CN114100569B - 一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114100569B
CN114100569B CN202111419743.9A CN202111419743A CN114100569B CN 114100569 B CN114100569 B CN 114100569B CN 202111419743 A CN202111419743 A CN 202111419743A CN 114100569 B CN114100569 B CN 114100569B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
salt
zeolite
composite material
manganese
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.)
Active
Application number
CN202111419743.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114100569A (zh
Inventor
侯鸿杰
王振青
崔孟涛
郅立鹏
刘冰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Naboke Environmental Protection Technology Co ltd
Qingdao Huashijie Environment Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Qingdao Naboke Environmental Protection Technology Co ltd
Qingdao Huashijie Environment Protection Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Naboke Environmental Protection Technology Co ltd, Qingdao Huashijie Environment Protection Technology Co ltd filed Critical Qingdao Naboke Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202111419743.9A priority Critical patent/CN114100569B/zh
Publication of CN114100569A publication Critical patent/CN114100569A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114100569B publication Critical patent/CN114100569B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/041—Oxides or hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • 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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0222—Compounds of Mn, Re
    • 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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • 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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • 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
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/186—Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00—Lithium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00—Lithium compounds
    • C01D15/08—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B26/00—Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
    • C22B26/10—Obtaining alkali metals
    • C22B26/12—Obtaining lithium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/22—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by physical processes, e.g. by filtration, by magnetic means, or by thermal decomposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • 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
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials
    • 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
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4806—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of inorganic character
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明涉及复合材料制备技术领域，具体地说，涉及一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用。所述复合材料包括沸石和锰系锂离子筛，制备方法为将锰系锂离子筛负载在多孔沸石上。该复合材料制备工艺简单，参数易控制，适于工业化生产，制备的复合材料对盐湖中的锂具有良好的吸附性和选择性，而且自身溶损率极低，可作为工业提取盐湖中锂的手段。

