System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多孔立方形形锰系锂离子筛吸附剂的制备方法技术_技高网

一种多孔立方形形锰系锂离子筛吸附剂的制备方法技术

技术编号:40610679 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-12 22:18
本发明专利技术公开了一种多孔立方形锰系锂离子筛吸附剂的制备方法,包括:S10、将锂源和立方形碳酸锰按照Li与Mn的摩尔比值为0.1~1.6的比例混合后研磨,获得混合粉末;S20、将所述混合粉末进行煅烧处理,获得多孔立方形锰系锂离子筛吸附剂。本发明专利技术的方法中,将锰源与立方形碳酸锰混合研磨后一步煅烧即可获得规则多孔立方形锰系锂离子筛,相较于现有技术中依次进行水热和煅烧的两步法而言,本发明专利技术提供的方法简单易操作,降低了工艺难度,并且所得产物离子筛型吸附剂的多孔立方形形貌可以得到较好的控制,进而保证其能在盐湖卤水的吸附过程中良好分散,具有良好的吸附效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于离子筛吸附材料,尤其涉及一种多孔立方形锰系锂离子筛吸附剂的制备方法。


技术介绍

1、锂被誉为“新时代的白色石油”,是一种重要的战略资源,被广泛应用于新能源汽车、电子产品、储能等诸多领域。锂离子电池具有高能量密度和低自放电特性,因此被广泛应用于便携式电子产品和电动汽车。锂在润滑脂、陶瓷、玻璃、航空航天材料合金、核工业中也有着广泛的应用。从全球锂资源供给构成来看,目前全球锂矿供给以锂辉石提锂为主,供应代表国为澳大利亚。同时南美盐湖也是锂资源供应主力之一,其巨大的产锂量主要来源于智利阿塔卡马沙漠蒸发池的盐水(富锂)。我国是锂资源大国,盐湖锂资源丰富,具有极高的开采价值。

2、传统的盐湖提锂过程通常是先通过盐田的大面积摊晒浓缩原卤后,进一步通过膜分离、电渗析、多级萃取等手段实现锂的提取分离,而由原卤摊晒蒸发浓缩卤水的过程容易造成大量的锂损失。但由于原卤中离子种类较多,膜法及萃取法等均很难适用,吸附剂提取的方法对溶液中锂离子呈现出较高的选择性与吸附容量,因此,以吸附法直接从盐湖卤水中提取锂是十分可行的。离子筛型吸附剂相较于其他无机吸附剂在对锂离子的吸附容量及选择性方面具有不可替代的优势。根据离子筛型吸附剂主要化学成分的不同,可以将其分为三大类,分别为铝系、钛系和锰系。相较于前两者,锰系具有较高的选择性和容量、低毒性、低成本和高化学稳定性等特点,是一种很有前途的从盐湖卤水中提取锂的锂离子筛吸附剂。

3、中国专利申请(公开号:cn110240202a)公开了一种锰系锂离子筛的制备方法,首先以二氧化锰、含锂溶液通过水热法生成固体,接着将该固体在非还原性气体气氛下煅烧得到锰系锂离子筛。该方法提供的制备工艺过程分两步进行,分别是水热与煅烧。

4、中国专利申请(公开号:cn109289758a)公开了一种六方片状锰系锂离子筛吸附剂的制备方法,通过依次混合锰源、锂源及有机胺类化合物得到混合溶液,将混合溶液水热后得到limn2o4固体,接着煅烧limn2o4固体得到li1.6mn1.6o4锰系锂离子筛吸附剂。该方法提供的制备工艺过程需要使用有机胺类化合物,并且也按照水热与煅烧分两步进行。

5、以上现有技术公开的锰系离子筛吸附剂的制备工艺过程中,基本都要经历两个步骤,即水热与煅烧,且都存在水热时间较长、煅烧需要特殊气氛等问题。另一方面,由原料水热制备中间体再进一步煅烧得到吸附剂的过程中,吸附剂的形貌尺寸等变量不能得到较好的控制,而不均一的形貌可能会对吸附剂的吸附性能造成不良影响。


技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的不足,本专利技术的目的是提供一种多孔立方形锰系锂离子筛吸附剂的制备方法,以降低锰系锂离子筛吸附剂的制备工艺难度。

