一种制备锂吸附剂树脂的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备锂吸附剂树脂的方法。本发明专利技术的方法包括：①制备锂吸附剂树脂的前驱体；②将所制备前驱体与胶粘剂及致孔剂混合均匀制备成分散相；③配制与分散相不相容的连续相；④将上述分散相加入到连续相中，搅拌使其分散成合适粒度的球珠，并在一定条件下使其固化成球形颗粒；⑤用溶剂除去球形颗粒中的分散剂、致孔剂等物质，经活化处理后获得可实现从高镁低锂的卤水中提取锂的锂吸附剂树脂。本发明专利技术的制备方法简单，所制备锂吸附剂树脂具有无污染、效率高、吸附容量大、使用周期长、可反复利用等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及一种用于高镁锂比盐湖卤水的锂吸附剂的制备方法。
技术介绍
锂是世界上最轻的金属元素，其特殊的性质越来越引起人们对它及其化合物的关注，对它的需求也日益增长。锂及其化合物的应用十分广泛，涉及能源、铝电解、润滑脂、有机合成、结构材料等行业，是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略资源，是“推动世界进步的能源金属”。此外，在锂离子电池、超轻高强度锂铝合金等领域的应用也越来越受到重视，据预测，它有希望取代传统的矿物燃料而成为大型设备的动力源，这使得锂被誉为“21世纪的能源新贵”。如何开发利用锂资源已成为国内外科研与工业界密切关注的焦点。自然界中的锂资源主要赋存于花岗伟晶岩型矿床、盐湖卤水、海水及地热水中。据统计，盐湖卤水中锂资源储量约占锂资源总量的90%。近年来，由于卤水提锂具有成本低廉、工艺简单的优点，而且固体锂资源日益枯竭，因此从盐湖卤水中提锂将成为锂盐生产的主要途径。目前，全球从卤水中生产的锂盐产品(以碳酸锂计)已占锂产品重量的85%以上，从盐湖卤水中提锂将成为21世纪锂盐生产的主攻方向，是未来锂资源开发的主要方向。我国盐湖中的锂储量以碳酸锂计，有100万吨以上，是世界上四个特大卤水型锂矿石床之一。但是我国的盐湖卤水与国外盐湖卤水相比，镁含量高，镁锂比高达40-1000 1，比国外卤水的镁锂比高几十倍甚至上百倍，如何将如此高的镁锂比值降至I 1，已成为我国开采盐湖卤水锂资源的一大难题。目前，从盐湖卤水提取锂的开发技术主要有I、蒸发结晶分离法先将卤水蒸发浓缩，回收钠、钾、硼等有用组分，再加入烧碱除去钙镁，最后用纯碱沉淀出锂。该方法由于要使用大量烧碱及纯碱，而且蒸发量大，使得生产成本高。2、沉淀法在含锂较高的卤水中，在中性条件下，加入无定形氢氧化铝，并升温至90°C，使形成铝锂化合物(LiCl · 2A1 (OH)3 · ηΗ20)沉淀。再通过过滤、洗涤等操作来回收锂，锂的回收率为75%左右。3、萃取法该法是目前从低品位的卤水中萃取锂的最行之有效的方法。常用的萃取剂有多醇类、二酮类等。冠醚是近年新发展的新型萃取剂，最适合萃取锂的是14-冠-4，萃取PH为10-11。冠醚对锂具有较好的选择性，但目前仍处于实验阶段，尚无工业报道。4、离子交换法有机离子交换树脂对于锂的选择性效果较差，一般在使用过程中配入80-95%的甲醇以提高选择性，因需要使用大量甲醇，使其工业化受到限制。 无机离子交换剂发展较快，其中以二氧化锰离子筛最具有代表性和应用前途。其制备原理是金属含氧化合物如氢氧化铝、氧化铝、氢氧化锰、二氧化锰、氢氧化铁、氧化铁、氢氧化钛、氧化钛、硝酸铝、硝酸锰、硝酸铁、硝酸钛、碳酸铝、碳酸锰、碳酸铁或其它含有铝、锰、铁、钛等的无机化合物或有机金属化合物经处理后具有吸附卤水中锂的作用，如氢氧化招与卤水中氯化锂在90°C时形成LiCl *mAl (OH)3 ·ηΗ20沉淀,氧化招、氢氧化猛、二氧化猛、氢氧化铁、氧化铁、氢氧化钛、氧化钛、硝酸铝、硝酸锰、硝酸铁、硝酸钛、碳酸铝、碳酸锰、碳酸铁或其它含有铝、锰、铁、钛等的无机化合物或有机金属化合物与碳酸锂在高温下可形成离子筛型化合物，经酸洗去锂后，具有吸附锂离子的性能。但在其应用过程中，因沉淀的溶解、过滤的损失等因素造成锂的回收率较低，且存在工业化操作较困难等缺点。