由碳酸盐型盐湖原卤制备的锂铝吸附剂及其制法与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种由碳酸盐型盐湖原卤制备的锂铝吸附剂及其制法与应用。所述制法包括：采用碳酸盐型盐湖原卤制备锂铝混合盐溶液；所述碳酸盐型盐湖原卤中Li

【技术实现步骤摘要】
由碳酸盐型盐湖原卤制备的锂铝吸附剂及其制法与应用


[0001]本专利技术属于盐湖资源综合利用
，涉及一种由碳酸盐型盐湖原卤制备的锂铝吸附剂及其制法与应用，尤其涉及一种由碳酸盐型盐湖原卤制备的锂铝吸附剂及其制备方法，以及其在盐湖提锂中的应用。

技术介绍

[0002]锂是自然界最轻的金属元素，具有高比热、高电导率和化学活性强等独特的物理化学特性，锂及其化合物与人们的生活息息相关，被誉为“推动世界进步的能源金属”。近年来随着新能源汽车的迅速发展，锂电池及锂动力电池需求日益增大，从而对锂需求也急剧增加。自然界中，锂资源主要赋存于固体矿石和液体卤水中，全球锂资源有限，且分布集中。矿石提锂的成本居高不下且受限于开采规模，已难以满足锂电池低成本快增长的需求，卤水锂资源在世界锂资源开发中的重要地位已确立了近40年，因此盐湖提锂越来越受到人们的重视。而青海盐湖卤水的显著特点是高镁/锂比，开发较早、开发程度较高的察尔汗盐湖镁/锂质量比高达1837，大柴旦盐湖为114，东西台吉乃尔盐湖卤水镁/锂比为40
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60，是国外数十乃至千倍，大量镁存在导致分离、提取锂的难度增大。
[0003]目前从盐湖卤水中提锂工艺技术主要有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法、煅烧法、电渗析法、纳滤法及太阳池法。吸附法从环境和经济角度考虑比其他方法有较大的优势，尤其在从低品位卤水或海水中提锂的优势更加明显。吸附法是利用对锂离子有选择性吸附的吸附剂来吸附锂离子，再将锂离子洗脱下来，从而达到锂离子与其它杂质离子分离的目的。其关键是研制出性能优良的吸附剂，它要求吸附剂对锂有极高的选择性，此外要求吸附剂制备方法简便、利用率高、交换速率快、适合较大规模操作使用、不污染水体等。吸附法具有工艺简单、回收率高、选择性好、环境友好等优势。
[0004]专利CN106507704B中用有机粘合剂或无机粘合剂将粉状氢氧化铝或氧化铝制成球，再将锂的化合物和碱性化合物溶解于水中，加入上述制得的球形氢氧化铝或氧化铝，进行反应形成LiX.2Al(OH)3微晶，反应完毕分离洗涤得到锂吸附剂；专利CN108854935A中将铝的氢氧化物与锂盐混合，对混合物进行活化处理，将所得活化的化合物进行陈化处理，陈化后的化合物的pH值调节至3
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7得到调节pH值后的化合物；对上述的化合物进行分离干燥，获得所述锂吸附剂；专利CN108993376A中将铝盐和锂盐混合后溶于去离子水中，超声充分混匀，再将混合溶液滴加入碱溶液中，或将碱溶液滴加入混合溶液中，或混合溶液与碱溶液并流滴加入反应釜中，控制pH，陈化，水热反应，过滤洗涤，真空干燥，水洗干燥，获得所述铝盐锂吸附剂；专利CN101829538A中采用有机锂盐或锂盐固体与水解得到的活性氢氧化铝反应制备铝吸附剂，上述铝系吸附剂制备所采用原料为氯化锂、有机锂等锂的无机盐或有机锂盐，成本高、工艺流程长、分离难、吸附容量低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种由碳酸盐型盐湖原卤制备的锂铝吸附剂及其制
法与应用，以克服现有技术的不足。
[0006]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0007]本专利技术实施例提供了一种由碳酸盐型盐湖原卤制备的锂铝吸附剂的制备方法，其包括：
[0008]采用碳酸盐型盐湖原卤制备锂铝混合盐溶液；其中，所述碳酸盐型盐湖原卤中Li
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的浓度为0.3～1.2g/L，CO
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的浓度为30～40g/L，所述锂铝混合盐溶液中铝元素与锂元素摩尔浓度比为1～5:1；
[0009]使所述锂铝混合盐溶液与无机碱溶液于pH值为6～8的条件下进行共沉淀成核反应，制得LiAl吸附剂晶核；
[0010]以及，使所述LiAl吸附材料晶核进行陈化处理，获得锂铝吸附剂；其中，所述锂铝吸附剂的化学式为(LiAl2(OH)6)2CO3·
nH2O，n＝1～10。
