[發明專利]一種鋰離子篩吸附劑的制備方法及吸附鋰離子的方法

在審

• 申請號: 201710585163.4
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107138126A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 李彥恒;孫玉壯;張旭;王金喜;樊景森;安佳偉
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;B01D15/08;C22B26/12;C22B3/24
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 俞曉明

技術領域

本發明屬于無極金屬離子選擇性分離技術領域，更具體的涉及一種鋰離子篩吸附劑的制備方法及吸附鋰離子的方法。

背景技術

隨著經濟的不斷發展，鋰及其化合物的需求量也越來越大，不管從人們的日常生活、航空、醫藥、化工、高能電池和熱核反應等諸多領域，鋰及鋰鹽都有廣泛的應用，鋰具有極高的戰略價值，目前中國鋰的需求量已經遠遠大于500t/a，并且以25％以上的速率逐年增長，長期以來鋰資源的儲備量遠遠達不到市場的需求。為緩解鋰資源供不應求的緊張局面，近年來煤中伴生鋰礦的發現一時成為研究的熱點，燃煤產物粉煤灰中提取鋰也越來越受到關注。

研究發現準格爾煤田和山西平朔礦區煤中伴生鋰的含量超常富集且已達到伴生鋰礦的工業品位；同時，對平朔礦區煤燃燒后的產物——煤灰進行了鋰含量的測定，發現煤灰中的鋰也達到了伴生礦產綜合回收利用工業品位；除此之外，實驗室通過實驗研究還發現此煤灰中氧化鋁的含量高達47％，為高鋁煤灰，根據工藝需要，鋰的回收是繼鋁提取之后進行的。綜上，從準格爾煤田和山西平朔礦區中粉煤灰提取鋁循環母液中回收鋰將擁有廣闊的發展前景，不僅可以緩解鋰資源的供應不足的局面，還可以為煤炭資源領域的循環經濟和轉型經濟的發展提供新的模式，同時鋰資源的提取研究將為未來的核電站提供重要的后備原材料。目前，尚未有從粉煤灰提鋁循環母液中回收鋰的相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰離子篩吸附劑的制備方法及從粉煤灰提鋁循環母液中吸附鋰離子的方法，對鋰的吸附率高。

本發明是這樣實現的，一種鋰離子篩吸附劑的制備方法，該方法包含以下步驟：

步驟1，稱取含錳化合物與含鋰化合物質量比6:1～14:1，于坩堝中混合均勻，放在馬弗爐中400～1000℃下焙燒60～300min，降至室溫，研磨得到鋰型離子篩；

步驟2，用濃度為0.5～3.0mol/L的鹽酸浸泡鋰型離子篩6～18h，放在磁力攪拌器旋轉攪拌12～30h，攪拌時溫度控制在45-50℃，攪拌速度500r/min，離心分離，烘干得到氫型離子篩，即鋰離子篩吸附劑。

優選地，在步驟1中，稱取的含錳化合物與含鋰化合物的質量比為10:1，于坩堝混合均勻，放在馬弗爐中900℃下焙燒120min，降至室溫，研磨得到鋰型離子篩；在步驟2中，用1.5mol/L的鹽酸浸泡鋰型離子篩12h，放在磁力攪拌器攪拌12h離心分離，烘干得到氫型離子篩。

步驟1所述的含錳化合物為二氧化錳，含鋰化合物為氫氧化鋰。

步驟1所述的鋰型離子篩的化學式為LiMn₂O₄。

本發明還提供了一種從粉煤灰提鋁循環母液中吸附鋰離子的方法，利用權上述制備方法制備得到的鋰離子篩吸附劑從粉煤灰提鋁循環母液中吸附鋰離子。

優選地，上述的一種從粉煤灰提鋁循環母液中吸附鋰離子的方法，包括如下步驟：

步驟1、將制備所得的適量的鋰離子篩吸附劑加入粉煤灰提鋁循環母液中，吸附時間為10～80min，離心分離，得到分離后的固體；

步驟2、將步驟1中離心分離得到的固體用0.5～3.0mol/L的鹽酸洗脫，洗脫時間為20～60min，離心分離，取上清液，即得富集鋰離子的溶液。

優選地，在步驟1中，添加的鋰離子篩吸附劑與粉煤灰提鋁循環母液的比例為1：1.6g/L。

優選地，吸附時間為30～60min，更優選地，吸附時間為40min。

優選地，將離心分離得到的固體用1.0mol/L的鹽酸洗脫，洗脫時間為30min。

本發明的有益效果如下：

本發明制備的鋰離子篩吸附劑制備工藝簡單，生產成本低，對環境友好；使用本發明的鋰離子篩吸附劑吸附提取鋰離子的量可以達到粉煤灰提鋁循環母液中鋰離子濃度的100％，對鋰的吸附率高；本發明提供的從粉煤灰提鋁循環母液中吸附鋰離子的方法，操作簡便，易于對鋰離子吸附提取的實施，成本低，對環境污染小。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明制備的鋰型離子篩SEM圖。

圖2為本發明制備的鋰型離子篩X射線衍射圖。

圖3為本發明制備的鋰型離子篩原理圖。

具體實施方式