[發明專利]一種尖晶石型錳氧化物鋰離子篩H1.6

有效

• 申請號: 201810018935.0
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN108201875B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 鄔曉麗;童霏;王佳其;貢潔;周全法
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;C01G45/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

本發明屬于鋰離子吸附再生領域，具體涉及一種尖晶石型錳氧化物鋰離子篩H_1.6Mn_1.6O₄的制備方法。本發明將高錳酸鉀與殼聚糖共混，與堿液接觸形成微球，結合后續多步晶化過程合成尖晶石型錳氧化物鋰離子篩H_1.6Mn_1.6O₄微球，并將其應用于Mg/Li鹵水中鋰離子的提取。本發明合成的離子篩微球能夠選擇性的提取鹵水中的鋰離子，解決了傳統工藝提鋰效率低，過程復雜的問題，具有顯著的經濟價值和社會效益。

技術領域

本發明屬于鋰離子吸附再生領域，具體涉及一種尖晶石型錳氧化物鋰離子篩H₁.₆Mn_1.6O₄的制備方法。

背景技術

金屬鋰(Li)是一種稀有金屬，外觀呈銀白色，同時，它也是自然界最輕的金屬。鋰作為21世紀的新能源，廣泛應用于電子元件、醫療器械、石英表、家用電器等不同領域。此外，金屬鋰也是軍事工業上具有戰略意義的物資，可以作為原子反應堆中的控制棒、信號彈、照明彈的紅色發光劑和飛機用的稠潤滑劑。同時，鋰-鋁合金、鋰-鋁-鎂合金等都是制造飛機、輪船的結構材料，也是氫彈、火箭、核潛艇和新型噴氣飛機的重要燃料，在原子能技術及冶金等方面也都有廣泛的用途。自然界中的鋰主要來源于兩部分：一是鹽湖鹵水鋰；二是礦石鋰。在世界范圍內，鹵水鋰占鋰資源總量的1/3，而我國鹵水鋰所占的比例達79％，是我國鋰資源的重要來源。由于鹵水鋰除四川和湖北有少量資源外(地下鹵水)，主要分布于青海和西藏的鹽湖中，受制于地勢，并不適合開采，而且成本高、污染大。

目前，海水提鋰研究主要是采用溶劑萃取法和吸附劑法。采用溶劑萃取法提鋰操作強度較大，被認為是最有前途的方法。吸附劑法提鋰工藝簡單，吸附劑與產品回收率高，在經濟和環保等因素方面都比其他方法都有較大的優勢，適用于海水或鹽湖鹵水提鋰。已研究出的吸附劑有無定型氫氧化物吸附劑、層狀吸附劑、復合銻酸型吸附劑和離子篩型氧化物吸附劑等。但是傳統的離子篩提鋰效率低，操作過程復雜，工藝條件苛刻，對后續對鋰溶液的濃縮帶來很高的成本。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中傳統的離子篩提鋰效率低的缺陷，提供一種尖晶石型錳氧化物鋰離子篩H_1.6Mn_1.6O₄的制備方法。

一種尖晶石型錳氧化物鋰離子篩H_1.6Mn_1.6O₄的制備方法，包括以下步驟： (1)首先，殼聚糖與醋酸加入無水乙醇與水混合溶液中，攪拌均勻，然后加入 KMnO₄，得到混合液，把混合液加到NaOH溶液中，形成KMnO₄/殼聚糖微球；

(2)把步驟(1)得到的KMnO₄/殼聚糖微球轉移到反應釜中，加水，得到KMnO₄/ 殼聚糖微球溶液，密封反應釜，干燥反應釜，冷卻，得反應產物，洗滌反應產物、干燥反應產物，得γ-MnOOH/殼聚糖微球；

(3)把步驟(2)得到的γ-MnOOH/殼聚糖微球加到LiOH溶液中，然后轉移到反應釜中，加水，得到LiOH與γ-MnOOH/殼聚糖微球混合溶液，密封反應釜、干燥反應釜、冷卻后得產物、過濾產物、洗滌產物、干燥產物，得LiMnO₂/殼聚糖微球；

(4)研磨LiMnO₂/殼聚糖微球，400-900℃恒溫煅燒4-24小時，冷卻，得尖晶石型錳鋰氧化物前驅體Li_1.6Mn_1.6O₄微球；