The invention relates to a lithium ion sieve adsorption film and a preparation method of the glass fiber as the matrix, especially the silicone sol containing the lithium ion sieve precursor on the pretreated glass fiber, forming a lithium ion sieve precursor membrane with organosilicon as an adhesive and a film forming agent, and then sintering at high temperature at 500 temperatures and 600 centigrade. However, after removing lithium ion after removing lithium ion, the lithium ion sieve adsorption membrane formed by glass fiber was formed. The lithium ion sieve accounted for 40% of the total mass of the adsorption film material, which accounted for 10% of the total mass of the adsorbent material 15%, the rest of the material was glass fiber, and the adsorption capacity of lithium ion was 30 50mg /g. The invention uses organosilicon as the adhesive and film forming material of the lithium ion sieve. It overcomes the defects of the organic binder and the film forming agent which has the hydrophobicity and the easy blocking of the mass transfer channel, and can greatly reduce the dissolution of the lithium ion sieve, improve its service life, and be beneficial to the industrial application.
【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维为基体的锂离子筛吸附膜及其制备方法
本专利技术涉及一种玻璃纤维为基体的锂离子筛吸附膜及其制备方法,特别是以有机硅为粘合剂和成膜剂的锂离子筛吸附膜及其制备方法,属于新能源新材料。技术背景锂元素在动力电池和核能等领域有着广泛的应用,市场需求量越来越大。自然界中的锂资源主要存储于海水、盐湖卤水、地热水和花岗伟晶岩型矿床中,其中矿石中锂的储量不足总储量的3%,迫切需要开发盐湖卤水、海水和地热水等稀锂液态资源。从稀溶液中提锂方法主要有沉淀法、溶剂萃取法、蒸发结晶法、煅烧浸取法、盐析法、碳化法、电渗析法和吸附法等。目前工业化的盐湖卤水提锂技术主要是沉淀法。这种工艺方法对原始卤水的要求较高,并且卤水要经过提取K、Na、Mg和B等元素后才能进一步提锂,卤水中锂镁比的高低以及盐田的气候条件对产品质量及工艺的经济性都有较大影响。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。离子筛吸附法被认为是最绿色和经济实用的盐湖卤水和海水提锂方法,已成为国内外液态提锂技术的重要研究方向。离子筛吸附法提锂技术的关键是制备循环性能良好的锂离子筛吸附剂。锂离子筛是通过向无机化合物中导入模板Li+,经热处理成为前驱体,然后酸浸出Li+得到。锂离子筛根据尺寸效应和筛分效应,能在多离子共存情况下,对Li+离子具有特定的记忆选择性,进而将Li+离子同其他离子分离开来,常用于海水或卤水等富锂溶液中Li+的选择性提取。目前研究最多的锂离子筛主要有锰系锂离子筛、钛系锂离子筛和掺杂系锂离子筛等。研究较多的锰系锂离子筛前驱体主要有Li1.3Mn1.6O4和Li1.6Mn1 ...
【技术保护点】
一种玻璃纤维为基体的锂离子筛吸附膜,其特征在于以单丝直径为5‑20µm的玻璃纤维为基体,其上覆盖了有机硅为粘合剂和成膜剂的锂离子筛吸附膜,锂离子筛占吸附膜材料总质量的40%‑50%,粘合剂占吸附膜材料总质量的10%‑15%,其余质量为玻璃纤维,材料的锂离子吸附容量为30‑50mg/g;所述的玻璃纤维是玻璃纤维棉、玻璃纤维粗纱、玻璃纤维织物、玻璃纤维毡、玻璃纤维布或组合玻璃纤维之一;所述的锂离子筛是锰系锂离子筛、钛系锂离子筛或掺杂系锂离子筛之一。
【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维为基体的锂离子筛吸附膜,其特征在于以单丝直径为5-20µm的玻璃纤维为基体,其上覆盖了有机硅为粘合剂和成膜剂的锂离子筛吸附膜,锂离子筛占吸附膜材料总质量的40%-50%,粘合剂占吸附膜材料总质量的10%-15%,其余质量为玻璃纤维,材料的锂离子吸附容量为30-50mg/g;所述的玻璃纤维是玻璃纤维棉、玻璃纤维粗纱、玻璃纤维织物、玻璃纤维毡、玻璃纤维布或组合玻璃纤维之一;所述的锂离子筛是锰系锂离子筛、钛系锂离子筛或掺杂系锂离子筛之一。2.根据权利要求1所述的玻璃纤维为基体的锂离子筛吸附膜,其特征在于有机硅溶胶是由甲基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯以摩尔比为1:4-5水解共聚形成的水溶胶,溶胶粒径为10-20nm。3.根据权利要求1所述的玻璃纤维为基体的锂离子筛吸附膜,其特征在于锂离子筛前驱体是Li1.3Mn1.6O4、Li1.6Mn1.6O4、Li4Ti5O12或Li2TiO3之一。4.一种玻璃纤维为基体的锂离子筛吸附膜的制备方法,其特征在于包括玻璃纤维的预处理、涂膜浆料的制备、玻璃纤维的涂膜、膜层的干燥固化、膜层的烧结固定、膜层的酸洗脱锂和锂离子筛吸附膜的评价,具体步骤为:(1)在玻璃纤维基体材料表面上喷洒含有质量百分浓度为0.1%-0.5%的表面活性剂和质量百分浓度为1%-3%的有机硅偶联剂的水溶液,将其沥水后晾干;(2)在玻璃反应器中分别加入无水乙醇、甲基三乙...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建生,赵洋,李仕增,刘炳光,葸彦娇,张腾,刘红玉,张泽江,尹浩南,
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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