【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于盐湖提锂，涉及一种提锂吸附剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，由于锂离子电池在电子产品和电动汽车中的广泛使用，锂的全球消费量迅速增长，全球大约76％的锂资源存在于盐水中，目前锂的提取方法有蒸发结晶法、膜过滤法、沉淀法、萃取法、吸附法等。其中吸附剂法是一种利用吸附剂对锂离子实现选择性吸附，其在吸附锂离子后能再通过酸洗脱附下来，从而将锂离子与其他离子分离的一种提锂手段，具有易再生、操作简单、回收率高等优点，是最有前途的锂提取方法之一。
2、现阶段，针对盐湖提锂吸附技术：包括铝系吸附剂、锰系吸附剂和钛系吸附剂等。现有铝系吸附剂的制备方法主要有沉淀法、水热法等，其作为卤水提锂关键材料，有着低成本、高普适性、性能稳定、解析过程不需要耗费酸等优点。
3、cn116832766a公开了一种锂吸附剂及其制备方法，所述锂吸附剂为多孔结构，包含铝系锂吸附剂活性材料和亲水性粘结剂。
4、cn116829257a公开了一种铝基锂吸附剂及其制备方法，所述铝基锂吸附剂的制备方法包括以下步骤：将氯化铝和氢氧化钠溶液混合后加热反应，得到前驱体；将得到的前驱体与氯化锂混合，加入mos2，球磨后得到铝基锂吸附剂。
5、上述方案制得铝系吸附剂中对li+的选择性吸附性能以及吸附速率较低。导致其在实际应用中受限。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种提锂吸附剂及其制备方法和应用，本专利技术将licl插入al(oh)3中形成的有序空位型层状结构
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，本专利技术提供了一种提锂吸附剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、(1)将铝盐和氯化锂与溶剂混合，加入碱液进行一步反应，得到lial-ldhs前驱体；
5、(2)将所述lial-ldhs前驱体、半胱氨酸、3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯和溶剂混合，经二步反应得到接枝的lial-ldhs-sh前驱体；
6、(3)将接枝的lial-ldhs-sh前驱体、n-异丙基丙烯酰胺、引发剂和交联剂与溶剂混合，进行三步反应，得到所述提锂吸附剂。
7、本专利技术将licl插入al(oh)3中形成的有序空位型层状结构，具有记忆效应和空间位阻效应，能够实现对卤水中li+的选择性吸附，通过使用3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯(tpm)将半胱氨酸的磺酸基团原位有序接枝在多孔的lial-ldhs吸附剂孔隙及表面，通过层状lial-ldhs的尺寸筛选吸附和对锂亲和力较高的磺酸基团预富集协同作用，使得提锂吸附剂对的li+亲和力增加同时提高吸附速率。再通过热敏聚合物与吸附剂复合，形成稳定的固化结构，热敏聚合物随温度变化可以调节吸附剂的孔径大小，在解析过程中通过提高解析液的温度可以使吸附剂的孔隙增大从而增加吸附剂解析li+的速率，最终使得提锂效率显著提升。
8、优选地，步骤(1)所述铝盐包括氯化铝和/或水合氯化铝。
9、优选地，所述铝盐和氯化锂的摩尔比为(1.5～2.5):1，例如：1.5:1、1.8:1、2:1、2.2:1或2.5:1等。
10、优选地，所述溶剂包括水。
11、优选地，步骤(1)所述一步反应的ph为3～4，例如：3、3.2、3.5、3.8或4等。
12、优选地，所述一步反应的温度为40～80℃，例如：40℃、50℃、60℃、70℃或80℃等。
13、优选地，所述一步反应的时间为1～3h，例如：1h、1.5h、2h、2.5h或3h等。
14、优选地，所述一步反应后进行洗涤、干燥和研磨处理。
15、优选地，步骤(2)所述lial-ldhs前驱体和溶剂的固液比为1:(5～10)g/ml，例如：1:5g/ml、1:6g/ml、1:7g/ml、1:8g/ml或1:10g/ml等。
16、优选地，所述溶剂包括水。
17、优选地，所述lial-ldhs前驱体、半胱氨酸和3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯的质量比为1:(0.2～0.3):(0.4～0.5)，例如：1:0.2:0.4、1:0.25:0.4、1:0.3:0.45、1:0.3:0.4或1:0.3:0.5等。
18、优选地，步骤(2)所述二步反应的温度为50～90℃，例如：50℃、60℃、70℃、80℃或90℃等。
19、优选地，所述二步反应的时间为5～10h，例如：5h、6h、8h、9h或10h等。
