锂吸附剂及盐湖提锂方法技术

本申请提供了一种锂吸附剂，包括铝基吸附材料、粘结剂和润湿分散剂，所述粘结剂包括偏氟乙烯

【技术实现步骤摘要】
锂吸附剂及盐湖提锂方法


[0001]本专利技术涉及环境保护和资源循环利用领域，具体涉及一种锂吸附剂及盐湖提锂方法。

技术介绍

[0002]中国绝大部分锂资源储藏于盐湖卤水中，大都属于高镁锂比的卤水，因此从高镁锂比卤水中提锂成为中国锂资源开发的重点。近年开发的吸附法因具有对锂离子选择性好、工艺简单、可从高镁锂比盐湖卤水中提取锂、成本低等优点而受到广泛青睐。
[0003]吸附法的关键是开发性能优良的锂吸附剂，然而，目前吸附法提锂工艺采用的锂吸附剂对锂的吸附效率低，其自身溶损率高，且吸附的锂不易清洗干净和脱附，清洗吸附的锂时的用水量高且清洗过程中锂的损失率较高。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本申请提供了一种可用于盐湖提锂工艺的锂吸附剂，通过采用偏氟乙烯
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三氟氯乙烯共聚物、氟烯烃
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乙烯基醚共聚物中的至少一种作粘结剂，并在特定润湿分散剂的配合下，可赋予该锂吸附剂良好的机械强度和低溶损率，并可提升其锂吸附效率、提高使用寿命，及节省吸附剂的清洗和脱锂过程的用水量、降低脱锂温度，得到镁锂比低的脱附液。
[0005]具体地，本申请第一方面提供了一种锂吸附剂，包括吸附材料、粘结剂和润湿分散剂，其中，所述粘结剂包括偏氟乙烯
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三氟氯乙烯共聚物(简称VDF
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CFFE共聚物)、氟烯烃
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乙烯基醚共聚物(又可称为FEVE型氟碳树脂)中的至少一种，所述润湿分散剂包括聚乙二醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、甲醛缩合物中的一种或多种。
[0006]本申请的锂吸附剂中，上述特定粘结剂与吸附材料和润湿分散剂结合形成的锂吸附剂，其结构稳定性高、机械强度高、耐腐蚀性好，在循环多次吸锂
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脱锂使用后，溶损率低，使用寿命长；同时上述粘结剂还可使吸附剂形成合适孔隙率和窄孔径的表面状态，使得上述锂吸附剂的锂吸附效率较高、不会使锂吸附剂的有效活性面积变小而影响其吸附速度和效率；润湿分散剂的润湿性也有利于吸附剂对锂离子的吸附效率和吸附量提高。此外，在上述特定粘结剂的表面光滑度和洁净性能及润湿分散剂的润湿性的协同作用下，还使得在上述锂吸附剂吸附锂后的清洗过程中杂质易于清洗干净、脱附锂的过程更易进行，进而可节省清洗和脱附过程的用水量，降低吸附剂在这些过程中的溶损率，并降低脱附温度，对盐湖等高缺少缺能源地区实现工业化提锂具有较大意义，并得到镁锂比低、锂含量高的合格脱附液。
[0007]本申请一些实施方式中，采用上述锂吸附剂进行盐湖提锂，可使锂的吸附效率提高约10％以上，例如在2.0
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2.5BV/h的卤水流速下，该锂吸附剂的吸附提取率可达到70
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90％，且其耐卤水冲击和腐蚀，年溶损率(溶损率是指锂吸附剂随着使用时间所损失的质量百分比)低于5％，使用寿命较长。吸附有锂离子的锂吸附剂的清洗和脱锂过程的总用水量
可节约20％左右，具有极大的经济和环保效益；且洗脱解吸吸附在该吸附剂上的锂离子的脱附温度可被降低10℃以上，甚至可降低30℃左右，并依然能得到锂含量高于500mg/L的合格脱附液。
[0008]本申请中，所述锂吸附剂具有孔洞。孔洞的存在使得该锂吸附剂存在气体和液体扩散的通道网络。可选地，所述锂吸附剂的孔隙率为20％
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45％。合适的孔隙率利于该锂吸附剂在具有较高机械强度和低溶损率的情况下，还具有较高的吸附/脱附速度。可选地，所述锂吸附剂的孔径分布范围是1
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100nm。
[0009]本申请实施方式中，所述偏氟乙烯
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三氟氯乙烯共聚物或所述氟烯烃
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乙烯基醚共聚物的分子量可以为10万
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80万。适当高分子量的粘结剂的粘结效果较好，并降低锂吸附剂在使用过程中发生裂纹、破碎的风险，提高其使用寿命。其中，偏氟乙烯
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三氟氯乙烯共聚物中，单体偏氟乙烯与三氟氯乙烯的共聚比可以为1：(1
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5)，优选为1:4。优选地，所述粘结剂为偏氟乙烯
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三氟氯乙烯共聚物，或者为偏氟乙烯
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三氟氯乙烯共聚物和氟烯烃
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乙烯基醚共聚物的混合。
