一种锂离子吸附材料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子吸附材料制备方法，该发明专利技术方法是在沉淀法制备铝系吸附剂后，保持其酸碱度和溶液状态下，加入亲水性生物质溶胶，然后采用有机/无机和内外共交联的方法制备吸附柱料。与传统的疏水聚合物材料相比，本吸附柱料的制备方法具有脱吸附的吸附速率快，使用中不会产生气泡阻隔，吸附剂吸附容量接近粉末的吸附理论吸附容量。与传统的水凝胶相比，本交联后的吸附剂具有更好的抗酸碱和抗盐性。可以大批量制备的结晶态铝系锂离子吸附剂，运用胶体技术使其成型造粒，以克服现有技术使用疏水性聚合物的不足。术使用疏水性聚合物的不足。术使用疏水性聚合物的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子吸附材料制备方法


[0001]本专利技术属于无机材料
，具体涉及一种锂离子吸附材料制备方法。

技术介绍

[0002]由于锂的市场需求增长迅速，而世界上固体锂矿石的储量日渐枯竭，已满足不了市场需求。盐湖卤水、海水、井卤等是巨大的液体锂矿，近年来，国内外对从这些液体矿中提取锂十分重视，目前有近80％的锂盐是卤水提取锂产品，综合开发和利用卤水锂资源已成为锂工业发展的主流。
[0003]我国中西部盐湖众多，含有丰富的锂、钠、钾、镁等资源，经济价值重大。盐湖卤水组成的特点是，锂浓度低，镁锂比高。离子交换法在从稀溶液中提取锂的过程中具有较好的实际应用意义。这种方法的技术关键是吸附剂的制备及造粒，铝系吸附剂由于具有中性条件吸附，清水洗脱的优点，特别适合处理锂离子浓度在2g/L以下的卤水或海水，一直是盐湖提锂的研究热点。
[0004]要得到LiCl
·
2Al(OH)3·
nH2O或其类似物的铝系吸附剂，主要有机械化学合成法、浸泡法、酸化转化法、沉淀法等四类方法。不同方法制备的化合物，LiCl的嵌入量不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子吸附材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，混合锂盐溶液和铝盐溶液得到第一混合液；所述锂盐溶液为浓度1.5～6.5mol/L的LiCl水溶液或浓度1.3～5.4mol/L LiOH水溶液；所述铝盐溶液为浓度0.5～5.3mol/L AlCl3水溶液；所述第一混合液中Li和Al的摩尔质量比为(0.4～2.1):1；步骤2，向所述第一混合液中加入碱溶液并搅拌得到第一浆液，直至所述第一浆液中的氢氧根离子与Al离子的摩尔质量比为(2.4～3.2):1时，停止加入碱溶液；所述碱溶液为浓度2.0～8.0mol/L的氢氧化物溶液或0.5～3.0mol/L的NaAlO2溶液；所述氢氧化物溶液为LiOH水溶液、NaOH水溶液和/或KOH水溶液；所述第一浆液经过静置、固液分离、固体清洗过程得到第一固体，向所述第一固体中加入去离子水得到第二浆液，所述第二浆液中所述第一固体含量为5～60g/100ml；(所述第一固体的分子式为LiCl
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xAl(OH)3·
nH2O。其中x为0.6～2.3，n为0.5～2.3，其结构分子式随着温度和pH变化而变化。)步骤3，向所述第二浆体中加入凝胶结构材料(外部包裹材料)、聚合物(内部骨架支撑材料)和内部交联剂(内部骨架支撑材料交联剂)并搅拌2.0～4.0小时，得到第三浆液；所述凝胶结构材料为淀粉，明胶，纤维素，羟甲基纤维素，瓜尔胶，羟丙基甲基纤维素，海藻酸，海藻酸钠，壳聚糖，羧甲基壳聚糖等含羟基的有机结构中的一种或多种，所述凝胶结构材料加入质量与所述第二浆液中去离子水质量的比为(0.012～0.083):1；所述聚合物为丙烯酸，聚丙烯酸，甲基丙烯酸，乙烯醇，聚乙烯醇，聚甲基丙烯酸，丙烯酰胺，聚丙烯酰胺等中的一种或多种，所述聚合物加入质量与所述第二浆液中去离子水质量的比为(0.012～0.051):1；所述内部交联剂为乙醛、丙醛、丁醛，戊二醛，四烯丙基氯化铵，N，N-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇，丙三醇中的一种或者两种的混合物；所述内部交联剂加入的摩尔量与所述聚合物的摩尔质量的比为(0.021～0.058):1；步骤4，将第三浆液加入至离子交联剂(外部包裹材料交联剂)中，进行外部包裹材料交联过程，交联时间0.5～2小时，得到第四浆液；所述离子交联剂为含有阳离子的溶液，所述阳离子为Cu
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离子，Ca
2+
离子，Fe
2+
离子，Co
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离子，Al
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离子，NH
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中的一种或多种；所述离子交联剂中阳离子浓度为0.5～2.0mol/L，所述离子交联剂与所述第三浆液体积比为(2.0～10.0):1；步骤5，将所述第四浆液进行固液分离，固体清洗得到第二固体(所述第二固体为直径0.5～4.0mm的颗粒)，将所述第二固体加入至第二混合液中反应，反应时间0.25～4小时，反应温度为35～70℃，pH值为3.2～7.5，反应后的固体部分得到第三固体(球状颗粒)；所述第二混合液为无机盐溶液，所述无机盐溶液为无机盐的水溶液、无机盐环己烷溶液或无机盐庚烷溶液，其中无机盐浓度为0.5～2.2mol/L；所述无机盐为NaCl，KCl，Na2SO4，Na 2
S2O8，K2S2O8，K2SO4，Na2CO3和K2CO3中的一种或多种；步骤6，将所述第三固体加入至刻蚀剂中进行刻蚀，以去掉结构松散的部分有机质，得到多孔材料，刻蚀时间为0.5～4小时；所述多孔材料进行水脱模处理后得到最终锂离子吸附材料；所述刻蚀剂为LiOH，NaOH，KOH，Na2SO4，K2SO4，Na2CO3和Na2CO3溶液，浓度为0.1～3.0mol/
L。2.一种锂离子吸附材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，混合锂盐溶液和铝盐溶液得到第一混合液；所述锂盐溶液为浓度1.5～6.5mol/L的LiCl水溶液或浓度1.3～5.4mol/L LiOH水溶液；所述铝盐溶液为浓度0.5～5.3mol/L AlCl3水溶液；所述第一混合液中Li和Al的摩尔质量比为(0.4～2.1):1步骤2，向所述第一混合液中加入碱溶液并搅拌得到第一浆液，直至所述第一浆液中的氢氧根离子与Al离子的摩尔质量比为(2.4～3.2):1；所述碱溶液为浓度2.0～8.0mol/L的氢氧化物溶液或0.5～3.0mol/L的NaAlO2溶液；所述氢氧化物溶液为LiOH水溶液、NaOH水溶液和/或KOH水溶液；所述第一浆液经过静置、固液分离、固体清洗过程得到第一固体，向所述第一固体中加入去离子水得到第二浆液，所述第二浆液中所述第一固体含量为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠，郭敏，吴志坚，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：