[發(fā)明專利]一種用于鹽湖提鋰材料的銻酸鹽吸附劑的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810493116.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108636344A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;廖健淞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/10
• 分類號(hào): B01J20/10;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
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本發(fā)明提出一種用于鹽湖提鋰材料的銻酸鹽吸附劑的制備方法，將三氧化二銻溶解于強(qiáng)酸性溶液中，加入分散有表面羥基化的核殼結(jié)構(gòu)介孔氧化硅包覆磁體微球的過(guò)氧化氫水溶液并在磁場(chǎng)下攪拌，之后滴加氫氧化鋰，進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶后烘干，獲得介孔氧化硅球負(fù)載銻酸氫鋰。本發(fā)明制備的單斜結(jié)構(gòu)的銻酸鹽晶格內(nèi)部不含結(jié)晶水，氫離子可以與鹵水中的金屬離子進(jìn)行置換，通過(guò)鋰離子的錨定作用，使材料可以定向吸附鋰離子。在吸附完成后可以通過(guò)內(nèi)部磁性顆粒的鐵磁性進(jìn)行篩選。本發(fā)明制備的銻酸鹽吸附劑分布均勻，結(jié)構(gòu)可控，同時(shí)易于與鹵水分離，克服了目前離子篩的結(jié)構(gòu)有序調(diào)控比較困難，從鹵水中分離較為困難，影響吸附劑使用壽命的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及提鋰技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于鹽湖提鋰材料的銻酸鹽吸附劑的制備方法。

背景技術(shù)

鋰及其化合物被廣泛應(yīng)用于能源、航天航空、合金材料、陶瓷、建筑、化學(xué)工業(yè)等行業(yè)，被稱為“21世紀(jì)的能源元素”，是一種重要的戰(zhàn)略資源，然而由于世界范圍內(nèi)鋰資源相當(dāng)有限，加上近年來(lái)國(guó)際社會(huì)對(duì)環(huán)保型新能源的追捧，鋰資源的價(jià)格一路水漲船高。自然界中的鋰資源主要存在于鋰礦石、鹽湖和海水等液體資源中，其中陸地上的鋰資源總儲(chǔ)量約為1.7×10⁷t，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類對(duì)鋰日益增長(zhǎng)的需求。液體資源作為一個(gè)儲(chǔ)備著巨大鋰資源的寶庫(kù)，其鋰資源儲(chǔ)量是陸地上鋰資源總儲(chǔ)量的15000倍左右，因此，對(duì)溶液中鋰的開(kāi)發(fā)提取對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)具有極其重要的戰(zhàn)略意義和應(yīng)用價(jià)值。

我國(guó)的青海和西藏兩地的鹽湖中鋰資源總儲(chǔ)量的近八成，有待開(kāi)采的鋰資源潛在儲(chǔ)量十分龐大，但是由于我國(guó)鹽湖具有高鎂鋰比的天然劣勢(shì)，國(guó)內(nèi)商業(yè)化應(yīng)用的鋰資源大多是從礦石中提取，鹽湖提取的鋰在含量和雜質(zhì)成分上還有不小的差距。從鹽湖中提鋰方法主要有沉淀法、溶劑萃取法、蒸發(fā)結(jié)晶法、煅燒浸取法、鹽析法、碳化法、電滲析法、熔鹽電解法、吸附法等。其中，吸附法具有工藝簡(jiǎn)單、回收率高、選擇性好、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，作為一種極具有商業(yè)前景的提鋰方法被廣泛研究。

現(xiàn)階段對(duì)于鹽湖提鋰吸附技術(shù)的研究基本集中在具有鋰離子選擇性的離子篩上，包括單斜晶系銻酸、尖晶石錳基氧化物和尖晶石鈦基氧化物等。目前尖晶石型離子篩型鋰吸附劑多采用經(jīng)典的固相法，通過(guò)高溫固相反應(yīng)制得粉體，將制備出的粉末吸附劑進(jìn)行成型，進(jìn)而解決工藝上難過(guò)濾粉體的問(wèn)題。成型工藝主要有兩種方法，一種是聚合反應(yīng)成型，即將粉末離子篩吸附劑與聚合劑混合，使其在一定條件下發(fā)生聚合反應(yīng)，交聯(lián)后得到一定粒度的吸附劑；另一種是采用粘結(jié)法，即采用有效的粘結(jié)劑把吸附劑粉末粘結(jié)起來(lái)，并在一定的溫度下施加一定的壓力，擠壓粉末呈一定的形狀。然而高溫固相法燒制易含雜相或非晶相，對(duì)于尖晶石型離子篩的結(jié)構(gòu)有序調(diào)控比較困難，從而影響離子篩的吸附性能。同時(shí)離子篩型鋰吸附劑多為顆粒狀，顆粒狀的吸附劑在鹵水中吸附后，從鹵水中分離較為困難，影響吸附劑使用壽命。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01010280648.0 公開(kāi)了一種用于由鹽湖鹵水、海水、井鹵或地?zé)崴群?金屬)鋰溶液中提鋰的顆粒狀鋰離子篩，利用丙烯酸類單體反相懸浮聚合形成交聯(lián)型聚合物過(guò)程中將鋰離子篩粉體包覆在聚合物內(nèi)而得。該發(fā)明制備的粒狀離子篩機(jī)械強(qiáng)度好、選擇性高、高吸附量、吸附速率快且良好的穩(wěn)定性，但是在吸附劑從鹵水中分離效率方面存在明顯不足。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01010278813.9 公開(kāi)了一種鋰離子篩膜及其制備方法，將聚偏氟乙烯溶于N,N-二甲基乙酰胺中配制成鑄膜液，然后加入鋰錳氧化物前驅(qū)體，混合后加熱攪拌；通過(guò)超聲使鋰錳氧化物充分分散于鑄膜液中，靜置熟化脫泡完全，在潔凈的玻璃板刮制成膜，其浸入凝固浴中凝膠；最后將制成的膜進(jìn)行酸洗，抽提出前驅(qū)體中的鋰離子后，即得到鋰離子篩膜。上述將無(wú)機(jī)鋰離子篩納米顆粒制成膜材料，雖然能夠提高分離操作連續(xù)性，然而由于普通膜材料在酸溶液中長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)變性，導(dǎo)致無(wú)機(jī)鋰離子篩納米顆粒脫落，使用壽命較短。因此，鑒于顆粒狀鋰離子篩的不足，顆粒狀吸附劑的結(jié)構(gòu)調(diào)控和有效分離具有十分重要的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容