Description

一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及复合材料制备技术领域，具体地说，涉及一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
锂是是自然界中最轻的金属，同时也是半径最小的碱金属，其化合物有着众多卓越的性能，在不同领域均有广泛且重要的应用。自然界的锂资源主要存在于锂矿石等固体资源和盐湖、海水等液体资源中，其中液体资源锂储量是固体资源的1.5万倍，因此对液体中锂的开发具有极其重要的战略意义。目前对于液体资源中锂的提取，主要采用吸附法、萃取法、渗析法、蒸发结晶法等，其中吸附法工艺简单，选择性好，对环境友好，作为一种极具前景的提取锂的手段备受关注。
吸附法的核心在于吸附剂的选择，目前吸附剂分为高分子树脂和无机吸附剂两大类，无机吸附剂包括无定型氢氧化物、层状吸附剂、离子筛型氧化物、铝盐吸附剂等，此类型吸附剂一般为粉末状，在提取锂的过程中存在着与溶液分离困难的缺点。专利CN108212074B公开了一种磁性元素掺杂偏钛酸型锂离子筛及其制备方法，该方法将磁性元素掺杂到Li2TiO3的晶格中，取代部分钛的位置，经过酸洗脱锂形成，该方法制备的吸附剂结构稳定，易于分离，但是磁性材料占比高，单位质量的吸附量不高，并且制备过程中参数管控严格，不利于后续工业化生产。专利CN108636344A提出了一种用于盐湖提锂材料的锑酸盐吸附剂的制备方法，将三氧化二锑溶解于强酸性溶液中，加入氧化硅包覆过氧化氢水溶液，之后滴加氢氧化锂，蒸发结晶后烘干，获得复合吸附剂，该方法可以在吸附结束后通过微球的磁性进行筛选分离，但是磁性微球可能面临消磁的隐患，并且制备工艺复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于提取锂的复合材料及其制备方法，该制备方法工艺简单，参数易于控制，适于工业化生产，制备的复合材料结构稳定，易于与吸附液分离。
为实现以上目的，本发明的技术方案如下：
一种用于提取锂的复合材料，包括沸石和锰系锂离子筛。
所述沸石的质量占比为90-98％，所述锰系锂离子筛的质量占比为2-10％；
优选的，所述沸石的质量占比为93-96％，所述锰系锂离子筛的质量占比为4-7％；
更优选的，所述沸石的质量占比为95％，所述锰系锂离子筛的质量占比为5％。
所述材料的比表面积为48-55m2/g，孔径为10-50nm。
复合材料主要是通过锰系锂离子筛中脱去锂后产生的离子空穴进行吸附，孔径越小，比表面越大，复合材料与溶液的接触面越大，越有利于吸附，但是在脱附时越困难，因此孔径和比表面应在上述范围内，可以达到吸附-脱附平衡。
本发明还提供一种用于提取锂的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将粒径在0.15-0.2mm之间的沸石放入质量分数15-25％的氯盐溶液中煮沸1-3h，彻底洗涤干净后在70-90℃下干燥，获得沸石基材；
优选的，所述沸石为斜发沸石；
所述氯盐包括NaCl或KCl；
优选的，所述氯盐浓液中氯盐的质量分数为20％；
所述沸石和所述氯盐的质量比为1:1-5；
优选的，所述沸石和所述氯盐的质量比为1:3；
优选的，所述干燥温度为80℃；
优选的，所述煮沸时间为2h。
此步骤煮沸可以去除沸石中的杂质，并且氯盐可以保持沸石孔道的完整规则，有利于后续负载锰系锂离子筛，并且有利于应用过程中吸附锂。
S2：配置浓度为1-3g/L的锂盐溶液并调整PH至酸性，加入锰盐并调整混合溶液PH至碱性，在20-30℃下充分搅拌获得前驱液；
所述锂盐包括氯化锂、硫酸锂和硝酸锂中的一种或多种；
所述锰盐包括氯化锰、硫酸锰和硝酸锰中的一种或多种；
所述锂盐和锰盐为同一种阴离子盐；
所述锂盐和锰盐的质量比为1:18-23；
优选的，所述锂盐和锰盐的质量比为1:20。
调节PH至酸性为使用锂盐对应的酸调节PH至5-5.5；
调节PH至碱性为使用氨水调节PH至8-8.5；
优选的，所述搅拌温度为25℃；
锂盐溶解后溶液呈中性或弱碱性，在此条件下锂盐呈稳定态，调节pH至酸性后能提高其反应活性；加入锰盐后的混合溶液PH值与锰系锂离子筛的粒径均匀性有很大关系，PH越高，越有利于晶粒的增长，但同时晶粒均匀性会有所下降，因此调节混合溶液PH至8-8.5比较适宜。搅拌需搅拌充分，保证反应底物混合均匀，以使晶粒尽可能规整。
S3：将沸石基材与前驱液混合，在100-130℃下反应20-30h，过滤洗涤干燥得到前驱体材料；
所述前驱液中锂盐和锰盐的总质量与沸石的质量比为1:20-25；
优选的，所述前驱液中锂盐和锰盐的总质量与沸石的质量比为1:22；
优选的，所述反应温度为120℃；
优选的，所述反应时间为22h。
S4：将前驱体材料在350-400℃下焙烧20-25h，即得到所述用于提取锂的复合材料。
优选的，所述焙烧温度为380℃。
