을 해소하고 환경오염 문제를 해결할 수 있다. 폐리튬인산철 전지로부터 리튬을 침출 및 회수하기 위하여 동형치환 침출 공정을 사용하였다. 상대적으로 저렴한 염화철 에칭액을 침출제로 사용하여 LFP의 Fe2+를 동형 치환하여 리튬을 침출하였다. 또한 추가적인 첨가제 및 추출제 없이 염화철 에칭액만을 사용하였으며, 염화철 에칭액을 LFP 이론적 몰 비 대비 0.7배, 1.0배, 1.3배, 그리고 1.6배로 하여 리튬의 침출율을 비교하였다. LFP 몰 비 대비 1.3배의 조건에서 약 98%로 가장 높은 리튬 침출율을 보였고 이후 침출액은 NaOH를 투입하여 pH 조절을 통하여 철을 제거하였다. 철이 제거된 용액으로부터 탄산리튬을 합성하였고, 그 분말 특성을 확인하였다.

NCM계 리튬이온 배터리 양극재의 그라파이트 첨가 탄산화 배소와 수침출에 의한 Li 회수 (Lithium Recovery from NCM Lithium-ion Battery by Carbonation Roasting with Graphite Followed by Water Leaching)

  • 이소연;이대현;이소영;손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권4호
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    • pp.26-33
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    • 2022
  • 리튬이온배터리의 수요가 증가함에 따라 향후 발생할 폐리튬이온배터리 중의 유가금속 회수가 필요하다. 대량의 폐리튬이온배터리 리사이클링에는 건식제련이 적합하지만 Li이 슬래그나 분진으로 손실되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 폐리튬이온배터리의 NCM계 양극재로부터 Li을 회수하기 위해 그라파이트 첨가에 따른 탄산화 배소와 수침출 거동에 대해 조사하였다. 그라파이트를 10 wt% 첨가 시, Ar 및 CO2 분위기에서 승온 중 약 850 K에서 급격한 무게 감소와 함께 CO 및 CO2 가스가 배출되었다. 급격한 무게 감소 후 NCM은 금속 산화물 및 순금속으로 분해되고 환원되었다. 따라서 블랙파우더(NCM+그라파이트)의 탄산화 배소에서는 NCM의 분해에 의해 O2가 발생하면서 Li2O, NiO 등의 산화물이 생성되고, 이어서 Li2O가 CO2와 반응하여 Li2CO3를 생성하며, NiO의 일부는 그라파이트에 의해 환원되어 금속 Ni을 생성한다. 그리고 탄산화 배소 후 수침출에 의해 약 99.95 % 순도의 Li2CO3를 최대 94.5 %까지 회수하였다.

강유기산을 이용한 폐LiFePO4 양극분말로부터 리튬의 선침출에 대한 연구 (A Study on the Prior Leaching and Recovery of Lithium from the Spent LiFePO4 Cathode Powder Using Strong Organic Acid)

  • 김대원;반수현;김희선;안준모
    • 청정기술
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    • 제30권2호
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    • pp.105-112
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    • 2024
  • 전 세계적으로 기후변화에 따른 온실가스 규제로 전기자동차의 수요가 급증하고 있으며, 주요 부품인 전지의 수명 문제로 추후 폐전지의 발생으로 이어지게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐LFP(LiFePO4)전지의 양극재로부터 유가금속인 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자하였다. 이때, 일반적으로 사용되는 무기산은 독성가스 배출 또는 다량의 폐수가 발생되어 환경문제를 야기시킨다. 이를 대체하기 위하여 유기산 및 기타 침출제를 이용하여 리튬을 침출하는 연구가 수행중이며, 본 연구에서는 유기산인 메탄술폰산(Methane sulfonic acid, MSA, CH3SO3H)을 이용하여 선택적으로 선침출하였다. 리튬을 선침출하기위한 최적의 조건을 확인하기 위하여 MSA 농도, 광액농도 그리고 과산화수소 투입량을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 리튬은 약 100% 그리고 철 및 인 성분은 약 1% 내외로 침출되어 분리 효율 및 변수에 따른 주요 성분의 침출률을 확인할 수 있었다.

폴리우레탄 폼에 LMO를 고정화하여 리튬이온 회수를 위한 새로운 PU-LMO 흡착제의 제조 (Preparation of a Novel PU-LMO Adsorbent by Immobilization of LMO on Polyurethane Foam for Recovery of Lithium Ions)

  • 유해나;이민규
    • 청정기술
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    • 제20권3호
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    • pp.277-282
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    • 2014
  • 본 연구에서는 EVA를 바인더로 사용하여 우레탄 폼(PU)에 LMO를 고정화한 PU-LMO를 제조하였다. XRD 및 SEM 분석을 통해서 EVA에 의해 LMO가 폴리우레탄에 잘 고정화된 것을 확인할 수 있었다. PU-LMO를 제조시에 EVA/LMO의 최적비율은 0.26이었다. PU-LMO에 의한 리튬이온의 흡착 속도는 유사 2차 속도 모델식에 잘 부합하였다. 평형실험 데이터는 Langmuir 흡착 등온식에 잘 적용되었으며, 최대 흡착량은 17.09 mg/g이었다. PU-LMO는 리튬이온에 대한 분배계수($K_d$)가 다른 금속들의 $K_d$ 값에 비해 높게 나타나 뛰어난 리튬 이온 선택성과 높은 흡착량을 보였다.