一种球形锂吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种球形锂吸附剂及其制备方法和应用。所述球形锂吸附剂，其内部为掺杂无机锂吸附剂的交联网络结构，外观为球形；其内部的所述交联网络结构由内核层和外壳层双交联层组成，所述外壳层为掺杂无机锂吸附剂的交联聚酰胺，内核层为掺杂无机锂吸附剂的交联亲水聚合物；所述交联聚酰胺是由多胺单体和酰氯通过缩聚反应制得，所述交联亲水聚合物是由亲水性单体通过自由基聚合反应制得。本发明专利技术制备工艺简单环保，制得的锂吸附剂结构稳定，亲水性好，对锂离子吸附量大，运行摩擦损耗低，吸附速度快，溶损低，可广泛用于液体锂资源的提取和回收利用。取和回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种球形锂吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂吸附剂
，具体来说是涉及一种适用于盐湖卤水、地下卤水、海水、电池回收溶液等含锂溶液中提锂的球形锂吸附剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂产业经多年的发展，其产品已遍布现代社会的方方面面，目前已广泛被应用于医药、聚合物、新材料和新能源等领域。随着下游产业的快速发展，对锂产品的市场需求增长迅速。近几年，盐湖提锂已经成为获取锂资源的重要途经之一。
[0003]盐湖提锂从提取方法上分为煅烧浸取法、太阳池法、沉淀法、萃取法、膜法和吸附法，前四种提锂方法为传统提锂法，工艺相对成熟，但短板也十分突出。如煅烧浸取法能耗大、成本高；沉淀法晾晒周期长效率低；太阳池法只适用于镁锂比极低的盐湖，且产能受气候影响较大；萃取法设备易受萃取剂腐蚀且萃取剂易流失。全膜法与吸附法是当前盐湖提锂行业的新兴技术，此两种方法具有工艺简单、污染小的优点，但全膜法存在膜消耗量高、膜易污染的缺点，进而增加了提锂的综合成本；吸附法是采用特定的吸附剂经吸附和洗脱两步将锂离子从卤水中提取出来，吸附法技术难度高，难本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球形锂吸附剂，其特征在于，内部为掺杂无机锂吸附剂的交联网络结构，外观为球形；其内部的所述交联网络结构由内核层和外壳层双交联层组成，所述外壳层为掺杂无机锂吸附剂的交联聚酰胺，内核层为掺杂无机锂吸附剂的交联亲水聚合物；所述掺杂无机锂吸附剂的交联聚酰胺是由多胺单体和酰氯并混合无机锂吸附剂前驱体通过缩聚反应制得，所述掺杂无机锂吸附剂的交联亲水聚合物是由亲水性单体并混合无机锂吸附剂前驱体通过自由基聚合反应制得。2.根据权利要求1所述的球形锂吸附剂，其特征在于，所述无机锂吸附剂为对锂离子具有特异性吸附的材料，是由无机锂吸附剂前驱体通过脱锂生成的；所述无机吸附剂前驱体选自LiCl.2Al(OH)3.nH2O、LiMn2O4、Li
1.6
Mn
1.6
O4、Li
1.33
Mn
1.67
O4、Li2TiO3、Li4Ti5O
12
中的一种或多种；所述无机吸附剂前驱体粒径为0.1
‑
100μm，优选1
‑
60μm；所述多胺单体选自氮杂环类、芳香类、脂肪类多胺单体中的一种或多种，优选为三聚氰胺、哌嗪、间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、聚乙烯亚胺中的一种或多种，更优选三聚氰胺、哌嗪、间苯二胺、邻苯二胺、对苯二胺中的一种或多种；所述酰氯选自均苯三甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯中的一种或多种；所述亲水性单体为微溶于水或水溶性单体，选自乙烯基类、丙烯腈类、丙烯酸(盐或酯)类、丙烯酰胺类亲水性单体中的一种或多种，优选为对乙烯基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸(钠)、丙烯腈、(甲基)丙烯酸(钠)、(甲基)丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N
‑
羟甲基丙烯酰胺、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、N
‑
异丙基丙烯酰胺中的一种或多种，更优选为乙烯基苯磺酸钠、(甲基)丙烯酸(钠)、(甲基)丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、N
‑
羟甲基丙烯酰胺中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的球形锂吸附剂，其特征在于，所述球形锂吸附剂，其内部掺杂的无机锂吸附剂，含量为30
‑
85wt％，优选50
‑
80wt％；所述球形锂吸附剂粒径为0.5
‑
5mm，外壳层厚度为0.5
‑
10μm；所述球形锂吸附剂呈球形，粒度均一系数≤1.4，密度为1.0
‑
1.4g/mL,比表面积≥40m2/g，孔径4.0
‑
50nm，孔容为0.1
‑
0.5cm3/g。4.一种权利要求1
‑
3任一项所述球形锂吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将无机锂吸附剂前驱体、亲水性单体、交联剂、引发剂、多胺单体、助剂和水混合均匀，得到水相；(2)将水相滴加到酰氯与有机溶剂A的混合溶液中形成球形粒子，然后固化反应，得到初代粒子；(3)将初代粒子加入到有机溶剂B中，搅拌加热熟化，再经洗涤、干燥，得到球形锂吸附剂前驱体；(4)将球形锂吸附剂前驱体用洗脱剂清洗脱锂，得到球形锂吸附剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水相，其质量百分含量组成包括：无机锂吸附剂前驱体20
‑
60％，优选30
‑
60％；亲水性单体2
‑
15％，优选2
‑
10％；交联剂5
‑
15％，优选10
‑
15％；引发剂0.1
‑
2％，优选0.5
‑
1.5％；多胺单体2
‑
5％，优选2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：董冰洋，欧洋，赵伟国，孙家宽，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：