一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂及制备方法技术

本发明专利技术属于盐湖卤水提取技术领域，具体提供了一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂及制备方法。本发明专利技术一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂，利用锂辉石精选后的低品位矿渣为主要原料，利用其结构易与锂共生的特性，其矿渣结构中有大量的锂间隙，进一步以氢氧化铝胶体为支撑体，在胶体研磨和烧结时使锂占位，并酸洗得到锂间隙，其对锂具有优异的选择吸附性，并具有良好的抗溶损性；另外，利用加入硼酸中硼的缺电子性质，在高温下与低品位锂辉石矿物细粉的类羟基界面原子生成稳定的配合物，保持了锂辉石低品位矿渣与锂共生的活性。

Low cost adsorbent for lithium extraction from bittern with high magnesium and lithium and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of extracting salt lake brine, and provides a low cost adsorbent and a preparation method for extracting lithium from high magnesium lithium ratio brine. The present invention is a low-cost adsorbent for extracting lithium from brine with high Mg-Li ratio. The low-grade slag after spodumene concentration is used as the main raw material, and the structure of the slag is easy to co-exist with lithium. The slag has a large number of lithium gaps in the structure. The aluminium hydroxide colloid is further used as the support to make lithium occupy the space when the colloid is grinded and sintered. In addition, by using the electron-deficient properties of boric acid, stable complexes were formed with the hydroxyl-like interface atoms of low-grade spodumene mineral powder at high temperature, thus keeping the low-grade spodumene slag and lithium together. Bioactivity.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂及制备方法
本专利技术属于盐湖卤水提取
，具体提供了一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂及制备方法。
技术介绍
液态提锂方法大致可分为三类：沉淀法、溶剂萃取法和吸附法。其中，沉淀法技术成熟，已实现工业化应用，但是该法提锂工艺流程较复杂，耗碱量较大，对环境污染严重，而且仅适用于低镁锂比的卤水。我国液态锂资源丰富，但至今开发落后的主要原因在于卤水中镁的含量较高，如何从高镁锂比卤水中提锂是这一技术的关键性问题。溶剂萃取法适用于高Mg/Li比卤水，但需将卤水浓缩，设备腐蚀严重，而且有机溶剂有毒且挥发性强，因而生产成本高且对环境不友好。吸附分离法特别适用于高镁锂比卤水和低锂浓度的海水，且工艺过程简单、绿色高效，生产成本低，是最具有工业应用前景的提锂方法。吸附法的关键是研制性能优良的吸附剂，它要求吸附剂对锂有优良的选择吸附性，以便能排除卤水中大量共存的碱金属、碱土金属离子的干扰。根据吸附剂的性质可将其分为有机离子交换吸附剂和无机离子交换吸附剂。有机离子交换树脂对锂的选择性很难控制，尚在摸索阶段。而无机离子吸附剂对锂有较佳的选择性，目前已有无定型氢氧化物吸附剂、离子筛型氧化物吸附剂、层状吸附剂、复合锑酸盐吸附剂和铝盐吸附剂等。但均存在吸附量低，成本高，溶损率大，选择吸附性能存在缺陷，影响了在工业提取锂的规模化应用。中国专利技术专利申请号201310694536.3公开了一种用于液态提锂的锂渣吸附剂的制备方法。本专利技术涉及一种用于液态提锂的锂渣吸附剂的制备方法，通过锂矿废渣纯化精制，再添加0%～20%活性助剂、1%～20%粘结剂和0～20%水，成型焙烧制备得到锂渣吸附剂。该锂渣吸附剂对提取海水和盐湖卤水中的锂资源选择性好。本专利技术原料易得，制备过程简单，生产成本低。中国专利技术专利申请号201410065121.4公开了一种制备高性能卤水提锂吸附剂的方法及其制备的吸附剂，本专利技术公开了一种制备高性能卤水提锂吸附剂的方法利用原位聚合合成法，其将活性氢氧化铝粉体均匀分散于吸附树脂孔道内，再与锂盐溶液反应，提高反应效率，确保吸附剂的活性。该方法利用树脂纳米孔内高分子链的交联缠绕，有效抑制了活性纳米颗粒的流失，确保了吸附剂的使用寿命。本专利技术还公开了该制备高性能卤水提锂吸附剂的方法制备的吸附剂。从上述现有技术来看，目前合成的吸附剂用于从卤水中提锂存在成本高、选择性较差、溶损率大、选择吸附性能差等缺陷，特别是对高镁锂比的卤水，分离镁锂较为困哪，严重影响了在工业提取锂的规模化应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种选择性吸附性能好，溶损率小的用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂及制备方法。