The invention relates to a crystalline aluminum salt lithium ion adsorbent particle coated by an inorganic ion exchange agent. The adsorption capacity of the adsorbent particles is 11 13mg/g. The chemical composition of the adsorbent particles is (1 x) LiCl. 2Al (OH) 3. YMO2. NH2O, in which MO2 is a mixture of SiO2 and TiO2, SnO2, ZrO2, 0.5. N=0.5 1. In the present invention, the inorganic ion exchange agent is a nano oxide hydrosol membrane composed of TiO2, SnO2 or ZrO2 and SiO2, which is used as an anti loss coating agent, ion exchange agent and particle forming adhesive for crystalline aluminum salt adsorbent. The inorganic ion exchanger coated crystalline aluminum salt lithium ion adsorbent can not only reduce the dissolution rate of crystalline aluminum salt lithium ion adsorbent, but also maintain high desorption speed, and can remove the adsorbed lithium salt with water solution. It does not need acid and alkali consumption and is beneficial to environmental protection.
【技术实现步骤摘要】
一种结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒及其制备方法
本专利技术涉及一种结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒及其制备方法,特别是无机离子交换剂包覆的结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒及其制备方法,属于新能源材料领域。技术背景锂元素是21世纪的新能源材料之一,市场需求量越来越大。目前国外工业化的盐湖卤水提锂主要是沉淀法,而我国大多数盐湖卤水中Mg/Li很高,Li的含量较低,并不适合沉淀法提锂。吸附法被认为是最经济实用的盐湖卤水和海水提锂方法,吸附法提锂的关键是制备锂离子吸附剂,既要求吸附剂具有良好的特效定向选择性和循环使用稳定性,又要求制备工艺简单,成本低,适合工业化应用和环境友好。目前研究最多的锂离子吸附剂主要有锰系锂离子筛、钛系锂离子筛、掺杂系锂离子筛、锑酸锂离子吸附剂和铝盐锂离子吸附剂等。铝盐锂离子吸附剂是将氯化锂为代表的锂盐插入Al(OH)3层状分子结构后形成的化合物,用水或酸性水溶液洗脱部分Li+,产生的空位可选择性吸附Li+。在多种离子共存的情况下,阴离子空穴起到离子筛分效应,较大的碱金属及碱土金属离子因空间位阻效应不能进入,因此对半径较小的Li+有选择性吸附,从而实现镁锂分离,适合从低品位以及高镁锂比盐湖卤水中分离提取Li+。典型的铝盐锂离子吸附剂一般表示为LiCl·2Al(OH)3·nH2O,其洗脱和吸附是可逆进行的,反应表示为:LiCl·2Al(OH)3·nH2O+H2O=xLiCl+(1-x)LiCl·2Al(OH)3·(n+1)H2O由于Al(OH)3在水中的溶解度比较大,日本将Al(OH)3沉淀到粒状活性炭孔隙内,以降低吸附剂的溶损;美国道化学公司专利US4 ...
【技术保护点】
1.一种结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒,其特征在于采用无机离子交换剂包覆和粘合结晶性铝盐锂离子吸附剂形成吸附剂颗粒,以提高其吸脱附容量稳定性和降低溶损率,吸附剂颗粒的吸附容量为11‑13mg/g,吸附剂颗粒的化学组成为(1‑x)LiCl·2Al(OH)3· yMO2·nH2O,其中,MO2是SiO2与TiO2、SnO2、ZrO2之一的混合物,x =0.5‑1,y=0.1‑0.5,n=1‑3。
【技术特征摘要】
1.一种结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒,其特征在于采用无机离子交换剂包覆和粘合结晶性铝盐锂离子吸附剂形成吸附剂颗粒,以提高其吸脱附容量稳定性和降低溶损率,吸附剂颗粒的吸附容量为11-13mg/g,吸附剂颗粒的化学组成为(1-x)LiCl·2Al(OH)3·yMO2·nH2O,其中,MO2是SiO2与TiO2、SnO2、ZrO2之一的混合物,x=0.5-1,y=0.1-0.5,n=1-3。2.根据权利要求1所述的结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒,其特征在于结晶性铝盐锂离子吸附剂LiCl·2Al(OH)3·nH2O是活性氧化铝与LiCl在90-100℃下水热反应和200-250℃下热处理形成的。3.根据权利要求1所述的结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒,其特征在于无机离子交换剂是TiO2、SnO2或ZrO2与SiO2组成的纳米氧化物水溶胶膜,其化学组成为TiO2·zSiO2、SnO2·zSiO2或ZrO2·zSiO2,其中,z=2-3,作为结晶性铝盐锂离子吸附剂的防溶损包覆剂、离子交换剂和颗粒成型粘合剂。4.根据权利要求1所述的结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒,其特征在于无机离子交换剂包覆在结晶性铝盐锂离子吸附剂表面,将吸附剂和吸脱附溶液隔离,从而大幅降低吸附剂的溶损,同时对LiCl分子的吸脱附起传递或交换作用。5.一种结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒的制备方法,其特征在于技术方案包括无机离子交换剂水溶胶制备、结晶性铝盐吸附剂前驱体制备、结晶性铝盐吸附剂前驱体包覆、结晶性铝盐吸附剂制备和结晶性铝盐吸附剂的评价,具体步骤为:(1)向0.5mol/L的硫酸钛或四氯化锡或四氯化锆的水溶液中,在搅拌下滴加到2mol/L的氨水中和溶液至pH为8-9,形成氢氧化物沉淀,真空过滤分离沉淀,用去离子水洗涤沉淀;将沉淀加入草酸水...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建生,赵燕禹,李仕增,王泽江,刘红玉,
申请(专利权)人:天津市职业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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