[0011]本专利技术实施例还提供了前述的制备方法制得的锂铝吸附剂，所述锂铝吸附剂的容量为6～10mg/g。
[0012]本专利技术实施例还提供了一种盐湖提离的方法，其包括：采用前述的锂铝吸附剂对盐湖卤水进行吸附处理，从而实现盐湖提锂。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术以碳酸盐型盐湖原卤为原料，采用共沉淀法制备锂铝吸附材料的同时分离提取盐湖中的锂资源，并充分将锂、碳酸根和氢氧根转化为具有广泛应用的锂铝吸附剂，简化了以氯化锂等无机锂盐或有机锂盐为原料制备锂铝吸附材料时固体锂盐溶解、过滤等步骤，减少了工艺流程，降低了成本；同时提高了产品分散性，增加了锂铝吸附材料的过滤速度，过滤速度是指在相同条件下过滤时间更短，提高了锂吸附材料循环稳定性，吸附材料溶损率降低至0.0001％以下，使得盐湖资源的综合利用与功能化利用相结合，提高了锂资源利用效率。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本专利技术实施例1制备的锂铝吸附剂的XRD图；
[0016]图2是本专利技术对比例2制备的材料的XRD图。
具体实施方式
[0017]鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，本专利技术以碳酸盐型盐湖原卤为原料，采用共沉淀法制备铝系锂吸附剂的同时分离提取盐湖中的锂资源，并充分将碳酸盐型盐湖原卤中的锂、碳酸根和氢氧根转化为具有广泛应用的锂铝吸附剂，使得盐湖资源的综合利用与功能化利用相结合，提高了资源利用效率。
[0018]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没
有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]具体的，作为本专利技术技术方案的一个方面，其所涉及的一种由碳酸盐型盐湖原卤制备的锂铝吸附剂的制备方法包括：
[0020]采用碳酸盐型盐湖原卤制备锂铝混合盐溶液；其中，所述碳酸盐型盐湖原卤中Li
+
的浓度为0.3～1.2g/L，CO
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的浓度为30～40g/L，所述锂铝混合盐溶液中铝元素与锂元素摩尔浓度比为1～5:1；
[0021]使所述锂铝混合盐溶液与无机碱溶液于pH值为6～8的条件下进行共沉淀成核反应，制得LiAl吸附剂晶核；
[0022]以及，使所述LiAl吸附材料晶核进行陈化处理，获得锂铝吸附剂；其中，所述锂铝吸附剂的化学式为(LiAl2(OH)6)2CO3·
nH2O，n＝1～10。
[0023]具体地，本专利技术采用碳酸盐型盐湖原卤进行稀释并配制锂铝混合盐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由碳酸盐型盐湖原卤制备的锂铝吸附剂的制备方法，其特征在于包括：采用碳酸盐型盐湖原卤制备锂铝混合盐溶液；其中，所述碳酸盐型盐湖原卤中Li
+
的浓度为0.3～1.2g/L，CO
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的浓度为30～40g/L，所述锂铝混合盐溶液中铝元素与锂元素摩尔浓度比为1～5:1；使所述锂铝混合盐溶液与无机碱溶液于pH值为6～8的条件下进行共沉淀成核反应，制得LiAl吸附剂晶核；以及，使所述LiAl吸附材料晶核进行陈化处理，获得锂铝吸附剂；其中，所述锂铝吸附剂的化学式为(LiAl2(OH)6)2CO3·
nH2O，n＝1～10。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：将碳酸盐型盐湖原卤进行稀释，再与铝盐混合，形成所述锂铝混合盐溶液；以及，以0.5～10mL/min的速度将锂铝混合盐溶液与无机碱溶液混合并于25℃～80℃进行共沉淀成核反应，从而形成所述LiAl吸附剂晶核。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述碳酸盐型盐湖原卤的pH值为9～10；和/或，所述锂铝混合盐溶液中铝元素与锂元素摩尔浓度比为1.5～3.5:1。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述铝盐包括氯化铝和/或硫酸铝；和/或，所述稀释处理的倍数为0
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【专利技术属性】
技术研发人员：王怀有，王敏，吕肖斐，
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：