[0010]本申请中，润湿分散剂包括聚乙二醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、甲醛缩合物中的一种或多种。其中，甲醛缩合物可以包括但不限于萘磺酸盐甲醛缩合物、甲基萘磺酸盐甲醛缩合物、苄基萘磺酸盐甲醛缩合物、酚磺酸盐甲醛缩合物等中的一种或多种。可选地，所述甲醛缩合物的分子量为4000
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10000。所述聚丙烯酸钠的分子量为5000
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10000。
[0011]本申请一些实施方式中，所述润湿分散剂为聚乙二醇。聚乙二醇的润湿、分散性较优异。可选地，所述聚乙二醇的分子量为10000
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30000。较高分子量的聚乙二醇随吸附剂在水中的溶解程度较低，使吸附剂的使用寿命较长。
[0012]本申请实施方式中，以所述锂吸附剂的重量为基准，所述吸附材料的含量为80
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95wt％，所述粘结剂的含量为4
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17wt％，所述润湿分散剂的含量为1
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5wt％。适量占比的吸附材料、粘结剂、润湿分散剂的配合下，可使整体锂吸附剂能兼顾良好的结构稳定性、吸附效果及脱附效果。优选地，吸附材料的含量为85
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92wt％。优选地，粘结剂的含量为5
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15wt％，进一步优选为6
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12wt％。优选地，润湿分散剂的含量为1
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3wt％。
[0013]本申请一些实施方式中，所述粘结剂的质量为所述吸附材料的8％
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12.5％。适量的粘结剂用量可在保证锂吸附剂的结构稳定性高、使用寿命长(不易破碎)的情况下，还会弱化其对所得锂吸附剂的吸附容量的降低影响。
[0014]本申请实施方式中，所述润湿分散剂的质量为所述吸附材料的1％
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5％。聚乙二醇可使得吸附材料在锂吸附剂颗粒中的分布情况更均匀、骨架更稳定，锂吸附剂颗粒的润湿性也得到提高，进而其吸附/脱附锂的速度也变高。此外，聚乙二醇也可在卤水中较缓慢地溶解，使吸附剂的孔隙率缓慢增加，进一步提高吸附剂的吸附效率，且不会对吸附剂的溶损率造成明显影响、不会明显减低吸附剂的使用寿命。
[0015]本申请一些实施方式中，所述吸附材料的质量与所述粘结剂和所述润湿分散剂的质量之和的比值大于或者等于8:1。这样更利于所述锂吸附剂兼顾良好的结构稳定性及优异的吸附、脱附性能。优选地，该比值可以在(8
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10)：1的范围内。该比值具体可以是8.5、9:1、9.5:1等。
[0016]本申请中，所述吸附材料可以是铝系吸附材料，锰系吸附材料(例如尖晶石型锰氧化物与锂离子形成的结合体)、钛系吸附材料(例如偏钛酸型锂离子筛吸附剂)、铁系吸附材
料等。本申请一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂吸附剂，其特征在于，包括吸附材料、粘结剂和润湿分散剂，其中，所述粘结剂包括偏氟乙烯
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三氟氯乙烯共聚物和氟烯烃
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乙烯基醚共聚物中的至少一种，所述润湿分散剂包括聚乙二醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、甲醛缩合物中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的锂吸附剂，其特征在于，以所述锂吸附剂的重量为基准，所述吸附材料的含量为80
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95wt％，所述粘结剂的含量为4
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17wt％，所述润湿分散剂的含量为1
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5wt％。3.根据权利要求2所述的锂吸附剂，其特征在于，所述吸附材料的质量与所述粘结剂和所述润湿分散剂的质量之和的比值大于或者等于8:1。4.根据权利要求2所述的锂吸附剂，其特征在于，所述粘结剂的质量为所述吸附材料的质量的8％
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12.5％。5.根据权利要求1所述的锂吸附剂，其特征在于，所述偏氟乙烯
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三氟氯乙烯共聚物或所述氟烯烃
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乙烯基醚共聚物的分子量为10万
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【专利技术属性】
技术研发人员：韦家亮，林宏业，连俊兰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：