FI124088B - Menetelmä ja laitteisto puhtaan litiumpitoisen liuoksen valmistamiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA LAITTEISTO PUHTAAN LITIUMPITOISEN LIUOKSEN VALMISTAMISEKSI

KEKSINNÖN ALA

Keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteistoon litiumpitoisen liuok-5 sen valmistamiseksi litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta. Tuotteeksi saadusta litiumpitoisesta liuoksesta voidaan edelleen valmistaa puhdasta litiumkarbo-naattituotetta.

KEKSINNÖN TAUSTA

Merkittävä osa maailman litiumvarannoista on luonnon suolavesi-10 kerrostumissa. Monissa niistä on suuri määrä epäpuhtauksia, kuten booria, magnesiumia ja kalsiumia sekä sulfaattia. Litiumin talteen ottamisessa suolavesien puhdistustekniikat perustuvat nykyisin selektiiviseen magnesiumin ja kalsiumin saostamiseen natriumkarbonaatin avulla siten, että valtaosa litiumista jää liuokseen. Natriumkarbonaatti on kuitenkin varsin kallis kemikaali ja nat-15 riumkarbonaattisaostus johtaa melko suuriin litiumtappioihin (noin 20%) litiumin saostuessa yhdessä maa-alkalimetallien kanssa.

Suurimmat litiumin käyttökohteet ovat tällä hetkellä lasi-ja keraamisessa teollisuudessa sekä akku-ja paristoratkaisuissa. Litiumin tarve akkuteol-lisuudessa kasvaa sähköautojen kehityksen myötä. Litiumin sovelluksissa liti-20 umkarbonaatti on tärkeä välituote.

US-patenttijulkaisussa 5,219,550 kuvataan erästä menetelmää puhtaan litiumkarbonaatin valmistamiseksi. Sen mukaan lähtöaineena on luonnosta saatava litiumpitoinen suolavesi, jota ensin konsentroidaan haihduttamalla vettä joko kuumentamalla tai aurinkoenergian avulla altaissa. Haihdutuksen ^ 25 jälkeen saatavassa suolaliuoksessa magnesium ja kalsium ovat klorideina sa- o ^ moin kuin litium. Konsentroinnissa vältetään sulfaattien läsnäoloa, mutta jos o niitä on, ne voidaan poistaa esimerkiksi lisäämällä jotain kalsiumyhdistettä sul- ^ faatin saostamiseksi kipsinä. Boorin poistamiseksi on edullista, että se on boo- rihapon muodossa, ja siksi suolaliuokseen voidaan lisätä esimerkiksi suola-

CL

30 happoa. Boori erotetaan suolaliuoksesta uuttamalla se jonkin rasva-alkoholin o 5 avulla. Boorista puhdistetulle suolaliuokselle suoritetaan magnesiumin ja kal- m c\j siumin poisto saostamalla ja kiintoaine-neste-erotuksella. Litium erotetaan suo- ° lavedestä saostamalla se natriumkarbonaatin avulla litiumkarbonaattina.

US-patenttijulkaisussa 5,993,759 on kuvattu menetelmä litiumkar-35 bonaatin tuottamiseksi suolavedestä. Suolavettä käsitellään ensiksi esimerkiksi 2 suolahappoliuoksella, jolloin osa boorista reagoi boorihapoksi. Loppu boori otetaan liuoksesta talteen uuton avulla. Seuraavaksi suolaliuoksesta poistetaan magnesium ja kalsium. Ennen magnesiumin ja kalsiumin poistoa liuosta laimennetaan niin, että litiumin pitoisuudeksi jää vain 0,1-0,3 p-%, mikä estää 5 suurten litiummäärien saostumisen magnesiumsaostuksen yhteydessä. Magnesium saostetaan laimennetusta suolaliuoksesta kahdessa vaiheessa, ensimmäisessä natriumkarbonaatin ja toisessa kalsiumhydroksidin ja natriumkarbonaatin avulla. Magnesiumpoiston toisessa vaiheessa myös suolaliuoksen kalsium saostuu liuoksesta kalsiumkarbonaattina. Epäpuhtauksien poiston jäl-10 keen litium saostetaan suolaliuoksesta natriumkarbonaatin avulla litiumkarbo-naattina ja tyypillinen talteen saanto on noin 80-90%.

Artikkelissa Bukowsky, H. et ai: “The separation of calcium and magnesium from lithium chloride by liquid-liquid extraction with di(2-ethylhexyl) phosphoric acid”, Hydrometallurgy, 28 (1992), sivut 323 - 329 kuvataan kal-15 siumin ja magnesium erotusta litiumkloridiliuoksesta. Artikkelin mukaan kalsium ja magnesium ovat hyvin erotettavissa litiumkloridiliuoksesta käyttämällä uuttoaineena 0,5 M D2EHPA:a kaksi uuttovaihetta sisältävässä uutossa. Sama on mainittu myös DD-patenttijulkaisussa 294284 (1991).

KEKSINNÖN TARKOITUS

20 Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin entistä taloudellisempi me netelmä litiumin talteen ottamiseksi litiumpitoisista raaka-aineliuoksista, esimerkiksi luonnon suolavesiesiintymistä. Menetelmän avulla voidaan pienentää litiumin kerasaostumista ja sitä kautta litiumtappioita, joita tekniikan tason mukaisissa prosesseissa syntyy erityisesti magnesiumin ja kalsiumin saostuksen 25 yhteydessä. Nyt keksityn menetelmän avulla voidaan välttää myös tarve lai-^ mentaa prosessiliuoksia, joka taas kasvattaa prosessilaitteiden kokoa ja sitä ™ kautta investointikustannuksia, o

- KEKSINNÖN YHTEENVETO

g Esillä oleva keksintö koskee menetelmää litiumpitoisen liuoksen Q_ 30 valmistamiseksi litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta, jolloin menetelmä käsit-