2、为了解决以上问题,本专利技术提供了一种多孔立方形锰系锂离子筛吸附剂的制备方法,其包括:

3、s10、将锂源和立方形碳酸锰按照li与mn的摩尔比值为0.1~1.6的比例混合后研磨,获得混合粉末;

4、s20、将所述混合粉末进行煅烧处理,获得多孔立方形锰系锂离子筛吸附剂。

5、优选地,所述锂源选自氢氧化锂、硝酸锂、氯化锂和碳酸锂中的一种或两种以上。

6、优选地,进行煅烧处理的温度为300℃~800℃,时间为60min~500min。

7、优选地,所述立方形碳酸锰按照以下工艺制备获得,包括:

8、s11、将高锰酸钾、蔗糖和酒石酸同时加入水中,搅拌至固相完全分散形成悬浊液,获得反应溶液;

9、s12、将所述反应溶液转移至反应釜并加热使所述反应溶液进行水热反应;

10、s13、将水热反应产物离心分离得到固相产物,对所述固相产物依次进行洗涤和干燥处理,制备获得立方形碳酸锰颗粒。

11、优选地,所述步骤s11中,采用磁力搅拌的方式进行搅拌,搅拌速度为400r/min~600r/min。

12、优选地,所述悬浊液中高锰酸钾、蔗糖、酒石酸与水的质量比为(0.1~5):(0.1~1):(0.1~2):(60~360)。

13、优选地,所述步骤s11中,向所述悬浊液缓慢加入ph调节液并持续搅拌,使得所述反应溶液的ph值为2.8~3.2。

14、优选地,所述ph调节液选自lioh溶液、naoh溶液、koh溶液、hcl溶液、h2so4溶液、hno3溶液和c2h4o2溶液中的至少一种。

15、优选地,所述ph调节液的浓度为1.5g/l~2.5g/l。

16、优选地,所述步骤s12中,进行水热反应的温度为100℃~200℃,反应时为12h~36h。

17、本专利技术实施例提供的多孔立方形锰系锂离子筛吸附剂的制备方法,将锰源与立方形碳酸锰混合研磨后一步煅烧即可获得规则多孔立方形锰系锂离子筛,相较于现有技术中依次进行水热和煅烧的两步法而言,本专利技术提供的方法简单易操作,降低了工艺难度,并且所得产物离子筛型吸附剂的多孔立方形形貌可以得到较好的控制,进而保证其能在盐湖卤水的吸附过程中良好分散,具有良好的吸附效果。

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【技术保护点】

1.一种多孔立方形锰系锂离子筛吸附剂的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锂源选自氢氧化锂、硝酸锂、氯化锂和碳酸锂中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,进行煅烧处理的温度为300℃~800℃,时间为60min~500min。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述立方形碳酸锰按照以下工艺制备获得,包括:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S11中,采用磁力搅拌的方式进行搅拌,搅拌速度为400r/min~600r/min。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述悬浊液中高锰酸钾、蔗糖、酒石酸与水的质量比为(0.1~5):(0.1~1):(0.1~2):(60~360)。

7.根据权利要求4所述的的制备方法,其特征在于,所述步骤S11中,向所述悬浊液缓慢加入pH调节液并持续搅拌,使得所述反应溶液的pH值为2.8~3.2。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述pH调节液选自LiOH溶液、NaOH溶液、KOH溶液、HCl溶液、H2SO4溶液、HNO3溶液和C2H4O2溶液中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述pH调节液的浓度为1.5g/L~2.5g/L。

10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S12中,进行水热反应的温度为100℃~200℃,反应时为12h~36h。

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【技术特征摘要】

1.一种多孔立方形锰系锂离子筛吸附剂的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锂源选自氢氧化锂、硝酸锂、氯化锂和碳酸锂中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,进行煅烧处理的温度为300℃~800℃,时间为60min~500min。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述立方形碳酸锰按照以下工艺制备获得,包括:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s11中,采用磁力搅拌的方式进行搅拌,搅拌速度为400r/min~600r/min。

6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述悬浊液中高锰酸钾、蔗糖、酒石酸与水...

【专利技术属性】
技术研发人员:卿彬菊王瑞瑞邓小川朱朝梁樊洁马婉霞史一飞徐国旺
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:

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