【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸附剂，具体涉及一种铝系锂吸附剂及其制备方法和在卤水提锂中的应用。
技术介绍
1、铝系锂吸附剂用于卤水提锂已得到工业应用，其工作机制与离子交换有本质区别。传统吸附法提锂方式为在吸附塔中利用颗粒吸附剂进行锂离子的吸附和解吸，其动力来源于不同溶液环境的盐浓度。现有技术中，通常将铝系锂吸附剂造粒，使粒径约为1-2mm，并且基于本领域技术人员对吸附剂的普遍认识，倾向于在铝系锂吸附剂颗粒中制备发达的内部孔道增加其比表面积，进而可显著提高吸附容量。
2、例如，公告号为cn111111603a的专利技术专利中公开了一种锂吸附体复合颗粒的制备方法，将粘结剂和造孔剂混合，得到胶液，将得到的胶液雾化，然后将雾化后的胶液与分散悬浮的锂吸附剂接触，干燥后得到锂吸附体复合颗粒，锂吸附体复合颗粒的比表面积为14.5～17.0m2/g，并且具有孔径大小为0.0032～0.0038mm的孔。
3、但是，铝系锂吸附剂用于卤水，尤其在含有高价阴离子(如硫酸根)的卤水的提锂过程中时，吸附剂的吸附容量显著下降，解吸液的盐锂比显著提高，且解吸液锂浓度显著降低。上述过程可统称为吸附剂中毒，而硫酸根导致的吸附剂中毒无法通过简单工艺进行再生。近年来，本领域技术人员致力于对卤水中离子成分的调整以解决铝系锂吸附剂容量下降问题，并没有一种对铝系锂吸附剂的改进方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述问题，提供了一种铝系锂吸附剂。
2、本专利技术的另一目的是针对上述问题，提供了
3、本专利技术的又一目的是针对上述问题，提供了一种铝系锂吸附剂在卤水提锂中的应用。
4、本专利技术的具体技术方案如下：
5、一种铝系锂吸附剂，该铝系锂吸附剂具有无内部孔道的实心结构，且粒径在50-200微米之间。
6、专利权人发现，将铝系锂吸附剂用于卤水提锂过程中时，若制备较深的内部孔道，会显著降低解吸驱动力，进而可导致吸附剂堵塞。本专利技术创造性地制备了无内部孔道的实心粉体铝系锂吸附剂，避免高价阴离子对孔道的堵塞，从而防止吸附剂中毒，进而达到提高吸附剂对硫酸盐的耐受能力、提高吸附剂的提锂效率和使用寿命的目的，克服了本领域技术人员对于铝系锂吸附剂需要发达内部孔道的技术偏见。同时铝系锂吸附剂由于失去内部孔道，具有更加稳定的结构，从而在提锂过程中能够维持更加稳定的性能。
7、同时，本专利技术铝系锂吸附剂的粒径在50-200微米之间，在该粒径下的铝系锂吸附剂具有良好的比表面积，能够确保其吸附容量，以弥补无内部孔道造成的比表面积下降的缺陷。
8、在保持铝系锂吸附剂对硫酸盐耐受能力的前提下，通过降低粒径能够提高其比表面积，进而提高吸附容量。因此，作为优选，在上述的铝系锂吸附剂中，按质量百分比计，超过50wt％铝系锂吸附剂粒径小于等于100微米。在该粒径下，本专利技术铝系锂吸附剂吸附容量更高。
9、本专利技术的铝系锂吸附剂的活性成分的化学式为licl·al(oh)3·nh2o。
10、本专利技术又创造性地提出了一种铝系锂吸附剂的制备方法，该制备方法包括：将铝系锂吸附剂的活性成分粉碎后加入粘合剂粘合并再次造粒的步骤。
11、在上述的制备方法中，所述的将铝系锂吸附剂的活性成分粉碎后加入粘合剂粘合并再次造粒的步骤重复实施，直至获得的铝系锂吸附剂无内部孔道。
12、在上述的制备方法中，所述粘合剂的用量为铝系锂吸附剂质量的5％～50％。在该用量下，粘合剂不会对铝系锂吸附剂的吸附性能造成显著影响。
13、作为优选的实施方式，铝系锂吸附剂粉碎至35-100微米。
14、本专利技术对粘合剂的种类无特殊要求，只要在粘合后不会导致铝系锂吸附剂形成内部孔道即可。所述的粘合剂可以为有机粘合剂或无机粘合剂，其中，所述的有机粘合剂包括氯化聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚乙烯中的一种或多种；所述的无机粘合剂包括二氧化硅和拟薄水铝石中的一种或多种。
15、在上述的制备方法中，所述的有机粘合剂以10％～40％的浓度分散于有机溶剂中制成分散液，再将粘合剂以分散液形式加入粉碎后的活性成分中，所述的有机溶剂包括二氯甲烷、一氟二氯乙烷、三氯乙烯中的一种或多种。
16、在上述的制备方法中，所述的无机粘合剂先分散于去离子水，调节ph小于6制成分散液，再将粘合剂以分散液形式加入粉碎后的活性成分中。
17、粘合剂经过充分分散，使分散液具有良好的流动性，能够更好地使铝系锂吸附剂均匀粘合。
18、造粒设备包括滚圆造粒机、挤压造粒机或其他可实现粉末粘合的造粒机。
19、本专利技术中铝系锂吸附剂的上限和下限粒径通过振动筛或气旋筛限定。
20、本专利技术还创造性地提出了上述铝系锂吸附剂在卤水提锂中的应用。
21、上述的应用方式具体为：卤水提锂在带滤机上进行，所述的带滤机包括机架，所述的机架上设有往复回转运行的滤布，沿滤布前进方向依次设有：
22、固液分离区，所述的固液分离区上方设有混合吸附机构，该混合吸附机构用于向固液分离区输送所述的铝系锂吸附剂和卤水的混合物；
23、洗盐区，所述的洗盐区上方布施有用于向洗盐区输送洗盐液的洗盐液输送机构；
24、解吸区，所述的解吸区上方布施有用于向解吸区输送解吸液的解吸液输送机构，所述的解吸区下方设有锂洗脱液收集口。