O

^ tää seuraavat vaiheet: m cvj a) saostusvaihe, jossa litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta poiste- ° taan ensimmäinen osa magnesiumia ja kalsiumia seostamalla ne, 3 b) uuttovaihe, jossa saostusvaiheesta saatavasta litiumpitoisesta liuoksesta poistetaan toinen osa kalsiumia ja magnesiumia neste-nesteuutolla, jolloin tuotteeksi saadaan litiumpitoinen liuos.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan litiumpitoinen raaka-aine-5 liuos on suolavesiliuos, jota saadaan esimerkiksi luonnon esiintymistä, tyypillisesti luonnon suolavesiesiintymistä. Litiumin suhteen kiinnostava luonnon suolavesiliuos sisältää tyypillisesti litiumia yli 15 g/l. Hyvälaatuinen esiintymä sisältää liuennutta litiumia jopa 40 g/l. Suolaliuoksen pääasiallinen anioni on kloridi. Myös sulfaattia saattaa esiintyä. Muista liuenneista metalleista runsaimpina 10 epäpuhtauksina esiintyy magnesium ja kalsium. Myös boorin pitoisuus voi ylittää 5 g/l, jolloin boorin poisto on välttämätön puhtaan litiumtuotteen erottamiseksi.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan magnesiumin ja kalsiumin ensimmäisen osan poisto raaka-aineliuoksesta suoritetaan saostamalla. 15 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan saostusvaiheessa käytetään saos-tuskemikaalina natriumkarbonaattia. Lisäksi saostuksessa voidaan käyttää kal-siumhydroksidia, jolloin sulfaatti saadaan erotettua kiintoaineeseen kipsinä. Tyypillisesti magnesium ja kalsium saostuvat pääasiassa karbonaatteina, mutta mukana saattaa olla myös metallien sulfaatti-ja hydroksidisakkaa.

20 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan saostusvaiheessa liuok sesta poistuvan kalsiumin ja magnesiumin ensimmäinen osa on 50-95 painoko koko raaka-aineliuoksen kalsiumin ja magnesiumin yhteismäärästä.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kalsiumin ja magnesiumin saostusvaihetta jatketaan kunnes kalsiumin ja magnesiumin yhteismääräs-25 tä 50-95 paino-% on saatu saostumaan ja poistumaan liuoksesta.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan menetelmässä määrite- 't 5 tään litiumpitoisen raaka-aineliuoksen koostumus ennen saostusta, tai saos-

C\J

^ tukseen menevän syötön koostumus tai saostuksessa olevan liuoksen koos- ° tumus, 00 30 määritetään mainitun koostumuksen perusteella saostuskemikaalin | määrä, joka poistaa raaka-aineliuoksesta mainitun ennalta määrätyn ensim- o mäisen osan magnesiumista ja kalsiumista, ja annostellaan mainittu määritelty saostuskemikaalimäärä saostusyk- ™ sikköön.

o 00 35 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan saostusvaiheen liuoksen koostumuksia mitataan saostusprosessin aikana, jolloin saostusprosessi kes- 4 keytetään ja liuos johdetaan seuraavaan prosessivaiheeseen kun liuoksen koostumus saavuttaa asetusarvon.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan liuoksen koostumusta määritettäessä määritetään jollakin analyysimenetelmällä yksi tai useampi io-5 nipitoisuus liuoksessa valittuna seuraavista: Ca, Mg, Li, S04, Cl, OH, ja saadun tuloksen perusteella päätetään mitä saostuskemikaalia tai -kemikaaleja käytetään ja kuinka paljon. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan liuoksen koostumusta määritettäessä määritetään kalsiumionin, magnesiumionin tai liti-umionin pitoisuus. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan määritetään kallo siumionin ja magnesiumionin yhteispitoisuus.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan raaka-aineliuoksesta määritetään liuoksen kalsiumin ja magnesiumin yhteispitoisuus ja tämän perusteella määritetään saostusvaiheeseen syötettävän saostuskemikaalin tai saostuskemikaalien määrä siten, että raaka-aineliuoksessa olevasta kalsium is-15 ta ja magnesiumista saostuu ensimmäinen osa, eli 50-95 paino-%. Tyypillisesti käytetty saostuskemikaali on natriumkarbonaattia, lisäksi voidaan käyttää kalsiumhydroksidia. Näin ollen erään suoritusmuodon mukaan saostusvaiheen etenemistä säädetään siten, että raaka-aineliuoksesta määritetyn Ca- ja Mg-pitoisuuden ja halutun saostumisasteen, joka on tyypillisesti välillä 50-95 pai-20 no-% raaka-aineliuoksen sisältämistä määristä, perusteella määritetään tarvittava natriumkarbonaatin määrä.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan saostusvaiheen alussa liuoksen magnesium ja kalsiumpitoisuus voidaan määrittää jollakin tunnetulla analyysimenetelmällä. Määritys voidaan toistaa riittävän usein saostusvaiheen 25 aikana. Kun magnesiumin ja kalsiumin pitoisuudet laskevat alle ennalta määrä-tyn asetusarvon, saostusprosessi päätetään ja saostusvaiheesta saatava liuos 5 erotettuna kiintoaineesta johdetaan seuraavaan prosessivaiheeseen. Magne-

C\J

^ siumin ja kalsiumin asetusarvo, jonka perusteella saostusvaihe päätetään voi ° olla 50-95 painoprosentin verran alhaisempi kuin Mg- ja Ca -pitoisuudet saos- 00 30 tusvaiheen alussa.

| Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan saostusvaihe voidaan o suorittaa kahdessa vaiheessa jolloin ensimmäisessä vaiheessa lisätään kal- siumhydroksidia, jolloin saostuu kipsiä ja toisessa vaiheessa lisätään natrium-™ karbonaattia magnesiumin ja kalsiumin saostamiseksi, jolloin liuokseen jää 00 35 asetusarvo magnesiumia ja kalsiumia ja litium jää liuokseen.

