【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于含锂水溶液中提锂的，涉及一种从含锂水溶液中提锂的方法及装置。
技术介绍
1、锂是自然界质量最轻的金属，拥有十分活泼的化学性质。锂金属及其化合物广泛应用于玻璃、冶金、陶瓷、润滑剂和制冷剂等行业，同时随着电动汽车、风电、核电等新兴产业的迅速崛起，社会发展对锂资源的需求也逐渐呈现跳跃式增长。目前，锂资源的提取从矿石提锂转向盐湖卤水及海水提锂方向，因此如何有效地从盐湖卤水、海水中提取锂资源成为众多研究者的研究热点。
2、针对盐湖锂资源的开发，专利技术了诸如蒸发法、吸附法、溶剂萃取法、电渗析法和膜分离法等多种工艺。蒸发法适合从低镁锂比溶液中提取锂(mg/li<6)，即便如此在蒸发过程中约有50％的锂会损失在蒸发结晶盐中，而对高mg/li比值卤水的处理情况则更为严重。电渗析法和膜分离法虽然环保，但卤水需要用大量的水稀释，更糟糕的是，由于同为一价阳离子li+和na+/k+难以通过膜分离，因此需要将卤水中的na+和k+通过蒸发法进行脱除，导致锂的大量损失。而对于溶剂萃取法，由于盐水的粘度较高，容易造成乳化现象。虽然通过离心萃取技术可以在一定程度上缓解这一现象，但有机萃取剂在卤水中具有一定溶解度，对环境带来潜在的污染。离子筛吸法因其选择性高、成本低、无毒等特点，被认为是盐水提锂的可行方法之一，但目前工业使用的离子筛材料的吸附容量低，且常需要对卤水进行升温吸附和解吸，能耗高。
3、针对盐湖提锂的难题，现有技术中公开了一种从含锂溶液或盐湖卤水中分离和富集锂的电化学脱嵌的方法(cn102049238a、cn1
4、因此，如何提升从含锂水溶液中提锂的选择性，提升效率，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种从含锂水溶液中提锂的方法及装置。本专利技术提供的提锂的方案，成本低，且对环境友好，提锂效果良好，锂的选择性高，且过程简单。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种从含锂水溶液中提锂的方法，所述提锂的方法包括以下步骤：
4、锂离子吸附：以锂吸附电极为工作电极，金属电极为对电极，通过带有可倒极直流电源的电路连接，所述锂吸附电极浸入含锂水溶液中，所述金属电极浸入非含锂水溶液中，在可倒极直流电源的作用下，含锂水溶液中的锂离子嵌入锂吸附电极中，金属电极电解后的金属离子进入非含锂水溶液中；
5、锂离子脱吸：采用可倒极直流电源连接锂吸附电极，将嵌入锂锂离子的锂吸附电极浸入脱吸接收液中，在可倒极直流电源作用下，锂吸附电极中嵌入的锂离子脱嵌后进入脱吸接收液中，提锂过程结束。
6、本专利技术中，可倒极直流电源可直接转换正负极，也可以通过线路调整来实现可倒极直流电源的正负极的转换。
7、本专利技术中，采用可溶性金属电极作为锂吸附电极的对电极，降低了成本，在锂离子吸附阶段可溶性金属电极与锂吸附电极的电势差可以驱动锂吸附过程自发进行，同时辅助可倒极直流电源，加快了锂的吸附，同时提高了对锂离子的选择性，减少了杂质离子的选择，加快了提锂的速度，在锂离子脱吸阶段，将吸附得到的锂离子释放至脱吸接收液中，即可得到锂浓缩液，提高了锂的回收率，减轻了电极的极化程度，且极大的降低了成本；且本专利技术提供的技术方案可实地应用，适用于大规模的生产。
8、作为本专利技术优选的技术方案，所述锂吸附电极与金属电极间设置阴离子膜。
9、本专利技术中，阴离子膜的设置，有利于离子选择性传递。
10、作为本专利技术优选的技术方案，所述锂离子吸附结束后，排出提锂后的含锂水溶液和非含锂水溶液。
11、本专利技术中，提锂后的含锂水溶液和非含锂水溶液(即包含可溶性金属电极的金属阳离子的溶液)可分别排出，也可混合排出，排出过经过对金属阳离子的沉淀去除后，可循环利用。
12、作为本专利技术优选的技术方案，所述锂离子脱吸过程前，将嵌入锂离子的锂吸附电极进行清洗，然后放入脱吸接收液中。
13、本专利技术中，锂离子吸附阶段结束后，提锂后的含锂水溶液会排出，然后替换为脱吸接收液，替换之前将锂吸附电极进行清洗，可以去除表面粘附的其他杂质，提高提取到的锂离子的纯度。
14、作为本专利技术优选的技术方案，锂离子脱吸过程中，在可倒极直流电源的作用下，金属电极发生电解水析氢反应。
15、本专利技术中，在锂离子脱吸过程中，可倒极直流电源可转换正负极，从而实现了金属电极的电解水析氢反应。
16、作为本专利技术优选的技术方案，所述金属电极中的金属包括铁、锌或铝中的任意一种或至少两种的组合，优选为铁。
