一种提锂杂化膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于提锂杂化膜技术领域，具体涉及一种提锂杂化膜及其制备方法和应用，所述方法包括：(1)将SiO

【技术实现步骤摘要】
一种提锂杂化膜及其制备方法和应用
本专利技术属于提锂杂化膜
，具体涉及一种提锂杂化膜及其制备方法和应用。
技术介绍
金属锂(Li)是一种稀有金属，外观呈银白色，同时，它也是自然界最轻的金属。锂作为21世纪的新能源，广泛应用于电子元件、医疗器械、石英表、家用电器等不同领域。此外，金属锂也是军事工业上具有战略意义的物资，可以作为原子反应堆中的控制棒、信号弹、照明弹的红色发光剂和飞机用的稠润滑剂。同时，锂-铝合金、锂-铝-镁合金等都是制造飞机、轮船的结构材料，也是氢弹、火箭、核潜艇和新型喷气飞机的重要燃料，在原子能技术及冶金等方面也都有广泛的用途。自然界中的锂主要来源于两部分：一是盐湖卤水锂；二是矿石锂。在世界范围内，卤水锂占锂资源总量的1/3，而我国卤水锂所占的比例达79％，是我国锂资源的重要来源。由于卤水锂除四川和湖北有少量资源外(地下卤水)，主要分布于青海和西藏的盐湖中，受制于地势，并不适合开采，而且成本高、污染大。目前，盐湖卤水提锂的方法主要有沉淀法、蒸发结晶法、溶剂萃取法和吸附剂法。其中，吸附剂法是利用对锂离子有选择性吸附能力的吸附剂来吸附锂离子，再将锂离子洗脱下来，达到锂离子与其他在杂质离子分离的目的。目前，可用于水处理的吸附剂有活性炭、吸附树脂、改性壳聚糖类吸附剂以及其他可吸收污染物质的药剂、物料等。有机膜材料具有适应性大、应用范围广、吸附选择性好、稳定性高等优点，因此国内外对有机膜在水处理方面的应用进行了大量的研究。目前，有机膜可用于去除废水中的重金属、脂肪酸钠盐、阴离子表面活性剂、酚类物质、稀土元素、对苯二甲酸、苯胺、氟离子等。但在水处理过程中，有机膜会受到氧化剂的氧化，铁、硅、油等物质的污染以及前级膜材料本身带有的分解产物和碎块的污染，而且还可能发生热降解，从而引起膜性能劣化，使用效果下降。
技术实现思路
本专利技术主要提供了一种提锂杂化膜及其制备方法和应用，改进了传统膜材料提锂效率低、再生差的问题，具有一定的经济效益和社会价值。其技术方案如下：一种提锂杂化膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将SiO2：Al2O3：Na2O：H2O配制合成NaA分子筛；(2)将NaA分子筛浸渍于锂离子溶液中，搅拌4-6h后取出NaA分子筛并烘干；(3)对NaA分子筛进行酸洗；(4)将NaA分子筛放置于N,N-二甲基甲酰胺中进行超声分散，然后取出NaA分子筛加入聚合物溶液中，得铸膜液；(5)将铸膜液倒在无纺布上流涎成膜并静置除泡，然后将形成的膜浸入去离子水中，隔段时间更换一次水，一天后取出风干，并按规格裁剪，得提锂杂化膜。优选的，步骤(1)中SiO2：Al2O3：Na2O：H2O的摩尔比为2:1:1:(170-190)。优选的，步骤(2)中所述锂离子溶液为LiCl溶液，LiCl溶液的浓度为0.1-1M。优选的，步骤(3)中使用HCl、H2SO4或HNO3溶液对NaA分子筛进行酸洗脱除锂离子。优选的，步骤(4)中所述聚合物溶液为聚氯乙烯树脂、聚醚砜或聚偏氟乙烯溶液。一种提锂杂化膜，其由上述方法制备而成。一种提锂杂化膜在从含镁锂的卤水中提取金属锂的应用。采用上述提锂杂化膜及其制备方法和应用，本专利技术具有以下优点：本专利技术方法制备的分子筛/有机杂化膜可以选择提锂，分子筛是具有均匀的微孔且与一般分子大小相当的一类无机材料，具有较大的比表面积及吸附容量，内晶表面高度极化，表面有很高的酸位与活性位。将分子筛与有机聚合物结合成膜，结合分子筛良好的水热稳定性、高吸附容量、较大的比表面积和有机膜的渗透性能，制备出新型的提锂杂化膜材料，改进了传统膜材料提锂效率低、再生差的问题，可以高效的提取盐湖卤水中的锂，具有一定的经济效益和社会价值。附图说明图1为盐湖卤水采用实施例1中的提锂杂化膜处理时的浓度曲线图。具体实施方式实施例1按配比SiO2：Al2O3：Na2O：H2O＝2:1:1:180合成NaA分子筛。将NaA分子筛浸渍于1M的LiCl溶液中吸附Li离子，搅拌5h后取出，在80℃烘箱中干燥。将干燥后的分子筛经过0.1M的HCl洗脱除Li+后，放置于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中超声分散后，然后取出NaA分子筛加入5％聚氯乙烯树脂(PVC)溶液中搅拌均匀。将分散均匀的铸膜液倒在无纺布上流涎成膜后静置除泡24h，然后浸入去离子水中，每隔4h换一次水，24h后取出自然风干，得到分子筛/有机杂化膜。