5

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan saostusvaiheen liuoksen litiumpitoisuuden kehittymistä mitataan saostusvaiheen aikana. Jos litiumpitoi-suus putoaa yli kymmenen painoprosenttia saostuksen alkutilanteeseen nähden, saostus keskeytetään litiumin saostumisen pysäyttämiseksi ja prosessi-5 liuos johdetaan seuraavaan prosessivaiheeseen. Litiumin pitoisuutta voidaan seurata ja monitoroida tunnetuilla analyysimenetelmillä ja prosessin kontrol-lointilaitteilla.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kalsiumin ja magnesiumin toinen osa, eli loppuosa raaka-aineliuoksen alun perin sisältämästä kallo siumista ja magnesiumista on 5-50 paino-% koko raaka-aineliuoksen kalsiumin ja magnesiumin yhteismäärästä.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan saostusvaihe suoritetaan siten, että kalsiumia ja magnesiumia saostuu 50-95 paino-% raaka-aineliuoksen sisältämästä kalsiumin ja magnesiumin yhteismäärästä ja samanai-15 kaisesti litiumia saostuu korkeintaan 10 paino-% raaka-aineliuoksen sisältämästä litiumista.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kalsiumin ja magnesiumin saostusvaihetta jatketaan kunnes raaka-aineliuoksen litiumista on saostunut korkeintaan 10 paino-% magnesiumin ja kalsiumin ensimmäisen osan sa-20 ostumisen mukana.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan saostusvaiheesta saatava liuos johdetaan uuttovaiheeseen, jossa liuoksesta poistetaan selektiivisesti neste-nesteuutolla toinen osa magnesiumia ja kalsiumia. Neste-neste -uutossa valitaan sellainen uuttoaine joka ei erota vesiliuossyötteestä orgaaniseen faa-25 siin litiumia. Uuttovaiheen jälkeen vesifaasin magnesium-ja kalsiumpitoisuudet ovat tyypillisesti alle 0,01 g/l.

5 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan uuttovaiheessa käyte-

C\J

^ tään orgaanista uuttoainetta. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan uutto- ° vaiheessa käytetään kalsiumin ja magnesiumin suhteen selektiivistä uutto- 00 30 ainetta, joka käsittää esimerkiksi dialkyylifosforihappoa, kuten esimerkiksi di-2- | etyyliheksyylifosforihappoa, tai dialkyylifosfonihappoa tai dialkyylifosfiinihappoa o tai näiden seosta.

Uuttovaihe voi sisältää kalsiumin ja magnesiumin takaisinuuttovai-™ heen ja takaisinuuttoliuoksena käytetään suolahappopitoista vesiliuosta, jolloin 00 35 takaisinuuttovaiheen jälkeen saatu kalsiumia ja magnesiumia sisältävä suola- 6 happopitoinen vesiliuos voidaan johtaa takaisin aikaisempaan menetelmävai-heeseen.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan menetelmä käsittää sa-ostusvaiheen ja uuttovaiheen lisäksi vähintään yhden litiumpitoisen raaka-5 aineliuoksen esikäsittelyvaiheen ennen saostusvaihetta, joka esikäsittelyvaihe on valittu joukosta litiumpitoisen raaka-aineliuoksen haihdutus, raaka-aine-liuoksen sisältämien karbonaattien, tyypillisesti magnesium- ja kalsiumkarbo-naattien, hajotus litiumpitoisessa raaka-aineliuoksessa tai boorin poisto litium-pitoisesta raaka-aineliuoksesta. Kun litiumpitoista raaka-aineliuosta esikäsitel-10 lään saadaan tyypillisesti saostusvaiheeseen menevä syöttö.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan menetelmällä tuotteeksi saadusta litiumpitoisesta liuoksesta saostetaan litiumkarbonaatti natriumkarbonaatin avulla. Saatu litiumkarbonaattisakka otetaan talteen ja se on erittäin puhdasta ja sisältää tyypillisesti yli 99 paino- % litiumkarbonaattia.

15 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan menetelmässä magnesi umin ja kalsiumin ensimmäisen osan mukana saostuu korkeintaan 10 paino-% raaka-aineliuoksen litiumista.

Keksinnön eräs piirre on laitteisto litiumpitoisen liuoksen valmistamiseksi litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta, joka laitteisto käsittää: 20 saostusyksikön, joka on sovitettu poistamaan litiumpitoisesta raaka- aineliuoksesta ennalta määrätty ensimmäinen osa magnesiumia ja kalsiumia saostamalla ne, uuttoyksikön, joka on sovitettu vastaanottamaan saostusyksiköstä li-tiumpitoinen raaka-aineliuos ja poistamaan siitä toinen osa kalsiumia ja mag-25 nesiumia neste-nesteuutolla, jolloin saadaan tuotteeksi litiumpitoinen liuos, ja ohjausvälineet saostusyksikön toiminnan ohjaamiseksi poistamaan 5 litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta mainittu ennalta määrätty ensimmäinen

C\J

^ osa magnesiumista ja kalsiumista.

° Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti ohjausyksikkö on sovi- 00 30 tettu | määrittämään litiumpitoisen raaka-aineliuoksen koostumus ennen o saostusta, tai saostusyksikköön menevän syötön koostumus tai saostusyksi- kössä olevan liuoksen koostumus, ™ määrittämään mainitun koostumuksen perusteella saostuskemikaa- 00 35 Iin määrä, joka poistaa raaka-aineliuoksesta mainitun ennalta määrätyn en simmäisen osan magnesiumista ja kalsiumista, ja 7 annostelemaan mainittu määritelty saostuskemikaalimäärä saos-tusyksikköön.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa laitteistossa saos-tusyksikkö käsittää yhden tai useamman peräkkäisen saostusreaktori ja uutto-5 yksikkö käsittää neste-neste-uuttoyksikön.

KUVIOLUETTELO

Kuvio 1 on periaatepiirros keksinnön mukaisen menetelmän eräästä esimerkkisuoritusmuodosta.

Kuvio 2 on periaatepiirros keksinnön mukaisen menetelmän eräästä 10 toisesta esimerkkisuoritusmuodosta.

Kuvio 3 on yksinkertaistettu periaatepiirros keksinnön erään esi-merkkisuoritusmuodon mukaisesta laitteistosta, jolla saostusvaihe 3 ja uutto-vaihe 4 voidaan toteuttaa.

Kuvio 4 on vuokaavio, joka havainnollistaa keksinnön erään esi-15 merkkisuoritusmuodon mukaisesta ohjausproseduurista.

YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS

Tekniikan tason kuvauksen mukaisesti puhdasta litiumkarbonaattia valmistettaessa suolavedestä, menetelmille on tyypillistä, että ensin liuoksesta poistetaan boori ja sen jälkeen kalsium ja magnesium. Neste-nesteuutto on 20 eräs tyypillinen tapa boorin poistamiseksi liuoksesta. Kalsium ja magnesium poistetaan usein karbonaattisaostuksella. Kalsiumin ja magnesiumin poisto voidaan tehdä myös uuton avulla. Tekniikan tason julkaisuista käy myös ilmi, että litiumsuola saostuu helposti magnesiumin ja kalsiumin saostuksen yhteydessä. Tämä huonontaa litiumsaantoa lopputuotteessa ja lisää kierrätyksen ^ 25 tarvetta menetelmissä. Tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa litiumin ke- o ^ rasaostumisen estämiseksi suolavesiliuosta on esimerkiksi laimennettu huo- i o mattavasti ja kuitenkin litiumin saanto on ollut vain noin 80-90 paino-%. Lai- ^ mentaminen kasvattaa myös prosessilaitteiden kokoa, jolloin investointi- ja g käyttökulutkin kasvavat.

CL

30 Nyt kehitetty keksinnön mukainen menetelmä perustuu siihen, että o 5 kalsiumin ja magnesiumin poisto litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta suorite- m c\j taan kaksivaiheisena mahdollisimman korkean litiumin saannon ja puhtauden ° varmistamiseksi. Keksinnön mukaisessa menetelmässä ensimmäinen osa liti- umpitoisen raaka-aineliuoksen sisältämästä kalsiumista ja magnesiumista 35 poistetaan karbonaattisaostuksella, jolloin saostuksessa käytetään natrium- 8 karbonaattia ja apuaineena voidaan käyttää kalsiumhydroksidia. Keksinnön mukaisen menetelmän saostusvaiheessa litiumpitoinen raaka-aineliuos saatetaan kosketukseen natriumkarbonaatin ja mahdollisesti kalsiumhydroksidin kanssa sakan muodostamiseksi. Syntyvä sakka on sekasakka, joka sisältää 5 pääasiassa karbonaatteja ja mahdollisesti käytettävistä apuaineista ja syötön sisältämistä komponenteista riippuen myös sulfaatteja ja hydroksideja. Karbo-naattisaostus on mahdollista suorittaa ilman kalsiumhydroksidia apuaineena silloin kun syöttö ei sisällä sulfaatteja. Kalsiumin ja magnesiumin ensimmäinen osa käsittää pääosan niiden määrästä raaka-aineliuoksessa, edullisesti 50-95 10 paino-% niiden koko määrästä raaka-aineliuoksessa. Yllättäen on havaittu, että kun saostusta ei suoriteta näiden metallien suhteen täydellisenä, vaan raa-ka-aineliuoksen sisältämästä kalsiumin ja magnesiumin yhteismäärästä saos-tetaan 50-95 paino-%, niin litiumia kerasaostuu mukana korkeintaan 10 paino-% raaka-aineliuoksen sisältämästä litiumista. Saostusvaihetta jatketaan kun-15 nes ensimmäinen osa, eli 50-95 paino-% raaka-aineliuoksen sisältämästä kalsiumista ja magnesiumista on saostettu. Kun saostusta ei suoriteta täydellisesti loppuun saakka magnesiumin ja kalsiumin suhteen, säästetään myös kalliiden saostuskemikaalien määrässä.

Raaka-aineliuoksen koostumus määritetään määrittämällä yhden tai 20 useamman ionin pitoisuus raaka-aineliuoksessa, joka ioni/ionit on valittu seu-raavista: kalsium, magnesium, litium, sulfaatti, kloridi ja hydroksidi. Koostumuksen perusteella määritetään mitä saostuskemikaalia tai -kemikaaleja käytetään ja kuinka paljon.

Tyypillisesti raaka-aineliuoksesta määritetään kalsium- ja magnesi-25 umpitoisuus ja sen ja halutun saostumisasteen, joka on välillä 50-95 paino-% raaka-aineliuoksen kalsium- ja magnesiumyhteispitoisuudesta, perusteella o määritetään tarvittava saostuskemikaalin tai saostuskemikaalien määrä.

C\J

^ Toinen osa eli loppuosa kalsiumista ja magnesiumista erotetaan ° raaka-aineliuoksesta uuton avulla, joka on lähinnä liuoksen ns. kiillotuspuhdis- ™ 30 tus. Menetelmässä uuttovaihe suoritetaan saattamalla litiumpitoinen liuos, jos- | ta ensimmäinen osa magnesiumia ja kalsiumia on poistettu, kosketukseen uut- o toaineen kanssa, jolloin litiumpitoisessa liuoksessa jäljellä oleva magnesium ja g kalsium siirtyvät uuttoaineeseen. Toinen osa eli loppuosa poistettavasta kal- £ siumista ja magnesiumista käsittää 5-50 paino-% raaka-aineliuoksen alun pe- ^ 35 rin sisältämästä magnesiumista ja kalsiumista. Tuotteeksi saadaan litiumpitoi nen liuos, joka sisältää vähintään 90 paino-% raaka-aineliuoksen sisältämästä 9 litiumista. Litium voidaan ottaa talteen tuoteliuoksesta erittäin suurella saannolla saostamalla litiumkarbonaattina. Saostamalla litiumpitoisesta tuoteliuoksesta litiumkarbonaattia, tuotteeksi saadaan vähintään teknisen laadun litiumkarbo-naattia. Litiumpitoinen tuoteliuos sisältää tyypillisesti pienen määrän kalsiumia 5 ja magnesiumia, joiden läsnäoloa ei voida välttää. Tyypillisesti niitä jää tuote-liuokseen noin 0,01 g/l.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin kuvion 1 avulla. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan litiumpitoinen raaka-aineliuos syötetään magnesiumin ja kalsiumin saostusvaiheeseen 3, jossa poistetaan ensim-10 mäinen osa liuoksen Mg-ja Ca-määrästä saostamalla niitä liuoksesta. Saostuksessa käytetään natriumkarbonaattia ja apuaineena voidaan käyttää perinteisen natriumkarbonaatin lisäksi myös edullisempaa kalsiumhydroksidia. Tällöin saostus tapahtuu pääasiassa natriumkarbonaatin avulla ja kalsiumhydroksidia käytetään pH:n nostamiseen. Kalsiumhydroksidi saostaa myös jonkin ver-15 ran kalsiumia ja magnesiumia. Ensimmäisessä vaiheessa poistetaan suurin osa raaka-aineliuoksessa olevasta kalsiumista ja magnesiumista määrän ollessa noin 50-95 paino-% kalsiumin ja magnesiumin kokonaismäärästä liuoksessa. Tyypillisesti, käytetyn saostuskemikaalin ja käytettyjen saostuskemikaa-lien määrä päätetään raaka-aineliuoksen sisältämän Ca- ja Mg-pitoisuuden pe-20 rusteella siten, että käytetyn saostuskemikaalin tai -kemikaalien määrä on sellainen, että raaka-aineliuoksen sisältämästä kalsiumista ja magnesiumista saostuu 50-95 paino-%. Muodostunut sekasakka, eli Mg-Ca-hydroksidi-sulfaatti-karbonaattisakka poistetaan liuoksesta ja litiumpitoinen raaka-aineliuos johdetaan kalsiumin ja magnesiumin toisen osan poistoon. Saostusvaiheessa muo-25 dostunut sekasakka sisältää pääasiassa karbonaatteja. Sulfaatteja ja hydrok-sideja on sekasakassa vähemmän tai ei lainkaan.

