CN112691654A - 一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法 - Google Patents
一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112691654A CN112691654A CN202011561936.3A CN202011561936A CN112691654A CN 112691654 A CN112691654 A CN 112691654A CN 202011561936 A CN202011561936 A CN 202011561936A CN 112691654 A CN112691654 A CN 112691654A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- adsorbent
- aluminum salt
- lithium
- lithium adsorbent
- regenerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 183
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 77
- FCVHBUFELUXTLR-UHFFFAOYSA-N [Li].[AlH3] Chemical compound [Li].[AlH3] FCVHBUFELUXTLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 51
- 239000012492 regenerant Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 159000000002 lithium salts Chemical group 0.000 claims description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 claims description 4
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 2
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 52
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 18
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 10
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 229910018516 Al—O Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N lithium aluminate Chemical compound [Li+].[O-][Al]=O YQNQTEBHHUSESQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
- B01J20/3475—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the liquid phase
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/3441—Regeneration or reactivation by electric current, ultrasound or irradiation, e.g. electromagnetic radiation such as X-rays, UV, light, microwaves
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法，包括以下步骤：将失活的铝盐锂吸附剂和有机溶剂混合，超声分散后真空干燥，将上述干燥的铝盐锂吸附剂粉末浸渍在再生剂中进行再生，获得再生后的铝盐锂吸附剂。本发明提供的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，适用于铝盐锂吸附剂的再生，再生剂易得，且无毒无害环境友好，再生过程简单，再生周期短且再生剂回收后可不经处理直接循环使用，无高温高压危害，在工业生产中操作简单、易于实现，是一种经济且环境友好的再生方法。
Description
技术领域
本发明属于催化剂回收利用技术领域，具体地说，涉及一种用于卤水提锂铝盐锂吸附剂的一步再生方法，所使用的再生剂材料简单易得，安全无毒，再生过程一步即可使铝盐锂吸附剂的吸附性能恢复，再生周期短且再生剂回收后可不经处理直接循环使用，是一种经济且环境友好的再生方法。