将制得的膜裁剪成直径约40mm的圆片，得到提锂杂化膜。取盐湖卤水，将上述制备的提锂杂化膜进入盐湖卤水中，实时测定盐湖卤水中锂的浓度，其结果如图1所示。由图可知，锂的浓度由开始的0.1mol/L下降至0.03mol/L，卤水中的锂被提取出来。由此可知，制备的提锂杂化膜对锂的提取效率高。实施例2按配比SiO2：Al2O3：Na2O：H2O＝2:1:1:170合成NaA分子筛。将NaA分子筛浸渍于0.1M的LiCl溶液中吸附Li离子，搅拌4h后取出，在75℃烘箱中干燥。将干燥后的分子筛经过0.1M的HNO3洗脱除Li+后，放置于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中超声分散后，然后取出NaA分子筛加入10％聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中搅拌均匀。将分散均匀的铸膜液倒在无纺布上流涎成膜后静置除泡24h，然后浸入去离子水中，每隔4h换一次水，24h后取出自然风干，得到分子筛/有机杂化膜。将制得的膜裁剪成直径约40mm的圆片，得到提锂杂化膜。实施例3按配比SiO2：Al2O3：Na2O：H2O＝2:1:1:180合成NaA分子筛。将NaA分子筛浸渍于0.5M的LiCl溶液中吸附Li离子，搅拌6h后取出，在85℃烘箱中干燥。将干燥后的分子筛经过0.1M的H2SO4洗脱除Li+后，放置于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中超声分散后，然后取出NaA分子筛加入5％聚醚砜(PES)溶液中搅拌均匀。将分散均匀的铸膜液倒在无纺布上流涎成膜后静置除泡24h，然后浸入去离子水中，每隔4h换一次水，24h后取出自然风干，得到分子筛/有机杂化膜。将制得的膜裁剪成直径约40mm的圆片，得到提锂杂化膜。实施例4按配比SiO2：Al2O3：Na2O：H2O＝2:1:1:190合成NaA分子筛。将NaA分子筛浸渍于0.1M的LiCl溶液中吸附Li离子，搅拌5h后取出，在80℃烘箱中干燥。将干燥后的分子筛经过0.1M的HCl洗脱除Li+后，放置于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中超声分散后，然后取出NaA分子筛加入5％PVDF溶液中搅拌均匀。将分散均匀的铸膜液倒在无纺布上流涎成膜后静置除泡24h，然后浸入去离子水中，每隔4h换一次水，24h后取出自然风干，得到分子筛/有机杂化膜。将制得的膜裁剪成直径约40mm的圆片，得到提锂杂化膜。实施例5按配比SiO2：Al2O3：Na2O：H2O＝2:1:1:170合成NaA分子筛。将NaA分子筛浸渍于0.5M的LiCl溶液中吸附Li离子，搅拌6h后取出，在70℃烘箱中干燥。将干燥后的分子筛经过0.1M的H2SO4洗脱除Li+后，放置于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中超声分散后，然后取出NaA分子筛加入15％聚氯乙烯树脂(PVC)溶液中搅拌均匀。将分散均匀的铸膜液倒在无纺布上流涎成膜后静置除泡24h，然后浸入去离子水中，每隔4h换一次水，24h后取出自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提锂杂化膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将SiO

【技术特征摘要】
1.一种提锂杂化膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将SiO2：Al2O3：Na2O：H2O配制合成NaA分子筛；(2)将NaA分子筛浸渍于锂离子溶液中，搅拌4-6h后取出NaA分子筛并烘干；(3)对NaA分子筛进行酸洗；(4)将NaA分子筛放置于N,N-二甲基甲酰胺中进行超声分散，然后取出NaA分子筛加入聚合物溶液中，得铸膜液；(5)将铸膜液倒在无纺布上流涎成膜并静置除泡，然后将形成的膜浸入去离子水中，隔段时间更换一次水，一天后取出风干，并按规格裁剪，得提锂杂化膜。2.根据权利要求1所述的提锂杂化膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中SiO2：Al2O3：Na2O：H2O的摩尔比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋磊，童霏，贡洁，孙亚玲，胡卫，徐锦鹏，周全法，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32