25、将本专利技术的铝系锂吸附剂用于上述带滤机中，铝系锂吸附剂不仅表现出优异的固液分离效果，而且表现吸附容量高，对卤水中硫酸盐的耐受能力显著增强。
26、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
27、(1)本专利技术制备无内部孔道的实心粉体铝系锂吸附剂，使氢氧化铝活性点位均裸露于表面，有利于实现快速的盐浓度切换，避免内部孔道盐扩散导致盐梯度显著下降。进而避免高价阴离子对孔道的堵塞，从而防止吸附剂中毒，有利于氯化锂在氢氧化铝层间的嵌入和脱出，提高吸附剂的提锂效率和使用寿命，克服了本领域技术人员对于铝系锂吸附剂需要发达内部孔道的技术偏见。同时铝系锂吸附剂由于失去内部孔道，具有更加稳定的结构，从而在提锂过程中能够维持更加稳定的性能。
28、(2)本专利技术在保持铝系锂吸附剂对硫酸盐耐受能力的前提下，将铝系锂吸附剂的粒径限制在50-200微米之间，在该粒径下的铝系锂吸附剂具有良好的比表面积，能够确保其吸附容量，以弥补无内部孔道造成的比表面积下降的缺陷。
29、(3)本专利技术应用于与卤水混合吸附的过程，尤其是利用带滤机的提锂过程中，短时间多频次地洗盐和解吸，能够起到很好的固液分离效果和吸附容量，提高吸附剂对硫酸盐耐受能力。
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1.一种铝系锂吸附剂，其特征在于，具有无内部孔道的实心结构，且粒径在50-200微米之间。
2.如权利要求1所述的铝系锂吸附剂，其特征在于，按质量百分比计，超过50wt％铝系锂吸附剂粒径小于等于100微米。
3.如权利要求1所述的铝系锂吸附剂，其特征在于，活性成分的化学式为LiCl·Al(OH)3·nH2O。
4.如权利要求1-3任意一项所述的铝系锂吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：将铝系锂吸附剂的活性成分粉碎后加入粘合剂粘合并再次造粒的步骤。
5.如权利要求4所述的铝系锂吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的将铝系锂吸附剂的活性成分粉碎后加入粘合剂粘合并再次造粒的步骤重复实施，直至获得的铝系锂吸附剂无内部孔道。
6.如权利要求5所述的铝系锂吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的粘合剂为有机粘合剂，所述的有机粘合剂包括氯化聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚乙烯中的一种或多种。
7.如权利要求4所述的铝系锂吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的有机粘合剂以10％～40％的浓度分散于有机溶剂中制成分散液，再将粘合剂以分
8.如权利要求5所述的铝系锂吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的粘合剂为无机粘合剂，所述的无机粘合剂包括二氧化硅和拟薄水铝石中的一种或多种，所述的无机粘合剂先分散于去离子水，调节pH小于6制成分散液，再将粘合剂以分散液形式加入粉碎后的活性成分中。
9.如权利要求1-3任意一项所述的铝系锂吸附剂在卤水提锂中的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，卤水提锂在带滤机上进行，所述的带滤机包括机架，所述的机架上设有往复回转运行的滤布，沿滤布前进方向依次设有：
...【技术特征摘要】
1.一种铝系锂吸附剂，其特征在于，具有无内部孔道的实心结构，且粒径在50-200微米之间。
2.如权利要求1所述的铝系锂吸附剂，其特征在于，按质量百分比计，超过50wt％铝系锂吸附剂粒径小于等于100微米。
3.如权利要求1所述的铝系锂吸附剂，其特征在于，活性成分的化学式为licl·al(oh)3·nh2o。
4.如权利要求1-3任意一项所述的铝系锂吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：将铝系锂吸附剂的活性成分粉碎后加入粘合剂粘合并再次造粒的步骤。
5.如权利要求4所述的铝系锂吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的将铝系锂吸附剂的活性成分粉碎后加入粘合剂粘合并再次造粒的步骤重复实施，直至获得的铝系锂吸附剂无内部孔道。
6.如权利要求5所述的铝系锂吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的粘合剂为有机粘合剂，所述的有机粘合剂包括氯化聚氯乙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，马君耀，蒋浩，李亦然，岳远斌，
申请(专利权)人：衢州永正锂业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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