17、本专利技术中，选择铁作为金属电极，可更好地实现吸附电极对锂离子的高效吸附，同时还减少了溶液电荷不平衡造成的吸锂效率低下和重金属对环境的污染，起到了更为优异的技术效果。
18、作为本专利技术优选的技术方案，所述金属电极包括二维板式电极、管式电极或三维电极中的任意一种，优选为三维电极。
19、作为本专利技术优选的技术方案，所述金属电极中还设置防护装置；
20、作为本专利技术优选的技术方案，所述防护装置包括防刮擦装置和/或防钝化装置。
21、作为本专利技术优选的技术方案，所述锂吸附电极包括三维多孔电极。
22、本专利技术中，选用三维多孔电极作为锂吸附电极，可提升含锂溶液和电极接触有效面积，减少极化，提高提锂效率。
23、作为本专利技术优选的技术方案，所述三维多孔电极的制备方法包括：
24、将锂离子活性吸附材料、粘结剂、导电剂、造孔剂和溶剂混合，得到浆料，将浆料涂覆于集流体表面，干燥、造孔后得到。
25、优选地，所述涂覆的方法包括辊涂。
26、作为本专利技术优选的技术方案，所述锂离子活性吸附材料包括锂离子正极材料。
27、作为本专利技术优选的技术方案，所述锂离子正极材料包括磷酸铁锂正极材料和/或镍钴锰三元正极材料。
28、本专利技术中，三维多孔电极中的粘结剂、导电剂、造孔剂和集流体的选择均为常规技术手段，可用于锂吸附电极制备的原料以及方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述提锂的方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述锂吸附电极与金属电极间设置阴离子膜。
3.根据权利要求1或2所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述锂离子吸附结束后，排出提锂后的含锂水溶液和非含锂水溶液；
4.根据权利要求1-3任一项所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述金属电极中的金属包括铁、锌或铝中的任意一种或至少两种的组合，优选为铁。
5.根据权利要求1-4任一项所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述金属电极包括二维板式电极、管式电极或三维电极中的任意一种，优选为三维电极。
6.根据权利要求1-5任一项所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述金属电极中还设置防护装置；
7.根据权利要求1-6任一项所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述锂吸附电极包括三维多孔电极；
8.根据权利要求1-7任一项所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述含锂水溶液包括盐
9.一种从含锂水溶液中提锂的装置，其特征在于，所述提锂装置用于如权利要求1-8任一项所述的提锂的方法中；
10.根据权利要求9所述的从含锂水溶液中提锂的装置，其特征在于，所述锂吸附电极和金属电极间还设置有阴离子膜。
...【技术特征摘要】
1.一种从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述提锂的方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述锂吸附电极与金属电极间设置阴离子膜。
3.根据权利要求1或2所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述锂离子吸附结束后，排出提锂后的含锂水溶液和非含锂水溶液；
4.根据权利要求1-3任一项所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述金属电极中的金属包括铁、锌或铝中的任意一种或至少两种的组合，优选为铁。
5.根据权利要求1-4任一项所述的从含锂水溶液中提锂的方法，其特征在于，所述金属电极包括二维板式电极、管式电极或三维电极中的任意一种，优选为...
【专利技术属性】
技术研发人员：金志娜，梁雯雯，陈宝生，王金良，韩岳华，
申请(专利权)人：北京京润环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。