将前驱体材料焙烧后，锂离子和锰离子键合生成的锰系锂离子筛中的锂离子会脱去，在此位置形成离子空穴，当复合材料接触待提锂溶液时，溶液内的锂离子会趋于填充复合材料上的离子空穴，溶液中的锂就被复合材料吸附提取出来。当复合材料完成吸附后，需要进行脱附以收集锂，现有常规粉体吸附剂粒径小，需反复过滤酸洗，难以迅速收集，而本发明提供的离子筛负载于粒径大的沸石上，能快速进行收集。
本发明还提供上述复合材料在提取盐湖中锂方面的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明提供的复合材料将锂离子筛吸附剂负载于多孔结构沸石上，对锂离子具有良好的选择吸附性，而且吸附后与吸附液分离方法简单，脱附率高；
(2)沸石为多孔材料，进一步提高了复合材料的比表面，有利于吸附量的提升，适于工业化提锂；
(3)复合材料的结构稳定，原料廉价，工艺简单，参数易于控制，易于工业化生产。
附图说明
图1是复合材料中沸石的XRD谱图。
具体实施方式
如本文所用之术语：
“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例1
一种用于提取锂的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将760g粒径为0.2mm的斜发沸石放入质量分数15％的NaCl溶液中煮沸1h，充分洗涤，在70℃下干燥获得沸石基材；
沸石和NaCl的质量比为1:1；
S2：将2g氯化锂配置成1g/L的锂盐溶液，用盐酸调节PH至5，加入36g氯化锰，用氨水调节混合溶液PH至8，在20℃下充分搅拌获得前驱液；
S3：将760g沸石基材与前驱液混合，在100℃下反应20h，过滤后充分洗涤，干燥得到前驱体材料；
S4：将前驱体材料在350℃下焙烧20h，即得到用于提取锂的复合材料。
制备的用于提取锂的复合材料，包括沸石和锰系锂离子筛。
其中沸石的质量占比为95.2％，锰系锂离子筛的质量占比为4.8％；
复合材料的比表面积为49.2m2/g，孔径大小集中在22-24nm。
对复合材料中的沸石基材进行XRD表征，如图1，可以看出经过改性及负载，基体沸石结构仍然完整，整个过程未对沸石产生影响，体现出了复合材料的稳定性。
实施例2
一种用于提取锂的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将1200g粒径为0.15mm的斜发沸石放入质量分数25％的KCl溶液中煮沸3h，充分洗涤，在90℃下干燥获得沸石基材；
沸石和KCl的质量比为1:5；
S2：将2g硫酸锂配置成3g/L的锂盐溶液，用硫酸调节PH至5，加入46g硫酸锰，用氨水调节混合溶液PH至8，在30℃下充分搅拌获得前驱液；
S3：将1200g沸石基材与前驱液混合，在130℃下反应30h，过滤后充分洗涤，干燥得到前驱体材料；
S4：将前驱体材料在400℃下焙烧25h，即得到用于提取锂的复合材料。
制备的用于提取锂的复合材料，包括沸石和锰系锂离子筛。
其中沸石的质量占比为96.1％，锰系锂离子筛的质量占比为3.9％；
复合材料的比表面积为51.4m2/g，孔径大小集中在18-21nm。
实施例3
一种用于提取锂的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将924g粒径为0.18mm的斜发沸石放入质量分数20％的KCl溶液中煮沸2h，充分洗涤，在80℃下干燥获得沸石基材；
沸石和KCl的质量比为1:3；
S2：将2g硝酸锂配置成2g/L的锂盐溶液，用硝酸调节PH至5，加入40g硝酸锰，用氨水调节混合溶液PH至8.5，在25℃下充分搅拌获得前驱液；
S3：将924g沸石基材与前驱液混合，在120℃下反应25h，过滤后充分洗涤，干燥得到前驱体材料；
S4：将前驱体材料在380℃下焙烧22h，即得到用于提取锂的复合材料。
制备的用于提取锂的复合材料，包括沸石和锰系锂离子筛。
其中沸石的质量占比为95.7％，锰系锂离子筛的质量占比为4.3％；
复合材料的比表面积为50.3m2/g，孔径大小集中在15-20nm。
测试例1
配置卤水，卤水中各离子含量为Li+(2.125g/L)，Na+(201.361g/L)，K+(48.687g/L)，Mg2+(0.013g/L)。
将实施例1-3制备的复合材料各1g放入20ml卤水中进行测试，搅拌条件下吸附2h，取出复合材料干燥后称重，用20mL酸洗液的进行酸洗，搅拌条件下酸洗2h，使用光度计测试吸附后的卤水和酸洗液中Li+的含量。
吸附和脱附结果见表1。
表1吸附和脱附结果
序号 Li+吸附率％ 溶损率％ Li+脱附率％ Mg2+吸附率％
实施例1 98.9 ≤2.3 97.7 9.9
实施例2 97.6 ≤1.9 97 10.1
实施例3 96.3 ≤1.8 96.2 9.8
通过测试例可以看出，本发明制备的提取锂复合材料对锂离子的吸附能力极强，且选择性很高，吸附后的脱附能力也极强，提取锂的工艺中，本复合材料的溶损率极低，可反复使用，使用寿命长，通过锂离子的吸附和脱附率，可以证明本发明制备的复合材料可以作为提取盐湖中锂的优异的吸附剂。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (16)

