[發明專利]一種富集鋰顆粒材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110487210.8
• 申請日: 2021-05-05
• 公開（公告）號: CN113289571A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 列勃采夫·亞歷山大;季塔連科·瓦列里;庫拉科夫·亞歷山大
• 申請（專利權）人: 深圳市聚能天紀科技有限公司
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C01D15/04;C01F7/46;C02F101/10
• 代理公司: 廣州市諾豐知識產權代理事務所(普通合伙) 44714
• 代理人: 許飛

本發明屬于鋰提取領域，公開了一種富集鋰顆粒材料的制備方法。富集鋰顆粒材料通過將LiCl^.2Al(OH)₃^.nH₂O漿料冷凍為薄層，粉碎后進行熱空氣氣流粉碎，之后與有機粘合劑混合造粒，干燥得到。本發明的一些實例，可以更為高效地制備得到粒徑更細的LiCl^.2Al(OH)₃^.nH₂O粉末，具有更好的吸附能力。通過添加適量親水改性聚氯乙烯，更有利于含鋰鹵水進入顆粒材料內部，因而可以在基本不影響鋰吸附能力的情況下增加富集鋰顆粒材料尺寸，減少材料的溶出，使得其可以再生使用多次，延長其使用壽命。

技術領域

本發明涉及鋰提取領域，具體涉及一種用于從含鋰鹵水中富集鋰的顆粒材料的制備方法。

背景技術

鋰是一種應用廣泛的金屬，隨著鋰電池的普及，鋰的需求量越來越大。

鋰礦的主要來源有固體礦(鋰輝石、鋰云母、透鋰長石等)和和液體礦(含鋰的鹽湖鹵水)。固體礦一般通過煅燒等處理后，進一步轉化為液體礦進行處理。吸附法是從含鋰鹵水中富集鋰的常用方法。

為了選擇性地提取鋰， US6280693B1已經提出了一種基于水合復合材料的無機鋰離子富集材料，其成分為LiCl/Al(OH)₃，能夠從鹽水中選擇性地提取鋰。這種鋰離子富集材料的生產是通過有水存在，液固比W：T = 0.69的條件下，以三羥鋁石，三水鋁石或三水鋁石形式的商品晶體Al(OH)₃（晶體尺寸不少于140μm）與氫氧化鋰相互作用，從而制得復合材料LiOH/Al(OH)₃。將所得復合材料進一步用20％鹽酸溶液處理，以將其轉化為LiOH/Al(OH)₃的吸附形式。從母液中分離出鋰離子富集材料的固相后，使其與水接觸，以從結構中除去所需量的LiCl。隨著這種鋰離子富集材料與含鋰的氯化鹵水的接觸，在其結構上除去的LiCl的量被恢復。 然后，用水將鹵水中吸附的鋰解吸。在這種情況下，鋰的吸附和解吸在80℃的溫度下進行。該方法的缺點是鋰離子富集材料合成過程的兩個階段和持續時間，需要使用強鹽酸溶液和氯化鋰的吸附和解吸過程的高操作溫度（80℃）。然而，這種鋰離子富集材料的最大缺點是在操作過程中其晶體的機械破壞，這使其無法實際應用。

CN106622103A公開了一種制取從含鋰鹵水中提取鋰所使用的顆粒吸附劑的方法，在制備得到LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O活性成分粉末，然后與有機化合物混合，擠壓造粒，得到直徑為2mm左右顆粒。造粒的有機化合物可以是聚氯乙烯或者氯化聚乙烯等可以溶解于甲基氯的含氯有機聚合物，或者多種含氯有機聚合物的混合物。顆粒的尺寸增大時鹵水中鋰離子的提取率降低。實驗結果顯示粉末中LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O的粒徑≤0.2mm才具有最佳的吸附量。然而剛制備得到的LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O是凝膠狀的，這導致其難以脫水，也難以進一步被經濟地破碎為微小顆粒。這導致其成本難以降低。

US20200129955A1公開了一種用于提取鋰的顆粒材料的制備方法，通過控制具體的反應條件，同時回收其中的有機溶劑，試圖降低鋰吸附顆粒的制造成本。

同時為了獲得較好的鋰吸附效果，一般需要將鋰離子吸附材料制備成為較小的顆粒，而粒徑過濾小，導致顆粒難以回收處理，部分細小的顆粒會散失進入鹵水中，甚至流入外部水體，不利于保護生態。

開發出一種鋰吸附能力較好，同時成本較低的富集鋰顆粒材料，對于降低鋰的提取成本，具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的至少一個不足，提供一種富集鋰顆粒材料的制備方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種富集鋰顆粒材料的制備方法，包括如下步驟：