5 Saostusvaihe 3 suoritetaan missä tahansa tähän tarkoitukseen so-

<M

pivassa laitteistossa. Tyypillisesti saostusvaihe 3 suoritetaan käyttämällä kahta ° reaktioastiaa.

^ 30 Kalsiumin ja magnesiumin toisen osan poisto litiumpitoisesta raaka- | aineliuoksesta tapahtuu uuttovaiheessa 4, jossa loppu kalsiumista ja magnesi- o umista poistetaan neste-nesteuuton avulla. Toinen osa eli loppuosa kalsiumis- g ta ja magnesiumista käsittää 5-50 paino-% raaka-aineliuoksen sisältämästä £ magnesiumista ja kalsiumista. Raaka-aineliuoksen pH säädetään sopivaksi, ^ 35 tyypillisesti arvoon pH 3-6, soodasyötön eli natriumkarbonaattisyötön avulla.

Uuttoaineena käytetään jotakin kalsiumin ja magnesiumin suhteen selektiivistä 10 uuttoainetta, jolloin kalsium ja magnesium uuttuvat uuttoaineeseen ja myöhemmin talteen otettava litium jää litiumpitoiseen tuoteliuokseen. Näin saadaan litiumpitoinen tuoteliuos, josta litium voidaan ottaa talteen erittäin suurella saannolla. Kalsium ja magnesium voidaan palauttaa happamassa virrassa 5 prosessin alkupäähän, tyypillisesti esimerkiksi karbonaattien hajotukseen ennen boorin poistoa.

Orgaaniseksi uuttoaineeksi valitaan sellainen uuttoaine, joka ei uuta litiumia. Tyypillisesti uuttoaine sisältää di-alkyylifosforihappoa, eli esimerkiksi D2EHPA:a, eli di-2-etyyliheksyylifosforihappoa, di-alkyylifosfonihappoa tai di-10 alkyylifosfiinihappoa tai mitä tahansa näiden seosta. Esimerkkejä uuttoainei-den kaupallisesti saatavissa olevista tuotteista ovat D2EHPA, lonquest 801 ja Cyanex 272.

Uuttovaihe suoritetaan neste-neste-uuttona missä tahansa tähän tarkoitukseen sopivassa laitteistossa. Uuttovaiheessa magnesium ja kalsium 15 siirtyvät uuttoaineeseen kaksiarvoisina ioneina. Tyypillisesti uuttovaihe sisältää orgaanisen liuottimen tai orgaanisen faasin takaisinuuton (stripping). Ta-kaisinuutossa kalsium- ja magnesium uuttuvat takaisinuuttoliuokseen, jolloin niistä tulee kloridisuoloja. Takaisinuuton vesiliuokseksi on edullista valita suo-lahappopitoinen vesiliuos, joka takaisinuuton jälkeen voidaan johtaa esimer-20 kiksi johonkin aikaisempaan menetelmävaiheeseen, kuten litiumpitoisen raaka-aineliuoksen esikäsittelyyn, tyypillisesti karbonaattien hajotusvaiheeseen.

Litiumpitoiselle raaka-aineliuokselle voidaan suorittaa esikäsittely-vaiheita riippuen käsiteltävän litiumpitoisen raaka-aineliuoksen koostumuksesta, esimerkiksi haihdutus, karbonaattien hajotus ja/tai boorin poisto riippuen li-25 tiumpitoisen raaka-aineliuoksen sisältämistä komponenteista. Esikäsittelyvai-heistä voidaan suorittaa kaikki tai vain jokin tai jotkin esikäsittelyvaiheista. Kek-5 sintöä kuvataan vielä kuvion 2 mukaisen periaatepiirroksen avulla. Kuvio 2

C\J

^ esittää keksinnön erään esimerkkisuoritusmuodon ja sen mukaan litiumpitoi- ° selle raaka-aineliuokselle voidaan suorittaa esikäsittelyvaiheita. Litiumpitoista 00 30 raaka-aineliuosta voidaan ensin haihduttaa haihdutusaltaissa (ei esitetty kuvi- | ossa 2), tämän jälkeen voidaan raaka-aineliuoksen sisältämät karbonaattiyh- o disteet hajottaa ja boori poistaa. Litiumpitoinen raaka-aineliuos, joka on esi- merkiksi suolavettä, johdetaan karbonaattien hajotusvaiheeseen 1. Hajotus-™ vaiheeseen voidaan johtaa prosessin myöhemmästä vaiheesta tulevaa suola- 00 35 happopitoista vesiliuosta, joka sisältää myös kalsiumia ja magnesiumia. Raa ka-aineliuoksen joukkoon syötettävän suolahappoliuoksen avulla hajotetaan 11 raaka-aineliuoksessa olevat karbonaatit, tyypillisesti Mg- ja Ca-karbonaatit ja niistä muodostuu kloridiyhdisteitä. Tämä menetelmävaihe suoritetaan happani issa olosuhteissa.