1.一种用于提取锂的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括沸石和锰系锂离子筛；
所述提取锂的复合材料的制备方法包括如下步骤：
S1：将沸石放入氯盐溶液中煮沸t1时间，洗涤干燥获得沸石基材；
S2：配置锂盐溶液并调整pH至酸性，加入锰盐并调整混合溶液pH至碱性，在T1温度下搅拌获得前驱液；
S3：将沸石基材与前驱液混合，在T2温度下反应t2时间，过滤洗涤干燥得到前驱体材料；
S4：将前驱体材料在T3温度下焙烧t3时间，即得到所述用于提取锂的复合材料；
所述T3温度为350-400℃。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述沸石的质量占比为90~98%，所述锰系锂离子筛的质量占比为2-10 %。
3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述沸石的质量占比为93~96%，所述锰系锂离子筛的质量占比为4-7%。
4.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于，所述沸石的质量占比为95%，所述锰系锂离子筛的质量占比为5%。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述材料的比表面积为48-55m2/g，孔径为10-50nm。
6.一种权利要求1-5任一项所述的用于提取锂的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将沸石放入氯盐溶液中煮沸t1时间，洗涤干燥获得沸石基材；
S2：配置锂盐溶液并调整pH至酸性，加入锰盐并调整混合溶液pH至碱性，在T1温度下搅拌获得前驱液；
S3：将沸石基材与前驱液混合，在T2温度下反应t2时间，过滤洗涤干燥得到前驱体材料；
S4：将前驱体材料在T3温度下焙烧t3时间，即得到所述用于提取锂的复合材料；
所述T3温度为350-400℃。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S1满足以下条件中的一个或多个：
a.所述沸石的粒径在0.15-0.2mm之间；
b.所述氯盐为NaCl或KCl；
c.所述氯盐溶液中氯盐的质量分数为15-25%；
d.所述沸石和所述氯盐的质量比为1:1-5；
e.所述干燥的温度为70-90℃；
f.所述t1时间为1-3h。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述氯盐溶液中氯盐的质量分数为20%；所述沸石和所述氯盐的质量比为1:3；所述干燥温度为80℃；所述t1时间为2h。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S2满足以下条件中的一个或多个：
g.所述锂盐溶液浓度为1-3g/L；
h.所述锂盐包括氯化锂、硫酸锂和硝酸锂中的一种或多种；
i.所述锰盐包括氯化锰、硫酸锰和硝酸锰中的一种或多种；
j.所述锂盐和锰盐为同一种阴离子盐；
k.所述锂盐和锰盐的质量比为1:18-23。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述锂盐和锰盐的质量比为1:20。
11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S2还满足以下条件中的一个或多个：
l.调节pH至酸性为使用锂盐对应的阴离子酸调节pH至5-5.5；
m.调节pH至碱性为使用氨水调节pH至8-8.5；
n.所述T1温度为20-30℃。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述T1温度为25℃。
13.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S3满足以下条件中的一个或多个：
o.所述前驱液中锂盐和锰盐的总质量与沸石的质量比为1:20-25；
p.所述T2温度为100-130℃；
q.所述t2时间为20-30h。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述前驱液中锂盐和锰盐的总质量与沸石的质量比为1:22；所述T2温度为120℃；所述t2时间为22h。
15.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S4满足以下条件中的一个或多个：
r.所述T3温度为380℃；
s.所述t3时间为20-25h。
16.权利要求1-5任一项所述的复合材料在提取盐湖中锂方面的应用。
CN202111419743.9A 2021-11-26 2021-11-26 一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用 Active CN114100569B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111419743.9A CN114100569B (zh) 2021-11-26 2021-11-26 一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111419743.9A CN114100569B (zh) 2021-11-26 2021-11-26 一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114100569A CN114100569A (zh) 2022-03-01
CN114100569B true CN114100569B (zh) 2023-08-22