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，将锂辉石矿采用重介质-强磁选矿工艺方法进行精选，得到氧化锂含量在6％以上的锂辉石精矿；将分选剩余的低品位矿渣加入硼酸，超细化处理；将超细化粉末与Al(OH)3凝胶、氢氧化锂混合研磨，在500～800℃条件下高温焙烧，酸洗得到低成本锂吸附剂；具体包括以下步骤：a、将锂辉石矿采用重介质-强磁选矿工艺方法进行分选，得到氧化锂含量在6％以上的锂辉石精矿和氧化锂含量低于6％的锂辉石粗矿；b、向a步骤得到的锂辉石粗矿中加入硼酸，浸泡12～24h后，取出，水洗，得到酸化处理后的锂辉石粗矿，进行超细化处理，得到超细化粉末；c、将b步骤得到的超细化粉末与Al(OH)3凝胶、氢氧化锂混合研磨，在500～800℃下焙烧3～5h，酸洗，得到低成本锂吸附剂。锂辉石属单斜晶系，晶体常呈柱状，粒状或板状。颜色呈灰白、灰绿、紫色或黄色等，硬度6.5～7，密度3.03～3.22g/cm3。作为锂化学制品原料，广泛应用于锂化工、玻璃、陶瓷行业，享有“工业味精”的美誉。本专利技术锂辉石矿采用的重介质-强磁选矿工艺为常规工艺，主要包括破碎、洗矿、选矿等步骤，其中最重要的是选矿工艺，根据不同矿石性质，通过重力和磁选，将锂辉石矿中的含铁杂质去除，得到高品位锂辉石精矿（氧化锂含量在6％以上），锂辉石精矿可以用于陶瓷、配饰等领域，而将分选剩余的低品位矿渣用于制备锂吸附剂，为低品位锂辉石矿渣的应用提供了一种新的用途，减少了矿渣对环境的伤害，避免了浪费。更为重要的是低品位锂辉石矿渣是锂的良好共生体，利用其结构易与锂共生的特性，其矿渣结构中有大量的锂间隙，为选择性吸附锂提供较佳的基础。进一步的，上述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其中b步骤中所述硼酸的质量浓度为20～30%。进一步的，上述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其中b步骤所述超细化处理为：将水洗后的锂辉石粗矿、水和助磨剂按一定重量比混合，在高速分散机上分散一定时间以制成浓缩浆料；在桶内壁为合金材料并带有夹套冷却装置的研磨机中加入水和球磨珠，在预热至30～50℃后加入浓缩浆进行研磨处理；研磨至一定时间后把产品过滤、洗涤和干燥，即得超细化粉末。进一步的，上述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其中所述水洗后的锂辉石粗矿、水和助磨剂的质量比为3～8:20～40:5～12。进一步的，上述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其中所述助磨剂为聚丙烯酸钠或异辛酸钾中的至少一种。进一步的，上述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其中所述高速分散机的转速为1500～2000r/min，分散时间为2～5h。进一步的，上述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其中所述研磨采用三辊式研磨机或四辊式研磨机中的一种，研磨时间为60～90min。进一步的，上述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其中所述超细化粉末与Al(OH)3凝胶、氢氧化锂质量比为10～30:3～10:5～20。进一步的，上述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其中所述酸洗采用质量浓度为1～10%的H2SO4溶液，液固比为2.5～3，在50～90℃条件下酸洗15～60min。本专利技术还提供一种上述制备方法制备得到的一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂。本专利技术一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂，利用锂辉石精选后的低品位矿渣为主要原料，利用其结构易与锂共生的特性，其矿渣结构中有大量的锂间隙，进一步以氢氧化铝胶体为支撑体，在胶体研磨和烧结时使锂占位，并酸洗得到锂间隙，其对锂具有优异的选择吸附性，并具有良好的抗溶损性；另外，利用加入硼酸中硼的缺电子性质，在高温下与低品位锂辉石矿物细粉的类羟基界面原子生成稳定的配合物，保持了锂辉石低品位矿渣与锂共生的活性。该吸附剂成本低，选择性强，适合用于高镁锂比卤水的提锂。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本专利技术的范围内。实施例1本专利技术一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备，包括以下步骤：a、将锂辉石矿采用重介质-强磁选矿工艺方法进行分选，得到氧化锂含量在6％以上的锂辉石精矿和氧化锂含量低于6％的锂辉石粗矿；b、向a步骤得到的锂辉石粗矿中加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将锂辉石矿采用重介质‑强磁选矿工艺方法进行分选，得到氧化锂含量在6％以上的锂辉石精矿和氧化锂含量低于6％的锂辉石粗矿；b、向a步骤得到的锂辉石粗矿中加入硼酸，浸泡12～24h后，取出，水洗，得到酸化处理后的锂辉石粗矿，进行超细化处理，得到超细化粉末；c、将b步骤得到的超细化粉末与Al(OH)3凝胶、氢氧化锂混合研磨，在500～800℃下焙烧3～5h，酸洗，得到低成本锂吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将锂辉石矿采用重介质-强磁选矿工艺方法进行分选，得到氧化锂含量在6％以上的锂辉石精矿和氧化锂含量低于6％的锂辉石粗矿；b、向a步骤得到的锂辉石粗矿中加入硼酸，浸泡12～24h后，取出，水洗，得到酸化处理后的锂辉石粗矿，进行超细化处理，得到超细化粉末；c、将b步骤得到的超细化粉末与Al(OH)3凝胶、氢氧化锂混合研磨，在500～800℃下焙烧3～5h，酸洗，得到低成本锂吸附剂。2.根据权利要求1所述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其特征在于，b步骤中所述硼酸的质量浓度为20～30%。3.根据权利要求1所述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本吸附剂的制备方法，其特征在于，b步骤所述超细化处理为：将水洗后的锂辉石粗矿、水和助磨剂按一定重量比混合，在高速分散机上分散一定时间以制成浓缩浆料；在桶内壁为合金材料并带有夹套冷却装置的研磨机中加入水和球磨珠，在预热至30～50℃后加入浓缩浆进行研磨处理；研磨至一定时间后把产品过滤、洗涤和干燥，即得超细化粉末。4.根据权利要求3所述一种用于高镁锂比卤水提锂的低成本...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51