美国专利US4221767中介绍了一种复合型吸附剂，是将LiCl · 2Α1 (OH)3 · ηΗ20植入树脂的孔道中，对锂离子具有较好的选择性，并延长了使用寿命，在使用140周期后，树脂吸附性能变化仍然较小。西安蓝晓科技有限公司在2011年I月11日已公开申请号为201110004973. 9、专利技术名称为“一种粉体造粒技术”的专利技术专利，在该专利中详细阐述了通过“悬浮”方式将粉体制备成球形颗粒的方法。该方式也可用于锂吸附剂树脂的制备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂吸附剂的新的制备方法，所制备的锂吸附剂特别适用于从高镁锂比的盐湖卤水中提锂。本专利技术方法包括以下步骤①前驱体的制备制备锂吸附剂树脂的前驱体一分子筛型或离子筛型锂吸附剂前驱体；②分散相的制备将上述制备的前驱体与胶粘剂及致孔剂混合均匀制备成分散相；当胶粘剂是可聚合单体时，分散相中还应加入引发剂和增稠剂；③连续相的制备配制与分散相不相容的连续相； ④锂吸附剂树脂的制备与固化将分散相加入到与之不相容的另一相(即连续相)中，搅拌使其“悬浮”分散成合适粒度的球珠，并在一定条件下使其固化形成球形颗粒；⑤洗涤与处理用合适的溶剂洗涤，将球形颗粒中的分散剂、致孔剂等物质去除干净，经活化处理后获得可实现从高镁低锂的卤水中提取锂的锂吸附剂树脂。更具体地，本专利技术可通过如下优选方式实现(I)前驱体的制备。本专利技术用来制备的锂吸附剂前驱体的化合物可选择氧化铝、氧化铁、氧化锰、二氧化钛、氢氧化招、氢氧化铁、氢氧化猛、氢氧化钛、硝酸招、硝酸铁、硝酸猛、硝酸钛、碳酸招、碳酸铁、碳酸锰或其它含有铝、铁、锰、钛的无机化合物或有机化合物中的一种或几种的混合。可直接购买市售商品；或通过酸碱中和得到，如采用硫酸铝、三氯化铁、硫酸锰等酸式盐与碱性物质如氢氧化钠、氨水、碳酸钠、氢氧化锂等反应制备出金属氢氧化物沉淀物，即得到分子筛型锂吸附剂前驱体；或将酸式金属盐或金属氧化物或氢氧化物与锂的化合物在高温下焙烧后制备出离子筛型前驱体。本专利技术中，在制备离子筛型锂吸附剂前驱体时，锂与其他金属的摩尔比一般为I : I 5 : I ;更优的，锂与其他金属的摩尔比为I : I 2 : I。分子筛型锂吸附剂前驱体的制备方法是先将金属含氧化合物制备成球珠状颗粒，再采用活化的工艺使其具有吸附锂离子的功能，活化后所形成的锂吸附剂中锂与其他金属的摩尔比一般为I 5 I之间。锂吸附剂前驱体是金属含氧化合物与锂离子或卤化锂或其它锂化合物形成稳定结构的结合体，且锂离子可从前驱体中解析到溶液，也能从溶液中吸附到前驱体上。锂离子从前驱体上解析到溶液中的条件是前驱体已吸附锂，且溶液中含有低浓度的锂离子；锂离子从溶液中吸附到前驱体上的条件是溶液中含锂离子，且前驱体处于锂解析的状态。(2)分散相的制备锂吸附剂前驱体可与油溶性或水溶性胶粘剂混合制备成分散相，胶粘剂的加入量占分散相总重量的10 80%，更优选的为20 60%。当胶粘剂为可聚合单体时，同时应加入引发剂、致孔剂、增稠剂等。引发剂占单体总重量的O. I 5%，优选为I 3% ;致孔剂占单体总重量的10% 200%，优选为50% 100%;增稠剂可帮助锂吸附剂前驱体在分散相中分散均匀，增稠剂的加入量占分散相总重量的比例一般为I 10%，更优选的为I 5%。当胶粘剂为高分子量聚合物时，需要固化剂或控制温度使其固化，固化剂加入量占胶粘剂重量的O. 001% 2%。当胶粘剂为具有两个可自身缩合官能团的小分子物质或具有相互缩合官能团的两种小分子物质的组合时，则还需要加入催化剂，催化剂的加入量占胶粘剂重量的O. 001 50%。本专利技术中所述的胶粘剂可以是高分子聚合物，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、聚醚、聚苯乙烯、聚烯醇、酚醛树脂、环氧树脂、无机胶粘剂等中的一种或几种的混合物；也可以是含双键的可聚合单体或其混合物，或是自身带有两个可缩合官能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：寇晓康，李岁党，刘琼，
申请(专利权)人：西安蓝晓科技新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：