[發(fā)明專利]電化學(xué)分離鹽湖鹵水中鎂鋰金屬離子的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711065580.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN107815558B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵明飛;謝文富;衛(wèi)敏;段雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B26/22
• 分類號(hào): C22B26/22;C22B26/12;C25B1/20;C25B11/04;C25B11/03
• 代理公司: 12217 天津市尚儀知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 鄧琳

本發(fā)明公開了一種電化學(xué)分離鹽湖鹵水中鎂鋰金屬離子的方法，包括（ⅰ）配制電沉積液；（ⅱ）基底的預(yù)處理；（ⅲ）電沉積操作；（ⅳ）電沉積后基底材料的后處理。本發(fā)明針對(duì)目前從鹽湖鹵水中提取分離鎂鋰難的問題，提供一種采用電沉積的方法從鹽湖鹵水中提取鎂，從而分離鎂鋰。本方法主要采用電沉積法，電沉積法具有簡(jiǎn)便高效、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程當(dāng)中既不需要添加表面活性劑，也不會(huì)產(chǎn)生有毒有害的污染物質(zhì)，成功解決了鹽湖鹵水中鎂鋰難分離的問題，通過(guò)電沉積法得到的最終產(chǎn)品為呈二維納米片陣列狀的氫氧化鎂，氫氧化鎂納米片的尺寸大小及孔隙度可通過(guò)電沉積電壓和沉積時(shí)間進(jìn)行調(diào)控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種從鹽湖鹵水中提取分離鎂鋰離子的方法，具體涉及一種電化學(xué)分離鹽湖鹵水中鎂鋰金屬離子的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)鹽湖自然資源豐富，鹽湖中蘊(yùn)藏著規(guī)模巨大的鈉鹽、鎂鹽、鉀鹽和鋰鹽等資源，且我國(guó)對(duì)鹽湖資源的開發(fā)利用有著悠久的歷史。目前，從鹽湖鹵水中對(duì)鉀鈉資源的開發(fā)利用技術(shù)較為完善成熟，而對(duì)鎂鋰資源的開發(fā)利用還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

近年來(lái)，鋰及其化合物被廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷、電池等領(lǐng)域，尤其是鋰離子電池的商業(yè)化發(fā)展及廣泛應(yīng)用，致使國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)鋰產(chǎn)品的需求量持續(xù)增長(zhǎng)。鎂及其化合物也受到了國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注與研究，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、航空、光學(xué)儀器等領(lǐng)域。

其中，氫氧化鎂作為鎂的一種化合物，是公認(rèn)的具有阻燃、抑煙、填充三重功能的優(yōu)秀阻燃劑，被廣泛應(yīng)用于用于橡膠、塑料、化工建材等高分子材料制造工業(yè)中。如果在分離鎂鋰的同時(shí)，能一步得到純相氫氧化鎂，這樣不僅縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，也大大簡(jiǎn)化了生成流程。除此之外，氫氧化鎂還作為前驅(qū)體用于制造其他鎂鹽或活性氧化鎂等產(chǎn)品。因此，如何高效廉價(jià)地從鹽湖鹵水中分離并富集鎂鋰金屬及其化合物是當(dāng)下研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)而提出的，其目的是提供一種電化學(xué)分離鹽湖鹵水中鎂鋰金屬離子的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種電化學(xué)分離鹽湖鹵水中鎂鋰金屬離子的方法，包括以下步驟：

（ⅰ）配制電沉積液

按照鹽湖鹵水中各元素的含量比，配制等同的電沉積液；

（ⅱ）基底的預(yù)處理

對(duì)基底材料進(jìn)行預(yù)處理；

（ⅲ）電沉積操作

將步驟（ⅱ）預(yù)處理后的基底材料浸入到步驟（?。┧渲频碾姵练e液中，進(jìn)行電沉積操作；

（ⅳ）電沉積后基底材料的后處理

將經(jīng)過(guò)步驟（ⅲ）電沉積之后的基底材料取出進(jìn)行后處理。

所述步驟（ⅰ）中配制的電沉積液各元素質(zhì)量比是鈉鹽：鎂鹽：鉀鹽：鋰鹽為50000~120000：10000~50000：2000~8000：1~1000。

所述基底材料包括但不限于泡沫鎳、鎳箔、泡沫銅、銅箔、鈦箔、石墨、碳纖維或?qū)щ姴ＡА?/p>

所述步驟（ⅱ）基底的預(yù)處理具體為：將基底材料依次浸入到鹽酸、丙酮、乙醇和去離子水中進(jìn)行超聲清潔處理。

所述步驟（ⅲ）電沉積操作的電沉積采用的是恒電壓沉積，電壓設(shè)置范圍為-0.5 V~ -2 V ，采用飽和甘汞參比電極，沉積時(shí)間為1min~100min。

所述步驟（ⅳ）電沉積后基底材料的后處理具體為：將電沉積之后的基底材料從電解液中取出，用去離子水將基底材料上殘留的電解液沖洗干凈，自然晾干。

本發(fā)明的有益效果是：