[發明專利]一種高親水性吸附劑、制備及吸附銣離子或鋰離子的應用

有效

• 申請號: 201810368207.2
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108435143B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 王磊;孟曉榮;黃丹曦;陳鋮;喬茹楷;霍姍姍
• 申請（專利權）人: 陜西省膜分離技術研究院有限公司
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 孫雅靜

本發明公開了一種高親水性吸附劑、制備及吸附銣離子或鋰離子的應用，將鋰離子篩或銣離子交換劑加入親水性聚合物的水溶液中，充分攪拌混合并以液滴形式滴入相轉化劑中，通過溶液相轉化形成球體形式的初生態吸附劑后，再在二異氰酸酯的油相溶液中進行化學交聯反應得到高親水性吸附劑。本發明的吸附劑因高親水性能力而保證了鋰離子和銣離子吸附劑的離子交換條件，并能避免吸附劑在重復使用中的溶損問題，制備方法簡單，操作調節溫和，且本發明制備的吸附劑吸附與解吸速度較快。

技術領域

本發明屬于吸附劑制備技術領域，具體涉及一種高親水性吸附劑、制備及吸附銣離子或鋰離子的應用。

背景技術

鋰金屬及其化合物在國民經濟和國防建設中發揮越來越重要的作用，80％以上的鋰資源存儲于鹽湖鹵水和海水中，因此，鹽湖鹵水提取鋰的研究對于鋰資源的開發利用具有重大戰略意義。離子篩吸附法提取鋰具有循環穩定性高、選擇性高、吸附量高、成本低等特點，已經成為我國鹽湖鹵水中提取鋰最具工業前景的方法之一。然而由于離子篩吸附劑多為粉體，其流動性和滲透性較差，直接用于固定床吸附提取鋰存在一定難度，因此離子篩粉體的成型是實現離子篩提取鋰工業化的關鍵。

目前的成型離子篩吸附劑中的成型劑多PVC、或PVDF等疏水性聚合物，導致離子篩不能有效同水相接觸交換，使得吸附劑的吸附速率和吸附量下降，而且包埋的粉體易脫落。現有的親水性聚合物如海藻酸鈉等包埋的吸附劑，具有將強的親水性，但是這種吸附劑機械強度不高，在使用過程中存在因溶解損失而導致結構不穩定的問題。在成型過程中如何保持粉體離子篩的性能已經成為制約離子篩提取鋰工業化的關鍵問題。

發明內容

針對現有制備技術的缺陷和不足，本發明的目的是提供一種高親水性吸附劑、制備及吸附銣離子或鋰離子的應用，同時解決親水性材料制備的吸附劑在重復使用中易因材料溶解導致的不穩定問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現：

一種高親水性吸附劑的制備方法，將鋰離子篩或銣離子交換劑加入親水性聚合物的水溶液中，充分攪拌混合并以液滴形式滴入相轉化劑中，通過溶液相轉化形成球體形式的初生態吸附劑后，再在二異氰酸酯的油相溶液中進行化學交聯反應得到高親水性吸附劑。

可選的，所述的鋰離子篩或銣離子交換劑的質量與親水性聚合物的質量比為1.2～1：1。。

可選的，所述的鋰離子篩為化學組成為Li_xMn_3-xO₄的錳氧體鋰離子篩，x＝1.6、1.33或1，銣離子交換劑為磷鉬酸銨或鎢鉬酸銨中的一種。

可選的，所述的親水性聚合物為羥乙基纖維素或羧甲基纖維素鈉，其中，羥乙基纖維素水溶液的質量濃度為3％～5％，羧甲基纖維素鈉水溶液的質量濃度為5％～10％。

可選的，所述的相轉化劑為能與水互溶的有機溶劑，能與水互溶的有機溶劑選自乙醇、丙酮、四氫呋喃和乙醚中的一種或一種以上的混合物。

可選的，所述的二異氰酸酯為甲苯-2,4-二異氰酸酯，所述的配制二異氰酸酯的溶劑為環已烷，其質量濃度為0.5％～1％。

可選的，所述的化學交聯反應的條件為在30～80℃下交聯反應3～10min。

一種高親水性吸附劑，該吸附劑經所述的高親水性吸附劑的制備方法制備得到。

所述的高親水性吸附劑的制備方法制備得到的高親水性吸附劑用于吸附水中銣離子或鋰離子的應用，所述高親水性吸附劑對鋰離子的飽和吸附量在8～20mg/g，所述高親水性吸附劑對銣離子的飽和交換量在21～45mg/g之間。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：