背景技术
锂是目前已知的最轻的金属和半径最小的碱金属，是我国重要的稀有金属之一，广泛应用于新能源、原子能工业、化工航天等许多领域。由于锂及其化合物在许多领域具有广泛的应用，锂的来源问题越来越受到关注。
锂在自然界中主要以矿石和卤水的形式存在，其中锂在卤水中的含量占总的锂资源储量的65％，分布在世界各地的海水、盐湖卤水以及地热卤水中。我国是一个资源大国，锂资源储量非常丰富，尤其是液态锂资源更是丰富，盐湖卤水中锂资源储量占我国锂储量的80％以上。但由于我国盐湖卤水品位低，卤水中镁锂比高给锂资源的开采带来了困难。
一般地，从盐湖卤水中提取分离锂的方法主要有沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法、煅烧浸取法、电渗析法和吸附法等。吸附法从环境和经济角度考虑比其他方法有较大的优势，尤其在从低品位卤水或海水中提锂的优势更加明显。目前吸附法所研究的吸附剂主要为铝盐锂吸附剂、锰系离子筛和钛系吸附剂。其中，铝盐锂吸附剂是基于铝盐沉淀法提锂的原理而研制出的一种吸附剂，此类高活性锂吸附剂为一种层状双金属氢氧化物LiCl·nAl(OH)3·mH2O，其提锂原理是利用特殊的内部结构，在吸附锂过程中将较大的碱金属及碱土金属离子阻隔在外。
根据文献报道，铝盐锂吸附剂的结构可视为Al(OH)3的衍生结构，即由Al-O八面体共边形成主体板层。其中Al3+占据其中三分之二的Al-O八面体空穴，剩余三分之一的Al-O八面体空穴由Li+占据。由于Li+的插入致使主体板层带正电，为平衡电荷，阴离子插入到层间，而主客体间靠氢键、静电力以及范德华力结合。而且铝盐锂吸附剂解吸过程简单，完全可在中性条件下通过去离子水解吸。
当铝盐锂吸附剂脱出部分Li+后将在吸附剂中形成Li+吸附活性位，但是当Li+过度脱出时吸附剂将直接转化为Al(OH)3结构，因为Al(OH)3对锂离子不吸附，从而导致吸附剂的Li+吸附性能下降甚至不吸附Li+。所以当出现铝盐锂吸附剂锂吸附性能下降时，需对吸附剂进行再生。
有鉴于此，有必要发展一种经济、再生周期短的吸附剂的再生方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法，具有再生剂材料简单易得且安全无毒，再生过程一步完成且再生周期短的优点，是一种经济且操作简便的再生方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的第一方面，提供了一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法，包括以下步骤：
将失活的铝盐锂吸附剂和有机溶剂混合，超声分散后真空干燥，将上述干燥的铝盐锂吸附剂粉末浸渍在再生剂中进行再生，获得再生后的铝盐锂吸附剂。
所述失活的铝盐锂吸附剂为mLiCl·2Al(OH)3·nH2O，其中m＝0～1，n＝0.5～5。
所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙酸、丙酮中的至少一种。
所述再生剂为锂盐溶液或锂盐与碱金属盐的混合溶液；所述锂盐为氯化锂、硝酸锂、硫酸锂、氢氧化锂中的至少一种；所述碱金属盐为氯化钠、硝酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化镁、硝酸镁、硫酸镁、氯化钙、硝酸钙、硫酸钙中的至少一种。
所述再生剂中锂离子的浓度为1～70g/L。
所述再生剂的pH值为4.0～9.0。
所述失活的铝盐锂吸附剂溶于有机溶剂的浓度为0.01～0.05g/mL，优选为0.04g/mL。
所述超声分散的温度为25～45℃，时间为10～40min，功率为40～100W。
所述真空干燥的温度为40～120℃，时间为4～24h。
所述干燥的铝盐锂吸附剂粉末溶于再生剂的浓度为0.02～1g/mL，优选为0.04、0.07、0.2g/mL。
所述将上述干燥的铝盐锂吸附剂粉末浸渍在再生剂中进行再生，其中再生是在水浴摇床中，于150rpm的转速下振荡1～10h，水浴温度为40～80℃。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明提供的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，适用于铝盐锂吸附剂的再生，再生剂易得，且无毒无害环境友好，再生过程简单，再生周期短且再生剂回收后可不经处理直接循环使用，无高温高压危害，在工业生产中操作简单、易于实现，是一种经济且环境友好的再生方法。
本发明所用有机溶剂和超声过程可使铝盐锂吸附剂充分分散而增加铝盐锂吸附剂的均匀性，再生操作简单方便易控制，再生后铝盐锂吸附剂可恢复晶体结构并表现出对Li+的高吸附容量。
附图说明
图1是本发明实施例1～6中失活和再生后的铝盐锂吸附剂的X射线衍射图谱示意图。
图2是本发明实施例1中失活的铝盐锂吸附剂和再生后的铝盐锂吸附剂的扫描电镜示意图，a是再生后的铝盐锂吸附剂；b是失活吸附剂。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
一种铝盐吸附剂的一步再生方法，包括以下步骤：
将2g失活的吸附剂A(铝盐锂吸附剂mLiCl·2Al(OH)3·nH2O，其中m＝0.1，n＝1)和50mL无水乙醇混合，超声(温度为25℃功率50W)15min后真空干燥(80℃下4h)。将上述干燥的吸附剂粉末和pH为5.0的50mL再生剂先后倒入150mL的具塞三角烧瓶中，再生剂为硝酸锂的水溶液，再生剂中锂离子浓度为20g/L。摇瓶在水浴摇床中于150rpm的转速下振荡3h，水浴温度为40℃，再生结束后吸附剂A命名为吸附剂B，过滤分离出吸附剂B，冲洗后真空干燥(80℃下4h)测其XRD图谱。
图2是本发明实施例1中失活的铝盐锂吸附剂和再生后的铝盐锂吸附剂的扫描电镜示意图，a是再生后的铝盐锂吸附剂；b是失活吸附剂。从图2中可以看出，不规则碎片减少说明吸附剂再生成功。
制备的吸附剂B的性能测试：
将1g吸附剂B与Li+浓度为399mg/L的30mL察尔汗盐湖老卤混合，于常温下吸附4h。吸附结束后取上层澄清液分析其中Li+浓度，通过老卤在吸附前后的变化计算得到吸附剂B的Li+吸附容量，结果表明，吸附剂B的Li+吸附容量达到7.69mg/g，与未失活吸附剂A的Li+吸附容量接近(7.27mg/g)。
再生剂与吸附剂B过滤分离后可直接加入到新的失活吸附剂A中，在上述条件下对失活吸附剂A进行再生，再生结束后吸附剂可恢复7.0～7.5mg/g的Li+吸附容量。再生剂在经过如此10个周期的循环使用后仍能使失活吸附剂A恢复高Li+吸附容量。说明再生后的吸附剂B的性能与未失活的吸附剂A的性能一样。
实施例2
一种铝盐吸附剂的一步再生方法，包括以下步骤：
取2g失活的吸附剂A(铝盐锂吸附剂mLiCl·2Al(OH)3·nH2O，其中m＝0.1，n＝1)和50mL无水乙醇混合，超声(温度为25℃功率50W)15min后真空干燥(80℃下4h)。将上述干燥的吸附剂粉末和pH为6.0的50mL再生溶剂先后倒入150mL的具塞三角烧瓶中，再生剂为硝酸锂的水溶液，再生剂中锂离子浓度为20g/L。摇瓶在水浴摇床中于150rpm的转速下振荡5h，水浴温度为40℃，再生结束后吸附剂A命名为吸附剂C，过滤分离出吸附剂C，冲洗后测其XRD图谱。
制备的吸附剂C的性能测试：
将1g吸附剂C与Li+浓度为399mg/L的30mL察尔汗盐湖老卤混合，于常温下吸附4h。吸附结束后取上层澄清液分析其中Li+浓度，通过老卤在吸附前后的变化计算得到吸附剂C的Li+吸附容量，结果表明，吸附剂C的Li+吸附容量达到7.41mg/g，与未失活吸附剂A的Li+吸附容量接近(7.27mg/g)。
再生剂与吸附剂C过滤分离后可直接加入到新的失活吸附剂A中，在上述条件下对失活吸附剂A进行再生，再生结束后吸附剂可恢复7.0～7.5mg/g的Li+吸附容量。再生剂在经过如此10个周期的循环使用后仍能使失活吸附剂A恢复高Li+吸附容量。说明再生后的吸附剂C的性能与未失活的吸附剂A的性能一样。
实施例3
一种铝盐吸附剂的一步再生方法，包括以下步骤：
取2g失活的吸附剂A(铝盐锂吸附剂mLiCl·2Al(OH)3·nH2O，其中m＝0.2，n＝1)和50mL丙酮混合，超声(温度为40℃功率50W)15min后真空干燥(80℃下4h)。将上述干燥的吸附剂粉末和pH为6.0的10mL再生溶剂先后倒入150mL的具塞三角烧瓶中，再生剂为硫酸锂的水溶液，再生剂中锂离子浓度为70g/L。摇瓶在水浴摇床中于150rpm的转速下振荡7h，水浴温度为60℃，再生结束后吸附剂A命名为吸附剂D，过滤分离出吸附剂D，冲洗后测其XRD图谱。
制备的吸附剂D的性能测试：
将1g吸附剂D与Li+浓度为399mg/L的30mL察尔汗盐湖老卤混合，于常温下吸附4h。吸附结束后取上层澄清液分析其中Li+浓度，通过老卤在吸附前后的变化计算得到吸附剂D的Li+吸附容量，结果表明，吸附剂D的Li+吸附容量达到7.25mg/g，与未失活吸附剂A的Li+吸附容量接近(7.27mg/g)。
再生剂与吸附剂D过滤分离后可直接加入到新的失活吸附剂A中，在上述条件下对失活吸附剂A进行再生，再生结束后吸附剂可恢复7.0～7.5mg/g的Li+吸附容量。再生剂在经过如此10个周期的循环使用后仍能使失活吸附剂A恢复高Li+吸附容量。说明再生后的吸附剂D的性能与未失活的吸附剂A的性能一样。
实施例4
一种铝盐吸附剂的一步再生方法，包括以下步骤：
取2g失活的吸附剂A(铝盐锂吸附剂mLiCl·2Al(OH)3·nH2O，其中m＝0.3，n＝1)和50mL丙酮混合，超声(温度为40℃功率50W)15min后真空干燥(80℃下4h)。将上述干燥的吸附剂粉末和pH为6.0的10mL再生溶剂先后倒入150mL的具塞三角烧瓶中，再生剂为氯化锂的水溶液，再生剂中锂离子浓度为70g/L。摇瓶在水浴摇床中于150rpm的转速下振荡2h，水浴温度为80℃，再生结束后吸附剂A命名为吸附剂E，过滤分离出吸附剂E，冲洗后测其XRD图谱。
制备的吸附剂E的性能测试：
将1g吸附剂E与Li+浓度为399mg/L的30mL察尔汗盐湖老卤混合，于常温下吸附4h。吸附结束后取上层澄清液分析其中Li+浓度，通过老卤在吸附前后的变化计算得到吸附剂E的Li+吸附容量，结果表明，吸附剂E的Li+吸附容量达到7.21mg/g，与未失活吸附剂A的Li+吸附容量接近(7.27mg/g)。
再生剂与吸附剂E过滤分离后可直接加入到新的失活吸附剂A中，在上述条件下对失活吸附剂A进行再生，再生结束后吸附剂可恢复7.0～7.5mg/g的Li+吸附容量。再生剂在经过如此10个周期的循环使用后仍能使失活吸附剂A恢复高Li+吸附容量。说明再生后的吸附剂E的性能与未失活的吸附剂A的性能一样。
实施例5
一种铝盐吸附剂的一步再生方法，包括以下步骤：
取2g失活的吸附剂A(铝盐锂吸附剂mLiCl·2Al(OH)3·nH2O，其中m＝0.1，n＝1)和50mL乙酸混合，超声(温度为40℃功率50W)15min后真空干燥(80℃下4h)。将上述干燥的吸附剂粉末和pH为9.0的10mL再生溶剂先后倒入150mL的具塞三角烧瓶中，再生剂为氯化锂的水溶液，再生剂中锂离子浓度为50g/L。摇瓶在水浴摇床中于150rpm的转速下振荡2h，水浴温度为45℃，再生结束后吸附剂A命名为吸附剂F，过滤分离出吸附剂F，冲洗后测其XRD图谱。
制备的吸附剂F的性能测试：
将1g吸附剂F与Li+浓度为399mg/L的30mL察尔汗盐湖老卤混合，于常温下吸附4h。吸附结束后取上层澄清液分析其中Li+浓度，通过老卤在吸附前后的变化计算得到吸附剂F的Li+吸附容量，结果表明，吸附剂F的Li+吸附容量达到7.36mg/g，与未失活吸附剂A的Li+吸附容量接近(7.27mg/g)。
再生剂与吸附剂F过滤分离后可直接加入到新的失活吸附剂A中，在上述条件下对失活吸附剂A进行再生，再生结束后吸附剂可恢复7.0～7.5mg/g的Li+吸附容量。再生剂在经过如此10个周期的循环使用后仍能使失活吸附剂A恢复高Li+吸附容量。说明再生后的吸附剂F的性能与未失活的吸附剂A的性能一样。
实施例6
一种铝盐吸附剂的一步再生方法，包括以下步骤：
取2g失活的吸附剂A(铝盐锂吸附剂mLiCl·2Al(OH)3·nH2O，其中m＝0.1，n＝1)和50mL无水乙醇混合，超声(温度为40℃功率50W)15min后真空干燥(80℃下4h)。将上述干燥的吸附剂粉末和pH为9.0的30mL再生剂先后倒入150mL的具塞三角烧瓶中，再生剂为氯化锂的水溶液，再生剂中锂离子浓度为40g/L。摇瓶在水浴摇床中于150rpm的转速下振荡7h，水浴温度为45℃，再生结束后吸附剂A命名为吸附剂G，过滤分离出吸附剂G，冲洗后测其XRD图谱。
制备的吸附剂G的性能测试：将1g吸附剂G与Li+浓度为399mg/L的30mL察尔汗盐湖老卤混合，于常温下吸附4h。吸附结束后取上层澄清液分析其中Li+浓度，通过老卤在吸附前后的变化计算得到吸附剂G的Li+吸附容量，结果表明，吸附剂G的Li+吸附容量达到7.32mg/g，与未失活吸附剂A的Li+吸附容量接近(7.27mg/g)。
再生剂与吸附剂G过滤分离后可直接加入到新的失活吸附剂A中，在上述条件下对失活吸附剂A进行再生，再生结束后吸附剂可恢复7.0～7.5mg/g的Li+吸附容量。再生剂在经过如此10个周期的循环使用后仍能使失活吸附剂A恢复高Li+吸附容量。说明再生后的吸附剂G的性能与未失活的吸附剂G的性能一样。
图1是本发明实施例1～6中失活和再生后的铝盐锂吸附剂的X射线衍射图谱示意图，其中A为失活吸附剂A的X射线衍射图谱，B～G依次为实例1～6中再生后吸附剂的X射线衍射图谱。从图1可以看出，代表吸附剂失活的Al(OH)3特征峰在再生后都可消失，说明失活吸附剂在上述条件中再生都能得到铝盐锂吸附剂的晶体结构。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，包括以下步骤：
将失活的铝盐锂吸附剂和有机溶剂混合，超声分散后真空干燥，将上述干燥的铝盐锂吸附剂粉末浸渍在再生剂中进行再生，获得再生后的铝盐锂吸附剂；
所述失活的铝盐锂吸附剂为mLiCl·2Al(OH)3·nH2O，其中m＝0～1，n＝0.5～5；
所述再生剂为锂盐溶液或锂盐与碱金属盐的混合溶液。
2.根据权利要求1所述的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙酸、丙酮中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，所述锂盐为氯化锂、硝酸锂、硫酸锂、氢氧化锂中的至少一种；所述碱金属盐为氯化钠、硝酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、氯化镁、硝酸镁、硫酸镁、氯化钙、硝酸钙、硫酸钙中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，所述再生剂中锂离子的浓度为1～70g/L。
5.根据权利要求1所述的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，所述再生剂的pH值为4.0～9.0。
6.根据权利要求1所述的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，所述失活的铝盐锂吸附剂溶于有机溶剂的浓度为0.01～0.05g/mL。
7.根据权利要求1所述的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，所述超声分散的温度为25～45℃，时间为10～40min，功率为40～100W。
8.根据权利要求1所述的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，所述真空干燥的温度为40～120℃，时间为4～24h。
9.根据权利要求1所述的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，所述干燥的铝盐锂吸附剂粉末溶于再生剂的浓度为0.02～1g/mL。
10.根据权利要求1所述的铝盐锂吸附剂的一步再生方法，其特征在于，所述将上述干燥的铝盐锂吸附剂粉末浸渍在再生剂中进行再生，其中再生是在水浴摇床中，于150rpm的转速下振荡1～10h，水浴温度为40～80℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011561936.3A CN112691654B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011561936.3A CN112691654B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112691654A true CN112691654A (zh) | 2021-04-23 |
| CN112691654B CN112691654B (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=75510534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011561936.3A Active CN112691654B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112691654B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115814775A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-21 | 成都理工大学 | 一种锂铝层状双氢氧化物吸附剂的再生方法 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4221767A (en) * | 1978-09-05 | 1980-09-09 | The Dow Chemical Company | Recovery of lithium from brines |
| US4472362A (en) * | 1980-12-18 | 1984-09-18 | The Dow Chemical Company | Regeneration of crystalline lithium aluminates |
| US4477367A (en) * | 1980-12-18 | 1984-10-16 | The Dow Chemical Company | Crystalline 2-layer lithium-hydroxy aluminates |
| CN106140121A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-23 | 江西赣锋锂业股份有限公司 | 一种铝盐锂吸附剂性能恢复的再生方法 |
| CN106902774A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-06-30 | 王云 | 一种层状铝盐吸附剂的制备方法和层状铝盐吸附剂 |
| CN107250049A (zh) * | 2014-11-07 | 2017-10-13 | 阿尔杰代能源有限责任公司 | 用于锂提取的多孔活化的氧化铝基吸附剂 |
| US20170333867A1 (en) * | 2014-10-30 | 2017-11-23 | Albemarle Corporation | Sorbents for Recovery of Lithium Values from Brines |