Karbonaattien hajotuksen jälkeen litiumpitoinen raaka-aineliuos joh-5 detaan boorin poistoon 2, joka kaavion mukaisesti suoritetaan neste-neste-uuton avulla käyttämällä jotain sinänsä tunnettua, boorin suhteen selektiivistä uuttoainetta, tyypillisesti jotakin dioliyhdistettä. Boorinpoistovaiheeseen syötetään myös natriumhydroksidia, jolla boori otetaan talteen orgaanisesta uuttoai-neesta takaisinuuttovaiheessa.

10 Booriköyhä litiumpitoinen raaka-aineliuos johdetaan seuraavaksi magnesiumin ja kalsiumin saostusvaiheeseen 3, joka suoritetaan samalla tavalla kuin kuvion 1 kuvauksen yhteydessä on esitetty.

Kalsiumin ja magnesiumin saostusvaiheesta 3 litiumpitoinen raaka-aineliuos johdetaan uuttovaiheeseen 4, joka toteutetaan, kuten kuvion 1 kuva-15 uksen yhteydessä on esitetty.

Uuttovaiheen 4 avulla voidaan Ca ja Mg poistaa raaka-aineliuok-sesta niin täydellisesti, että kun litiumpitoinen liuos syötetään vaiheesta 4 litiumin saostusvaiheeseen 5, voidaan natriumkarbonaattia saostusapuaineena käyttäen saostaa puhdas litiumkarbonaattituote. Kalsium-magnesiumuuton ta-20 kaisinuuttoliuoksena käytetään suolahappopitoista liuosta, joka takaisinuuton jälkeen johdetaan litiumpitoisen raaka-aineliuoksen esikäsittelyvaiheeseen, karbonaattien hajotukseen 1. Litiumsaostuksessa jäljelle jäänyt litiumköyhä liuos voidaan johtaa takaisin esimerkiksi litiumsuolavesien haihdutusaltaille, jotta saadaan liuokseen jäävä litium otettua talteen.

25 Kuten edellä todettiin, saostusvaihe 3 voidaan suorittaa missä ta- hansa tähän tarkoitukseen sopivassa laitteistossa. Vastaavasti uuttovaihe 4 o voidaan suorittaa neste-neste-uuttona missä tahansa tähän tarkoitukseen so-

CvJ

^ pivassa laitteistossa. Kuviossa 3 on esitetty yksinkertaistettu esimerkkilaitteis- ° to, jolla vaiheet 3 ja 4 voidaan toteuttaa. Saostuslaitteiston 3 ja uuttolaitteiston 00 30 4 ohjausjärjestelmää on havainnollistettu ohjausasemalla 35. Ohjausasema 35 | voi olla esimerkiksi olla prosessinohjausjärjestelmä tai valvomotietokone. Esi- o merkki ohjausjärjestelmän ohjausproseduurista on esitetty kuvion 4 vuokaavi- g ossa. Ohjausprosessi voi olla täysin automaattinen tai puoliautomaattinen.

£ Puoliautomaattisessa ohjausprosessissa osa ohjausvaiheista, erityisesti saos- 00 35 tusvaiheen ja uuttovaiheen käynnistäminen ja lopettaminen saatetaan suorit taa manuaalisesti ohjausasemalta operaattorin toimesta.

12

Esimerkkeinä kaupallisista reaktoreista, jotka soveltuvat käytettäväksi saostusreaktoriyksikkönä 31, ovat OKTOP®-reaktorit, joita valmistaa Ou-totec. Saostusreaktoriyksikkö 31 voi käsittää kaksi tai useampia peräkkäisiä OKTOP® -reaktoreita, jolloin saostus suoritetaan kahdessa tai useammassa 5 vaiheessa. Keksinnön esimerkkisuoritusmuotojen mukainen ’’epätäydellinen” saostus voidaan toteuttaa monilla eri tavoilla, joista yhtä on esimerkkinä kuvattu kuviossa 4. Esimerkissä litiumpitoinen raaka-aineliuos syötetään reaktoriyk-sikköön 31 (vaihe 42 kuviossa 4).

Raaka-aineliuoksen koostumus ennen saostusta mitataan sopivalla 10 pitoisuusmittauslaitteistolla. Kuvion 3 esimerkissä saostusreaktoriyksikköön 31 syötettävä raaka-aineliuos kulkee mittaus- tai näytteenottoyksikön 33 kautta, joka ottaa liuoksesta näytteitä, jotka viedään esimerkiksi näytteenottoputkituk-sen analysaattorille 34 analysoitavaksi. Analysaattori 34 muodostaa pitoisuutta edustavan mittausdatan tai -signaalin (analyysituloksen), joka viedään ohjaus-15 asemalle 35 (vaihe 44 kuviossa 4). Kun raaka-aineliuoksen pitoisuudet tunnetaan, lasketaan Mg/Ca-saostuksessa tarvittava saostuskemikaalin määrä, ts. natriumkarbonaatin Na2C03ja mahdollisesti kalsiumhydroksidin Ca(OH)2 määrä. Saostuskemikaalin määrä säädetään ohjausasemalla 35 laskennallisesti sellaiseksi, että toivottu osuus Ca- ja Mg-pitoisuuksista saostuu kiintoaineeksi. 20 Ohjausasema 35 voi ohjata annostelijan 32 annostelemaan tämän halutun saostuskemikaalin määrän saostusreaktoriyksikköön 31 (vaihe 46 kuviossa 4). Vaihtoehtoisessa esimerkissä pieni määrä saostusreaktoriyksikössä 31 olevaa raaka-aineljuosta saatetaan kierrättää mittaus- tai näytteenottoyksikön 33’ kautta, joka ottaa liuoksesta näytteitä, jotka viedään esimerkiksi näytteenotto-25 putkituksen analysaattorille 34 analysoitavaksi. Tällöin ensimmäisen esimerkin mittaus- ja näytteenottoyksikkö 33 saatetaan jättää pois. o Kun saostusprosessi käynnistetään (vaihe 47 kuviossa 4), reakto-

C\J

^ riyksikköön 31 syötettyjä raaka-aineliuosta ja natriumkarbonaattia Na2C03 se- ° kä mahdollisesti kalsiumhydroksidia Ca(OH)2 sekoitetaan mekaanisesti reakto- ^ 30 riyksikössä 31, ne reagoivat muodostaen Ca-ja/tai Mg- sakkaa.

| Sekoitusta jatketaan kunnes haluttu saostumistaso on saavutettu o (vaihe 48 kuviossa 4). Keksinnön esimerkkisuoritusmuodossa vaiheessa 48 [g sekoitetaan vähintään tietyn ajanjakson verran, jonka aikana halutun saostu- misen tiedetään tapahtuvan. Saostuminen päättyy kun annosteltu saostuske-^ 35 mikaalimäärä on käytetty, mikä määrittelee sekoituksen minimiajan. Vaihtoeh toisesti tai lisäksi voidaan määrittää saostumisen taso mittauksella, esimerkiksi 13 mittausyksikön 33’ ja analysaattorin 34 avulla. Tällöin saostuskemikaalin tarkkaa annostelua ei välttämättä tarvita. Kun haluttu saostumistaso katsotaan saavutetuksi (esim. saostusajan ja/tai koostumusmittauksen perusteella), oh-jausasemalta 35 saatetaan antaa ohjaussignaali tai -signaaleja, joilla pysäyte-5 tään saostusvaihe, siirretään liuos uuttolaitteistolle 4 ja käynnistetään Ca/Mg-uuttoprosessi (vaihe 50 kuviossa 4). Ohjausasema 35 saattaa esimerkiksi avata venttiilin reaktoriyksikössä ja/tai käynnistää pumpun liuoksen siirtämiseksi eteenpäin. Esimerkki sopivasta analysaattorista, jota voidaan käyttää analy-saattoriyksikön toteuttamiseen, on Outotec Courier® 5 SL on-line analysaatto-10 ri, jota valmistaa Outotec. Reaktoriyksikön 31 jälkeen liuos saatetaan siirtää uuttolaitteistolle 4 suodattimen kautta, joka suodattaa pois Ca/Mg-sakkaa.

Keksinnön eräässä esimerkkisuoritusmuodossa käytetään kahta peräkkäistä reaktoria, joista yhtä (edullisesti ensimmäistä) käytetään saostamaan ensisijaisesti magnesiumia Mg ja toista (edullisesti jälkimmäistä) käytetään sa-15 ostamaan ensisijaisesti kalsiumia Ca. Tällöin ensimmäiseen reaktoriin saatetaan syöttää pelkästään kalsiumhydroksidia Ca(OH)2 ja jälkimmäiseen saatetaan syöttää pelkästään natriumkarbonaattia Na2C03.

Kuvion 3 esimerkissä uuttovaihe 4 suoritetaan neste-neste-uuttona laitteistossa, joka sisältää pumpun 36, sekoittimet 37 ja 38 sekä selkeyttimen 20 39. Esimerkki sopivasta sekoitin-selkeytinlaitteistosta on Outotec VSF® (Verti cal Smooth Flow) SX -teknologiaan perustuva laitteisto. Dispersioylivuoto-pumppua 36 käytetään muodostamaan dispersiovirtaus liuokselle, joka vastaanotetaan saostuslaitteistolta 3. Esimerkkejä sopivista sekoittimista 37 ja 38 ovat Outotec:in SPIROK-sekoittimet. Sekoittimille syötetään myös natriumkar-25 bonaattia Na2C03 ja suolahappoa HCI. Sekoittimia 37 ja 38 käytetään pitämään dispersio yhdessä ja antamaan aikaa massansiirtoreaktion tapahtumi-o selle. Lopuksi dispersio syötetään selkeytinaltaaseen 39, jossa erotetaan tihe-

CVJ

^ yserojen avulla sekoittimessa muodostettu dispersio Ca/Mg-sakaksi ja litium- ° karbonaattilietteeksi Li2C03.

C\]

x 30 ESIMERKKI

CL

Otetaan litiumpitoista raaka-aineliuosta, joka sisältää 1 g litiumia, S 7 g booria ja yhteensä 10 g kalsiumia ja magnesiumia. Litiumpitoisesta raakani aineliuoksesta poistetaan boori neste-nesteuutolla. Neste-nesteuuton jälkeen o ^ litiumpitoinen raaka-aineliuos sisältää booria alle 0,01 g. Tämän jälkeen boori- 35 köyhästä litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta poistetaan kalsium ja magnesium saostamalla lisäämällä liuokseen kalsiumhydroksidia ja natriumkarbonaat- 14 tia, jolloin liuoksen magnesiumin ja kalsiumin yhteispitoisuus on pudonnut alle 50 %:iin raaka-aineliuokseen nähden. Saostuksen jälkeen liuos sisältää kalsiumia ja magnesiumia yhteensä 4 g. Saostuksen jälkeen litiumpitoisesta liuoksesta erotetaan loppuosuus magnesiumista ja kalsiumista neste-nesteuutolla 5 käyttämällä di-2-etyyliheksyylifosforihappoa. Tulokseksi saadaan litiumpitoinen tuoteliuos joka sisältää litiumia 0,92 g ja jonka kalsiumin ja magnesiumin yhteismäärä on 0,01 g.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus-10 muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

't δ c\j δ δ

X

cc

CL

O

δ m c\j δ c\j

Claims (21)

1. Menetelmä litiumpitoisen liuoksen valmistamiseksi litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: 5 a) saostusvaihe, jossa litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta poiste taan ensimmäinen osa magnesiumia ja kalsiumia saostamalla ne, b) uuttovaihe, jossa saostusvaiheesta saatavasta litiumpitoisesta liuoksesta poistetaan toinen osa kalsiumia ja magnesiumia neste-nesteuutolla, jolloin saadaan tuotteeksi litiumpitoinen liuos.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa litiumpitoinen raaka-aineliuos on suolavesiliuos, kuten luonnon suolavesiesiintymästä johdettu liuos.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa raaka-aineliuoksen sisältämä magnesiumin ja kalsiumin ensimmäinen osa poistetaan 15 käyttämällä natriumkarbonaattia saostuskemikaalina.

4. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, jossa raaka-aineliuoksen sisältämä magnesiumin ja kalsiumin ensimmäinen osa poistetaan käyttämällä kalsiumhydroksidia saostuskemikaalina.

5. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen me- 20 netelmä, jossa poistettava kalsiumin ja magnesiumin ensimmäinen osa on 50- 95 paino-% raaka-aineliuoksen kalsiumin ja magnesiumin yhteismäärästä.

6. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, jossa määritetään litiumpitoisen raaka-aineliuoksen koostumus ennen sa- 25 ostusta, ^ määritetään mainitun raaka-aineliuoksen koostumuksen perusteella ™ saostuskemikaalin määrä, joka poistaa raaka-aineliuoksesta mainitun ensim- 9 mäisen osan magnesiumista ja kalsiumista, ja oö annostellaan mainittu määritelty saostuskemikaalimäärä saostusyk- ir 30 sikköön. CL

7. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen me- 5 netelmä, jossa m ^ määritetään saostusvaiheeseen menevän syötön koostumus ja/tai o ^ saostuksessa olevan liuoksen koostumus, määritetään mainitun koostumuksen perusteella saostuskemikaalin määrä, joka poistaa raaka-aineliuoksesta mainitun ensimmäisen osan magnesiumista ja kalsiumista, ja annostellaan mainittu määritelty saostuskemikaalimäärä saostusyk- 5 sikköön.

8. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, jossa saostusvaiheen liuoksen koostumus mitataan saostusprosessin aikana, jolloin saostusprosessi keskeytetään ja liuos johdetaan seuraavaan prosessivaiheeseen kun liuoksen koostumus saavuttaa asetusarvon.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, jossa asetusarvo on saavutettu, kun saostusvaiheen liuoksen kalsiumin ja magnesiumin yhteis-pitoisuus on 50-95 painoprosenttia alhaisempi kuin raaka-aineliuoksen kalsiumin ja magnesiumin yhteispitoisuus.

10. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen 15 menetelmä, jossa saostusvaihetta jatketaan kunnes liuoksen magnesiumin ja kalsiumin yhteispitoisuus on pudonnut 50-95 painoprosenttia raaka-aineliuoksen vastaavasta pitoisuudesta.

11. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, jossa saostusvaihetta jatketaan kunnes liuoksen litiumpitoisuus on 20 vähentynyt korkeintaan 10 painoprosenttia raaka-aineliuoksen vastaavasta pitoisuudesta.

12. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, jossa kalsiumin ja magnesiumin toinen osa eli loppuosa on 5-50 paino-% koko raaka-aineliuoksen kalsiumin ja magnesiumin yhteismäärästä.

13. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, jossa uuttovaiheessa käytetään orgaanista uuttoainetta.

14. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen C\J ^ menetelmä, jossa uuttovaiheessa käytetään dialkyylifosforihappoa, kuten di-2- ° etyyliheksyylifosforihappoa, tai dialkyylifosfonihappoa tai dialkyylifosfiinihappoa 00 30 tai näiden seosta.

15. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen o menetelmä, jossa uuttovaihe sisältää kalsiumin ja magnesiumin takaisinuutto- vaiheen ja takaisinuuttoliuoksena käytetään suolahappopitoista vesiliuosta, jo-™ ka takaisinuuttovaiheen jälkeen saatu kalsiumia ja magnesiumia sisältävä suo- 00 35 lahappopitoinen vesiliuos johdetaan takaisin johonkin aikaisempaan menetel- mävaiheeseen.

16. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, joka käsittää vähintään yhden litiumpitoisen raaka-aineliuoksen esikäsittelyvaiheen valittuna joukosta litiumpitoisen raaka-aineliuoksen haihdutus, kalsium- ja magnesiumkarbonaattien hajotus litiumpitoisessa raaka- 5 aineliuoksessa tai boorin poisto litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta.

17. Minkä tahansa aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, jossa tuotteeksi saatuun litiumpitoiseen liuokseen lisätään natriumkarbonaattia litiumkarbonaatin saostamiseksi.

18. Laitteisto litiumpitoisen liuoksen valmistamiseksi litiumpitoisesta 10 raaka-aineliuoksesta, .tunnettu siitä, että laitteisto käsittää: saostusyksikön, joka on sovitettu poistamaan litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta ennalta määrätty ensimmäinen osa magnesiumia ja kalsiumia saostamalla ne uuttoyksikön, joka on sovitettu vastaanottamaan saostusyksiköstä li-15 tiumpitoinen raaka-aineliuos ja poistamaan siitä toinen osa kalsiumia ja magnesiumia neste-nesteuutolla, jolloin saadaan tuotteeksi litiumpitoinen liuos, ja ohjausvälineet saostusyksikön toiminnan ohjaamiseksi poistamaan litiumpitoisesta raaka-aineliuoksesta mainittu ennalta määrätty ensimmäinen osa magnesiumista ja kalsiumista.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laitteisto, jossa ohjausyksikkö on sovitettu määrittämään litiumpitoisen raaka-aineliuoksen koostumus ennen saostusta, tai saostusyksikköön menevän syötön koostumus tai saostusyksi-kössä olevan liuoksen koostumus, 25 määrittämään mainitun koostumuksen perusteella saostuskemikaa- Iin määrä, joka poistaa raaka-aineliuoksesta mainitun ennalta määrätyn en- 5 simmäisen osan magnesiumista ja kalsiumista, ja C\J ^ annostelemaan mainittu määritelty saostuskemikaalimäärä saos- ° tusyksikköön. 00 30

20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laitteisto, jossa ohjausyksikkö | on sovitettu o määrittämään litiumpitoisen raaka-aineliuoksen koostumus ennen saostusta, £ annostelemaan saostuskemikaalia saostusyksikköön CVJ määrittämään saostuksen aikana litiumpitoisen raaka-aineliuoksen koostumus ja siten määrittämään milloin mainittu ennalta määrätty osa magnesiumista ja kalsiumista on poistettu raaka-aineliuoksesta.

21. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laitteisto, jossa saostusyksik-5 kö käsittää yhden tai useamman peräkkäisen saostusreaktorin, ja uuttoyksikkö käsittää neste-neste-uuttoyksikön. 't δ c\j δ δ X cc CL O δ m c\j δ c\j