20、优选地，所述二步反应后进行固液分离和干燥处理。
21、优选地，步骤(3)所述引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰或叔丁基过氧化物中的任意一种或至少两种的组合。
22、优选地，所述交联剂包括n,n-亚甲基双丙烯酰胺。
23、优选地，所述溶剂包括四氢呋喃、甲苯、苯、氯仿或二氯甲烷中的任意一种或至少两种的组合。
24、优选地，所述接枝的lial-ldhs-sh前驱体、n-异丙基丙烯酰胺、引发剂、交联剂和溶剂的的质量比为1:(1～5):(0.1～0.6):(0.05～0.2):(5～20)，例如：1:1:0.2:0.05:5、1:2:0.3:0.1:10、1:4:0.4:0.08:12、1:3:0.5:0.15:10或1:5:0.6:0.2:20等。
25、本专利技术使用n-异丙基丙烯酰胺、引发剂和交联剂交联形成热敏聚合物，所述热敏聚合物在低于临界转变温度下(40℃)，热敏聚合物分子链伸展，体积膨胀，而高于临界转变温度(40℃)，热敏聚合物分子链收缩，体积缩小，因此将该热敏聚合物与铝系吸附剂复合可以利用热敏聚合物随温度变化的性质调节吸附剂的孔隙大小，在吸附剂吸附锂离子过程中较小的吸附剂空隙和吸附剂上的磺酸基预富集作用提高锂离子的选择性的同时提高吸附效率，在解析过程中通过提高解析液的温度可以使吸附剂的孔隙增大从而增加吸附剂解析li+的速率，最终使得提锂效率显著提升。
26、优选地，步骤(3)所述三步反应的温度为60～70℃，例如：60℃、62℃、65℃、68℃或70℃等。
27、优选地，所述三步反应的时间为12～24h，例如：12h、15h、18h、20h或24h等。
28、优选地，步骤(3)所述三步反应后对得到的凝固产物进行挤出造粒和烘干处理。
29、第二方面，本专利技术提供了一种提锂吸附剂，所述提锂吸附剂通过如第一方面所述方法制得。
30、第三方面，本专利技术提供了一种如第二方面所述提锂吸附剂的应用，所述提锂吸附剂用于盐湖提锂。
31、优选地，所述盐湖提锂的吸附温度为20～30℃，例如：20℃、22℃、25℃、28℃或30℃等。...
【技术保护点】
1.一种提锂吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述铝盐包括氯化铝和/或水合氯化铝；
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一步反应的pH为3～4；
4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述LiAl-LDHs前驱体和溶剂的固液比为1:(5～10)g/mL；
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述二步反应的温度为50～90℃；
6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述引发剂包括偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰或叔丁基过氧化物中的任意一种或至少两种的组合；
7.如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述三步反应的温度为60～70℃；
8.如权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述三步反应后对得到的凝固产物进行挤出造粒和烘干处理。
9.一种提锂吸附剂，其特征在于，所述提
10.一种如权利要求9所述提锂吸附剂的应用，其特征在于，所述提锂吸附剂用于盐湖提锂；
...【技术特征摘要】
1.一种提锂吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述铝盐包括氯化铝和/或水合氯化铝；
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一步反应的ph为3～4；
4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述lial-ldhs前驱体和溶剂的固液比为1:(5～10)g/ml；
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述二步反应的温度为50～90℃；
6.如权利要求1-5任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：余海军，李爱霞，谢英豪，李长东，
申请(专利权)人：广东邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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