| CN107787248A (zh) * | 2015-06-05 | 2018-03-09 | 艾拉梅公司 | 包括在特定条件下使勃姆石沉淀的步骤的制备吸附材料的方法以及利用该材料从盐溶液提取锂的方法 |
| CN108993376A (zh) * | 2018-09-17 | 2018-12-14 | 华东理工大学 | 一种铝盐锂吸附剂及其制备方法与应用 |
| CN110354796A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-22 | 湖南雅城新材料有限公司 | 一种铝盐型锂吸附剂及其制备方法与应用 |
| CN110639467A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-03 | 华东理工大学 | 一种磁性铝盐锂吸附剂的制备方法 |
| US20200129955A1 (en) * | 2017-09-25 | 2020-04-30 | Ecostar-Nautech Co., Ltd. | Method of producing granular sorbent for extracting lithium from lithium-containing brine |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011561936.3A patent/CN112691654B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4221767A (en) * | 1978-09-05 | 1980-09-09 | The Dow Chemical Company | Recovery of lithium from brines |
| US4472362A (en) * | 1980-12-18 | 1984-09-18 | The Dow Chemical Company | Regeneration of crystalline lithium aluminates |
| US4477367A (en) * | 1980-12-18 | 1984-10-16 | The Dow Chemical Company | Crystalline 2-layer lithium-hydroxy aluminates |
| US20170333867A1 (en) * | 2014-10-30 | 2017-11-23 | Albemarle Corporation | Sorbents for Recovery of Lithium Values from Brines |
| CN107250049A (zh) * | 2014-11-07 | 2017-10-13 | 阿尔杰代能源有限责任公司 | 用于锂提取的多孔活化的氧化铝基吸附剂 |
| CN107787248A (zh) * | 2015-06-05 | 2018-03-09 | 艾拉梅公司 | 包括在特定条件下使勃姆石沉淀的步骤的制备吸附材料的方法以及利用该材料从盐溶液提取锂的方法 |
| CN106140121A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-23 | 江西赣锋锂业股份有限公司 | 一种铝盐锂吸附剂性能恢复的再生方法 |
| CN106902774A (zh) * | 2017-04-05 | 2017-06-30 | 王云 | 一种层状铝盐吸附剂的制备方法和层状铝盐吸附剂 |
| US20200129955A1 (en) * | 2017-09-25 | 2020-04-30 | Ecostar-Nautech Co., Ltd. | Method of producing granular sorbent for extracting lithium from lithium-containing brine |
| CN108993376A (zh) * | 2018-09-17 | 2018-12-14 | 华东理工大学 | 一种铝盐锂吸附剂及其制备方法与应用 |
| CN110354796A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-22 | 湖南雅城新材料有限公司 | 一种铝盐型锂吸附剂及其制备方法与应用 |
| CN110639467A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-03 | 华东理工大学 | 一种磁性铝盐锂吸附剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ANDREW M. FOGG ET AL.,: "Synthesis and Anion Exchange Chemistry of Rhombohedral Li/Al Layered Double Hydroxides", 《CHEMISTRY OF MATERIALS》, vol. 14, no. 1, 19 December 2001 (2001-12-19), pages 232 - 234, XP093030033, DOI: 10.1021/cm0105099 * |