Family

ID=80369942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111419743.9A Active CN114100569B (zh) 2021-11-26 2021-11-26 一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114100569B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115676877B (zh) * 2022-10-31 2024-04-02 江苏海普功能材料有限公司 一种硅胶改性的偏钛酸型锂离子筛前驱体及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1302687A (zh) * 2000-01-04 2001-07-11 策卡有限公司 与锂交换的x沸石、其制备方法及其作为氮吸附剂的应用
KR20080045627A (ko) * 2006-11-20 2008-05-23 한국지질자원연구원 가수분해 및 용매교환법에 의한 리튬 망간 산화물의제조방법 및 상기 리튬 망간 산화물을 이용한 이온교환형리튬 흡착제 제조 방법
CN103121724A (zh) * 2012-12-24 2013-05-29 华东理工大学 一种制备锂离子筛MnO2·0.5H2O及其前驱体Li1.6Mn1.6O4的方法
CN112844447A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 四川大学 沸石基脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN113509912A (zh) * 2020-11-25 2021-10-19 中国科学院青海盐湖研究所 一种用于液体锂资源提取的锂离子筛吸附剂颗粒制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1302687A (zh) * 2000-01-04 2001-07-11 策卡有限公司 与锂交换的x沸石、其制备方法及其作为氮吸附剂的应用
KR20080045627A (ko) * 2006-11-20 2008-05-23 한국지질자원연구원 가수분해 및 용매교환법에 의한 리튬 망간 산화물의제조방법 및 상기 리튬 망간 산화물을 이용한 이온교환형리튬 흡착제 제조 방법
CN103121724A (zh) * 2012-12-24 2013-05-29 华东理工大学 一种制备锂离子筛MnO2·0.5H2O及其前驱体Li1.6Mn1.6O4的方法
CN113509912A (zh) * 2020-11-25 2021-10-19 中国科学院青海盐湖研究所 一种用于液体锂资源提取的锂离子筛吸附剂颗粒制备方法
CN112844447A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 四川大学 沸石基脱硝催化剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN114100569A (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080119350A1 (en) Ion exchange type lithium adsorbent using filter and method for preparing the same
US20150258501A1 (en) Composite nanofiber membrane for adsorbing lithium, method of manufacturing the same and apparatus and method for recovering lithium using the same
US8715613B2 (en) Method for producing of ultra-clean and high-purity aqueous hydrogen peroxide solution
EP2744592B1 (de) Auf einem träger präzipitiertes adsorbens, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
CN114100569B (zh) 一种用于提取锂的复合材料及其制备方法和应用
CN104888839A (zh) 一种用于氨脱除的介孔分子筛基催化剂及其制备方法和应用
KR20150093139A (ko) 망간산화 흡착분말이 고정화된 복합 나노파이버 리튬 흡착막의 제조방법 및 그에 따라 제조된 복합 나노파이버 리튬 흡착막
CN108273472A (zh) 一种高效选择性吸附亚硒酸根吸附剂的制备方法
JP2015020090A (ja) リチウム吸着材料の製造方法およびリチウム吸着材料
CN106215911B (zh) 一种用于分离co的高效吸附剂及其制备方法
CN109678137B (zh) 一种空心碳纳米球的制备方法
Sagara et al. Preparation and adsorption properties of λ-MnO2-cellulose hybrid-type lon-exchanger for lithium ion. Application to the enrichment of lithium ion from seawater
CN106824069B (zh) 用于处理含砷废水的稀土掺杂铁炭材料的制备方法
Wang et al. Mesoporous hollow silicon spheres modified with manganese ion sieve: Preparation and its application for adsorption of lithium and rubidium ions
CN109721737A (zh) 一种含有金属有机骨架材料的杂化材料及其制备方法
CN107501095A (zh) 一种共沉催化剂制备碳酸甲乙酯的制备方法
CN108671886A (zh) 一种基于废弃生物质的磁性活性炭吸附剂及其制备方法与应用
Zhao et al. Unraveling the Li+ desorption behavior and mechanism of Li 4 Ti 5 O 12 with different facets to enhance lithium extraction
CN111250033B (zh) 一种金属氧化物多孔微纳分级结构修饰的蜂巢石及其制备方法和应用
JP2003245542A (ja) リチウム吸着剤及びその製造方法ならびにリチウム採取方法
CN114380869A (zh) 一种金属-有机骨架材料及其制备方法和应用
JP2020033215A (ja) セリウム含有デルタ型二酸化マンガン単分散粒子及びその製造方法
CN106582577B (zh) 一种凹凸棒土/聚合物多孔毫米级小球的制备方法及其应用
CN115254072B (zh) 用于阴离子吸附剂的造粒剂及制备方法、阴离子吸附剂
JP6450446B2 (ja) リチウム吸着材料の製造方法およびリチウム吸着材料

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
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Hou Hongjie

Inventor after: Wang Zhenqing

Inventor after: Cui Mengtao

Inventor after: Ji Lipeng

Inventor after: Liu Bing

Inventor before: Hou Hongjie

Inventor before: Wang Zhenqing

Inventor before: Cui Mengtao

Inventor before: Ji Lipeng

Inventor before: Liu Bing

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant