[發明專利]一種用于液體銣銫資源提取的金屬鐵氰化物吸附劑顆粒制備方法

有效

• 申請號: 202011340808.6
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN113509910B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 董明哲;李軍;劉海寧;葉秀深;郭敏;吳志堅
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C22B26/10;C22B3/24
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 李程

本發明公開了一種用于鹽湖鹵水、海水、地下水等液態銣銫資源提取的金屬有機骨架化合物吸附劑顆粒制備方法。該吸附劑顆粒以吸水性聚合物為載體，高附載量添加過渡金屬亞鐵氰化物亞鐵、氰化鉀鈷、亞鐵氰化鉀鎳、亞鐵氰化鉀鈦、亞鐵氰化鉀銅、亞鐵氰化鉀鎘或其他金屬有機骨架化合物吸附劑，并通過二次交聯的方式制備獲得，其制備工藝簡單、適用于工業化生產。制得的吸附劑顆粒具有高彈性、多孔、高吸水性、滲透性好等特點。樹脂基體耐強酸、強堿、高鹽環境，基體表面多羥基結構能夠有效吸附吸附劑顆粒，有效減少溶損率，可應用于鹽湖原鹵、老鹵，海水及地下水資源中的銣、銫元素提取，同時高強度的耐腐蝕的基體適用于工業化吸附柱工藝。

技術領域

本發明屬于化工材料技術領域，具體涉及一種用于液體銣銫資源提取的金屬鐵氰化物吸附劑顆粒制備方法。

背景技術

銣、銫及其化合物具有優良的光電特性廣泛應用于材料和能源等領域。作為重要的稀有貴重金屬資源，在經濟、戰略上有著重要的意義。目前銣、銫工業生產主要以開采固態礦為主，但其提取過程較復雜，能耗高。我國青海、西藏等地的鹽湖鹵水或鉀鹽廠尾液，提鋰尾液、鉆井地下水等中銣銫含量較高、具有有較高的開采價值。目前在鹽湖等液態銣、銫資源提取鋰的技術主要有中溶劑萃取法、沉淀法及吸附法。沉淀法主要是銣、銫離子與質有雜多酸、絡合酸鹽、多鹵化物，礬類形成沉淀分離。溶劑萃取法同時適用于各種鋰含量的鹵水體系，冠醚、酚醇類試劑、二苦胺及其衍生物、硼化物等均可以作為萃取劑來分離銣、銫，但該方法對設備防腐蝕要求高，萃取反萃取工藝流程比較復雜，且所用有機試劑會對環境產生污染。吸附法適合于從低品位體系中分離提取鋰，具有操作簡便、提取純度高、流程短、效果好、回收率高等優勢。

金屬鐵氰化物吸附劑具有良好的離子交換性能和較大的吸附容量，但其細粉末為微晶狀結構，顆粒小、透水性差，無法在離子交換柱上操作。因此采用各種方式將吸附劑粉末粘接在一起，制成顆粒狀，裝柱后進行吸附脫附操作，粘結劑需要同時耐酸。

中國專利CN110090618A公開了一種普魯士藍/分級多孔炭復合吸附劑及其制備方法，普魯士藍/分級多孔炭復合吸附劑以生物質基分級多孔炭為載體，利用分級多孔炭表面的雜原子可以錨定Fe³⁺，同時通過草酸抑制氯化鐵中Fe³⁺的釋放，進而控制普魯士藍的形核及生長速度，最終在分級多孔炭表面原位生長普魯士藍微晶，制備得到納米級、高分散的普魯士藍/分級多孔炭復合吸附劑，但以多孔炭表面結晶普魯士藍微晶的方式負載量低。中國專利CN109999675A公開了一種水體除銫用共混改性膜的制備方法，以通過相轉化法，制得不同規格的普魯士藍/聚偏氟乙烯共混改性膜。中國專利CN108160040A公布了一種負載普魯士藍及類似物納米粒子的介孔硅膠及其制備方法，通過雜化介孔硅膠負載普魯士藍及類似物納米粒子的。中國專利CN103831090A公布了一種顆粒的制備方法，將金屬鐵氰化物、聚丙烯腈溶于有機溶劑中，再通過噴霧的方式制備聚丙烯腈/金屬鐵氰化物的復合粒子，此方法大量使用有機溶劑，且聚丙烯腈基體吸水性差，降低了吸附劑吸附量。上述方法制備的普魯士藍負載材料，制備過程復雜，附載量仍需提高。因此制備負載量大，多孔結構、高強度、耐酸堿、溶損率低的吸附劑造粒方式具有廣闊的應用前景。

上述現有技術存在以下缺點；

1、以無機材料負載普魯士藍等銣銫吸附劑制備工藝復雜，負載量較低；

2、以聚偏氟乙烯、聚丙烯腈等樹脂通過共混工藝制備吸附劑顆粒或膜透水性差，吸附過程比較緩慢。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種針對鹽湖、地下水、提鋰尾液、鉀肥廠尾液等液態銣、銫資源的金屬鐵氰化物吸附劑顆粒制備方法。本發明通過對金屬鐵氰化物吸附劑等進行造粒，制備負載量大，多孔結構、高強度、耐腐蝕、溶損率低的吸附劑顆粒。同時吸水性聚合物基體材料對無機吸附劑顆粒具有強吸附作用，有效降低水流沖刷造成的吸附劑損失。

本發明是通過以下技術方案實現的：