| JIANMIN ZENG ET AL.,: "Studies on the Interaction Mechanism between Lithium Chloride and Amorphous Al(OH)3", 《ADVANCED MATERIALS RESEARCH》, vol. 634, 11 January 2013 (2013-01-11), pages 126 - 129 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115814775A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-03-21 | 成都理工大学 | 一种锂铝层状双氢氧化物吸附剂的再生方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112691654B (zh) | 2024-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109513424B (zh) | 一种碳/水滑石复合吸附剂及其制备、在重金属吸附中的应用和再生方法 | |
| CN106076243B (zh) | 一种微孔铝盐锂吸附剂及其制备方法、填料和富集锂离子的方法 | |
| CN104485148B (zh) | 一种高效提取水中铀酰离子的方法 | |
| CN104059167B (zh) | 一种多胺化合物修饰磁性壳聚糖的制备方法及其应用 | |
| CN108543514B (zh) | 一种铝盐吸附剂、制备方法以及盐湖卤水中锂的分离方法 | |
| CN101992064A (zh) | 一种新型单宁酸固化壳聚糖重金属离子吸附剂的制备方法 | |
| CN111250063A (zh) | 一种导电锰-钛锂离子筛/石墨烯复合水凝胶的制备及其在盐湖卤水提取锂中的应用 | |
| CN110639467A (zh) | 一种磁性铝盐锂吸附剂的制备方法 | |
| CN107008230B (zh) | 磁性复合吸附剂及其制备方法 | |
| CN109078602B (zh) | 磁性微孔锂吸附剂及其制备方法与应用 | |
| CN113511663A (zh) | 一种油田地下卤水提锂制备碳酸锂工艺 | |
| CN110756165B (zh) | 一种用于吸附重金属离子的羧基碳球的制备方法及其产品 | |
| CN110559986A (zh) | 一种磁性花状磷酸钛吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN112691654B (zh) | 一种铝盐锂吸附剂的一步再生方法 | |
| Liao et al. | Simultaneous removal of cadmium and lead by biochar modified with layered double hydroxide | |
| CN110026169B (zh) | 一种聚合物基纳米碳酸镧材料、制备方法、应用及再生方法 | |
| CN109097568B (zh) | 一种从含硒砷碱性浸出液中分离硒和砷的方法 | |
| de Aquino et al. | Influence of terephthalate anion in ZnAl layered double hydroxide on lead ion removal: Adsorption, kinetics, thermodynamics and mechanism | |
| CN113304730A (zh) | 一种用于废旧三元电池中钴回收的特种吸附剂的制备方法 | |
| JP2008049241A (ja) | 排水処理におけるリン吸着剤脱着・再生方法 | |
| CN109926028B (zh) | 一种硫脲印迹树脂及其制备方法和在吸附金中的应用 | |
| WO2023160105A1 (zh) | 一种硅-铝-铁复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN113184921B (zh) | 基于含镍污泥的ldh基复合材料及其制备方法 | |
| CN113877531B (zh) | 一种耐酸性负载纳米氧化铝生物炭的制备方法与应用 | |
| CN112520737A (zh) | 壳聚糖基分层多孔碳材料的制备方法和在回收镓中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |