CN116099497A - 一种复合锂吸附剂及其制备方法 - Google Patents
一种复合锂吸附剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116099497A CN116099497A CN202310041127.7A CN202310041127A CN116099497A CN 116099497 A CN116099497 A CN 116099497A CN 202310041127 A CN202310041127 A CN 202310041127A CN 116099497 A CN116099497 A CN 116099497A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium
- composite
- source
- adsorbent
- hydrolysis
- 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.)
- Pending
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 140
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 140
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 23
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 18
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 9
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 11
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 claims description 8
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 claims description 8
- 229940093474 manganese carbonate Drugs 0.000 claims description 8
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 7
- VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N triethylaluminium Chemical compound CC[Al](CC)CC VOITXYVAKOUIBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229940099594 manganese dioxide Drugs 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 3
- SIPUZPBQZHNSDW-UHFFFAOYSA-N bis(2-methylpropyl)aluminum Chemical compound CC(C)C[Al]CC(C)C SIPUZPBQZHNSDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YNQRWVCLAIUHHI-UHFFFAOYSA-L dilithium;oxalate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C(=O)C([O-])=O YNQRWVCLAIUHHI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M lithium acetate Chemical compound [Li+].CC([O-])=O XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CWEHKOAQFGHCFQ-UHFFFAOYSA-N methylalumane Chemical compound [AlH2]C CWEHKOAQFGHCFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 3
- 229960001841 potassium permanganate Drugs 0.000 claims description 3
- MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N triisobutylaluminium Chemical compound CC(C)C[Al](CC(C)C)CC(C)C MCULRUJILOGHCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- TUTOKIOKAWTABR-UHFFFAOYSA-N dimethylalumane Chemical compound C[AlH]C TUTOKIOKAWTABR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 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 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 35
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 8
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000012267 brine Substances 0.000 abstract description 5
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 101100513612 Microdochium nivale MnCO gene Proteins 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 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
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- GCICAPWZNUIIDV-UHFFFAOYSA-N lithium magnesium Chemical compound [Li].[Mg] GCICAPWZNUIIDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001912 maleic anhydride grafted polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising 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
- 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
- B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
- B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
-
- 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
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
- B01J20/28061—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 100-500 m2/g
-
- 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
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
- B01J20/28071—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume being less than 0.5 ml/g
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- 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
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
-
- 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)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明提供了一种复合锂吸附剂及其制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将铝源溶液进行第一水解后,加入锂源和锰源进行第二水解,得到氧化铝复合凝胶;(2)将造孔剂和步骤(1)所述氧化铝复合凝胶混合,然后依次进行干燥、成型和煅烧后,得到复合锂吸附剂前驱体;(3)将步骤(2)所述复合锂吸附剂前驱体进行活化处理,得到复合锂吸附剂。所述制备方法采用一步合成法制备氧化铝负载锂锰离子筛实现离子筛成型,缩短了复合锂吸附剂的合成流程,降低离子筛成型后吸附容量的损失,提高复合锂吸附剂的亲水性;制得的复合锂吸附剂具有高孔隙率和高比表面积,可用于碱性含锂溶液、低浓度含锂溶液和含锂盐湖卤水提锂工艺。
Description
技术领域
本发明属于金属冶金分离及资源回收利用技术领域,尤其涉及一种复合锂吸附剂及其制备方法。
背景技术
锂及其化合物是国民经济和国防建设中具有重要意义的战略资源,被广泛应用在电池、治金等行业。全球探明的陆上锂资源储量以金属锂计约为1400万吨,其中盐湖卤水中的储量占70%~80%。目前,传统的提锂技术主要包括沉淀法、盐析法、溶剂萃取法等。盐湖卤水组分复杂,传统的提取方法存在工艺流程复杂、能耗高等不足;而离子交换与吸附法提锂具有选择吸附性好、工艺简单、回收率高等优点,已发展成一种极具前景的提锂方法。
常用的锂吸附剂包括离子交换树脂、离子印迹材料、铝盐层状材料、离子筛等。离子筛型吸附剂具有吸附容量高、锂镁选择性好等优点,是具备良好前景应用的锂吸附材料。
CN114289000A公开了一种盐湖提锂吸附剂及其制备方法,所述盐湖提锂吸附剂含有以下重量份的原料:钛源40~60份、锂源20~30份、溶胀有机聚合物5~10份、质量分数为10~15%强酸溶液10~15份、固体载体5~10份、分散剂0.1~0.3份、第一致孔剂0.2~0.5份、氯化钠溶液10~15份、硅油5~10份、交联剂1~2份、氯化钠溶液5~8份和质量分数为10~15%的氢氧化钠溶液15~20份;制备方法包括:将钛系离子筛粉体、交联剂和高岭土粉加入马来酸酐接枝聚乙烯蜡混合制得改性固体载体混合物混合,加入造孔剂、溶胀有机聚合物,分散剂和氯化钠进行混合,在100-120℃下,120-160MPa下热压成薄膜,制得吸附剂。所述制备方法通过原料复配使用使得制备的吸附剂具有吸附量增大,渗透率和吸附率增加,吸附时间缩短。
但上述方法制备时间长、成品率低、吸附量较低、成本较高,且由于离子筛粉体直接应用于工业吸脱附装置中将导致吸附塔渗透性差、压降大等问题,因此需对其进行成型处理。
因此,亟需开发一种制备工艺简单、低成本、环保高效、成型的锂吸附剂的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合锂吸附剂及其制备方法,所述制备方法通过氧化铝凝胶负载锂锰离子筛合成复合锂吸附剂,所述制备方法过程简单,降低离子筛成型后吸附容量的损失,制得的复合锂吸附剂可用于碱性含锂溶液、低浓度含锂溶液和含锂盐湖卤水提锂工艺。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将铝源溶液进行第一水解后,加入锂源和锰源进行第二水解,得到氧化铝复合凝胶;
(2)将造孔剂和步骤(1)所述氧化铝复合凝胶混合,然后依次进行干燥、成型和煅烧后,得到复合锂吸附剂前驱体;
(3)将步骤(2)所述复合锂吸附剂前驱体进行活化处理,得到复合锂吸附剂。
本发明所述制备方法采用氧化铝凝胶混合锂源、锰源和造孔剂,一步煅烧出高孔隙率、高比表面积且掺杂铝的复合锂吸附剂,同步实现离子筛合成及成型,采用一步合成法制备氧化铝负载锂锰离子筛,缩短了复合锂吸附剂的合成流程,降低离子筛成型后吸附容量的损失,提高复合锂吸附剂的亲水性,提高吸附速率。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述铝源溶液中铝源包括氯化铝、异丙醇铝、三乙基铝、三异丁基铝、二异丁基氢化铝、一甲基氢化铝、二甲基氢化铝和三乙胺铝烷中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:氯化铝和异丙醇铝的组合,三乙基铝和三异丁基铝的组合或二异丁基氢化铝和一甲基氢化铝的组合等,优选为三乙基铝或异丙醇铝。
优选地,步骤(1)所述铝源溶液的浓度为1.5-3.5mol/L,例如可以是1.5mol/L、1.7mol/L、2mol/L、2.4mol/L、2.8mol/L、3mol/L或3.5mol/L等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述第一水解的温度为25-95℃,例如可以是25℃、35℃、45℃、55℃、65℃、75℃、85℃或95℃等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为50-90℃。
优选地,步骤(1)所述第一水解在搅拌条件下进行。
优选地,步骤(1)所述第一水解的转速为100-500rpm,例如可以是100rpm、200rpm、300rpm、400rpm或500rpm等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述第一水解1-2h后加入酸溶液。
本发明中,第一水解1-2h后加入酸溶液可促进水解。
优选地,所述酸溶液包括硝酸和/或盐酸。
优选地,所述酸溶液的浓度为1-2mol/L,例如可以是1mol/L、1.2mol/L、1.4mol/L、1.6mol/L、1.8mol/L或2mol/L等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述第一水解2-4h后加入锂源和锰源。
优选地,步骤(1)所述锂源包括碳酸锂、硝酸锂、醋酸锂、草酸锂、氯化锂、氢氧化锂或硫酸锂中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:碳酸锂和硝酸锂的组合,醋酸锂和草酸锂的组合或氯化锂和氢氧化锂的组合等,优选为氢氧化锂或碳酸锂。
优选地,步骤(1)所述锰源包括碳酸锰、二氧化锰、高锰酸钾、碳酸锰或硝酸锰中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:碳酸锰和二氧化锰的组合,二氧化锰和高锰酸钾的组合或碳酸锰和硝酸锰的组合等,优选为碳酸锰或二氧化锰。
优选地,步骤(1)所述锂源与锰源的摩尔比为(0.6-1):1,例如可以是0.6:1、0.65:1、0.7:1、0.75:1、0.8:1、0.95:1或1:1等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
值得说明的是,步骤(1)所述铝源溶液中铝源与锂源的摩尔比为(2.43-10.06):1,将铝源与锂源的摩尔比控制在一定范围内时,进一步控制了活化后锂的位点数量,有利于提高吸附量及提高材料稳定性。
优选地,步骤(1)所述第二水解的温度为70-95℃,例如可以是70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述第二水解的时间为15-24h,例如可以是15h、17h、20h、21h、22h、23h或24h等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述造孔剂包括石墨、活性炭、聚乙烯醇、聚氯乙烯、硅酸钙或碳酸钙中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:石墨和活性炭的组合,聚乙烯醇和聚氯乙烯的组合或硅酸钙和碳酸钙的组合等,优选为石墨或碳酸钙。
优选地,步骤(2)所述造孔剂与步骤(1)所述氧化铝复合凝胶的质量比为(0.1%-3%):1,例如可以是0.1%:1、0.5%:1、1%:1、1.5%:1、2%:1、2.5%:1或3%:1等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述混合的时间为20-60min,例如可以是20min、30min、40min、50min或60min等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述干燥的温度为50-100℃,例如可以是50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为60-70℃。
优选地,步骤(2)所述干燥的时间为3-10h,例如可以是3h、4h、5h、6h、7h、9h或10h等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述成型为挤出成型。
值得说明的是,本发明采用挤出成型,能够实现复合锂吸附剂的柱吸附,且复合锂吸附剂的耐磨性能较高,循环使用5次后,吸附容量依然维持在90%,降低了吸附成本。
优选地,步骤(2)所述煅烧的升温速率为4-8℃/min,例如可以是4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min或8℃/min等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述煅烧的温度为120-600℃,例如可以是120℃、150℃、200℃、300℃、400℃、500℃或600℃等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为400-600℃。
优选地,步骤(2)所述煅烧的保温时间为4-6h,例如可以是4h、4.4h、4.8h、5h、5.4h、5.8h或6h等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中,所述煅烧在空气气氛下进行。
作为本发明优选的技术方案,步骤(3)所述活化处理在酸溶液下进行。
优选地,所述酸溶液包括硝酸和/或盐酸。
优选地,所述酸溶液的浓度为0.1-0.5mol/L,例如可以是0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L或0.5mol/L等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将浓度为1.5-3.5mol/L铝源溶液在25-95℃,转速为100-500rpm下进行第一水解1-2h后,加入浓度为1-2mol/L的酸溶液,当第一水解2-4h后加入锂源和锰源,在70-95℃下进行第二水解15-24h,得到氧化铝复合凝胶;
所述锂源与锰源的摩尔比为(0.6-1):1;
(2)将造孔剂和步骤(1)所述氧化铝复合凝胶混合20-60min,然后在50-100℃下干燥3-10h、挤出成型,之后以4-8℃/min升温速率升温至120-600℃煅烧并保温4-6h,得到复合锂吸附剂前驱体;
所述造孔剂与步骤(1)所述氧化铝复合凝胶的质量比为(0.1%-3%):1;
(3)将步骤(2)所述复合锂吸附剂前驱体在浓度为0.1-0.5mol/L的酸溶液中进行活化处理,得到复合锂吸附剂。
第二方面,本发明提供了一种复合锂吸附剂,采用第一方面所述的制备方法制得。
本发明中,所述复合锂吸附剂为Al2O3负载掺杂铝的锰系离子筛的复合条状材料。
作为本发明优选的技术方案,所述复合锂吸附剂的孔隙率为0.270-0.300m3/g,例如可以是0.270m3/g、0.275m3/g、0.280m3/g、0.285m3/g、0.290m3/g、0.295m3/g或0.300m3/g等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述复合锂吸附剂的比表面积为150-160m2/g,例如可以是150m2/g、152m2/g、154m2/g、156m2/g、158m2/g或160m2/g等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中,所述复合锂吸附剂为条状介孔材料。
本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值,还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明所述制备方法采用一步合成法制备氧化铝负载锂锰离子筛实现离子筛成型,缩短了复合锂吸附剂的合成流程,降低离子筛成型后吸附容量的损失,提高复合锂吸附剂的亲水性;所述制备方法无有害性有机废气产生、废酸废碱产生量少,对环境无影响;
(2)本发明制得的复合锂吸附剂具有高孔隙率和高比表面积,可用于碱性含锂溶液、低浓度含锂溶液和含锂盐湖卤水提锂工艺。
附图说明
图1为本发明提供的一种复合锂吸附剂的制备方法的流程示意图;
图2为实施例1制得的复合锂吸附剂的BET表征结果图;
图3为实施例1制得的复合锂吸附剂的孔径分布图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
本发明提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,其流程示意图如图1所示,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将铝源溶液进行第一水解后,加入锂源和锰源进行第二水解,得到氧化铝复合凝胶;
(2)将造孔剂和步骤(1)所述氧化铝复合凝胶混合,然后依次进行干燥、挤出成型和煅烧后,得到复合锂吸附剂前驱体;
(3)将步骤(2)所述复合锂吸附剂前驱体进行活化处理,得到复合锂吸附剂。
实施例1
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将100mL 1.5mol/L异丙醇铝水溶液在85℃下,转速为260rpm下第一水解1.5h,然后升温至95℃,同时加入30mL 1mol/L的硝酸,第一水解2h后加入4.6g Li2CO3和17.9gMnCO3,在95℃下进行第二水解24h,得到氧化铝复合凝胶;
(2)将0.5g石墨和步骤(1)所述氧化铝复合凝胶在蓝式砂磨机中以3000rpm转速混合30min,然后在70℃下干燥4h、采用螺杆挤出机挤出成型,之后以5℃/min升温速率升温至600℃煅烧并保温4h,得到复合锂吸附剂前驱体;
(3)将步骤(2)所述复合锂吸附剂前驱体在浓度为0.2mol/L的盐酸中进行活化处理,得到复合锂吸附剂。
将本实施例制得的复合锂吸附剂进行5次吸附-解吸实验,经5次循环使用后,其仍具有优异的吸附性能,吸附容量仅从25mg/g下降至21mg/g,。
图2为本实施例制得的复合锂吸附剂的BET表征结果图,图3为本实施例制得的复合锂吸附剂的孔径分布图,由图2-3可知,复合锂吸附剂的孔隙率为0.286m3/g、比表面积为151m2/g。
实施例2
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将200mL 1.5mol/L异丙醇铝水溶液在90℃下,转速为260rpm下第一水解1.5h,然后升温至95℃,同时加入30mL 1mol/L的硝酸,第一水解2h后加入9.2g Li2CO3和35.8gMnCO3,在95℃下进行第二水解20h,得到氧化铝复合凝胶;
(2)将1g石墨和步骤(1)所述氧化铝复合凝胶在蓝式砂磨机中以3000rpm转速混合30min,然后在70℃下干燥4h、采用螺杆挤出机挤出成型,之后以5℃/min升温速率升温至600℃煅烧并保温4h,得到复合锂吸附剂前驱体;
(3)将步骤(2)所述复合锂吸附剂前驱体在浓度为0.3mol/L的盐酸中进行活化处理,得到复合锂吸附剂。
实施例3
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将200mL 1.5mol/L异丙醇铝水溶液在84℃下,转速为500rpm下第一水解1.5h,然后升温至95℃,同时加入40mL 1mol/L的硝酸,第一水解2h后加入4.6g Li2CO3和17.9gMnCO3,在95℃下进行第二水解22h,得到氧化铝复合凝胶;
(2)将0.75g石墨和步骤(1)所述氧化铝复合凝胶在蓝式砂磨机中以3000rpm转速混合30min,然后在70℃下干燥3h、采用螺杆挤出机挤出成型,之后以5℃/min升温速率升温至500℃煅烧并保温5h,得到复合锂吸附剂前驱体;
(3)将步骤(2)所述复合锂吸附剂前驱体在浓度为0.5mol/L的盐酸中进行活化处理,得到复合锂吸附剂。
实施例4
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了将步骤(1)“100mL1.5mol/L异丙醇铝水溶液”替换为“100mL 0.5mol/L异丙醇铝水溶液”以外,其他条件均与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了将步骤(1)“100mL1.5mol/L异丙醇铝水溶液”替换为“100mL 5mol/L异丙醇铝水溶液”以外,其他条件均与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了将步骤(1)“4.6gLi2CO3”替换为“2.6g Li2CO3”以外,其他条件均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了将步骤(1)“4.6gLi2CO3”替换为“7.5g Li2CO3”以外,其他条件均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了将步骤(2)“0.5g石墨”替换为“2g石墨”以外,其他条件均与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了步骤(2)煅烧温度为120℃以外,其他条件均与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了步骤(2)煅烧温度为700℃以外,其他条件均与实施例1相同。
对比例1
本对比提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了步骤(1)未加入铝源溶液,直接将4.6g Li2CO3和17.9g MnCO3混合以外,其他条件均与实施例1相同。
对比例2
本对比提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了步骤(2)未加入0.5g石墨以外,其他条件均与实施例1相同。
对比例3
本对比提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,除了未进行步骤(3)以外,其他条件均与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供了一种复合锂吸附剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将100mL 1.5mol/L异丙醇铝水溶液在85℃下,转速为260rpm下第一水解1.5h,然后升温至95℃,同时加入30mL 1mol/L的硝酸,第一水解2h后加入17.9g MnCO3,进行第二水解24h,然后在70℃下干燥4h,之后以5℃/min升温速率升温至600℃煅烧并保温4h,得到粉体;
(2)将4.6g Li2CO3和步骤(1)所述粉体混合30min,然后以5℃/min升温速率升温至600℃煅烧并保温4h,得到复合锂吸附剂。
将上述实施例和对比例制得的复合锂吸附剂进行表征,表征结果如表1所示。
表1
将上述实施例和对比例制得的复合锂吸附剂进行吸附锂性能测试,测试方法为:经0.2g复合锂吸附剂置于100mL 0.1mol/L的含锂溶液(pH=10纯锂溶液)中,震荡24h,采用ICP测定吸附前后溶液中的锂离子浓度,计算吸附容量,测试结果如表2所示。
表2
由表1和表2可以得出以下几点:
(1)本发明实施例1-3提供的复合锂吸附剂的制备方法,制得的复合锂吸附剂具有高孔隙率和高比表面积,能够实现水环境下的快速吸附,可在9h内达到吸附平衡,沉锂母液中的饱和吸附容量高达25mg/g;
(2)综合实施例1和实施例4-5对比可知,当铝源加入量过低时,导致氧化铝凝胶量较少,进而导致材料中的锂含量较高,活化后锂的位点占比多,因此吸附容量较大,但导致复合锂吸附剂材料的稳定性变差,无法重复利用;当铝源加入量过高时,导致氧化铝凝胶量较多,进而导致材料中的锂含量较低,活化后锂的位点占比少,因此吸附容量小;综合实施例1和实施例8对比可知,当造孔剂加入过多(由2.4%增加至9.73%)时,煅烧后造孔剂变成二氧化碳逸出留下空位,制得的复合锂吸附剂孔结构更加丰富,吸附速率变快,但导致材料变脆,稳定性下降;
(3)综合实施例1和实施例9-10对比可知,当煅烧终点温度过低时,因反应未充分发生,材料中的有效成分变少,导致制得的复合锂吸附剂吸附容量低;当煅烧终点温度过高时,因反应充分发生副反应较多,导致制得的复合锂吸附剂有效成分变少吸附容量变低;
(4)综合实施例1和对比例1、对比例4对比可知,当直接制备锰锂分子筛时,因其为粉体材料,与液体接触充分,其吸附性能较好,但无法直接应用于工业吸脱附装置中;当采用多次混合、煅烧时,制得的复合锂吸附剂无吸附锂能力;
(5)综合实施例1和对比例2-3对比可知,当未加入造孔剂时,因比表面积较小,导致制得的复合锂吸附剂吸附容量有所下降;当未进行酸溶液活化时,因吸附剂中的锂离子未移出,吸附剂内无多余位点吸附锂,导致制得的复合锂吸附剂几乎无吸附能力。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征,但本发明并不局限于上述详细结构特征,即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种复合锂吸附剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将铝源溶液进行第一水解后,加入锂源和锰源进行第二水解,得到氧化铝复合凝胶;
(2)将造孔剂和步骤(1)所述氧化铝复合凝胶混合,然后依次进行干燥、成型和煅烧后,得到复合锂吸附剂前驱体;
(3)将步骤(2)所述复合锂吸附剂前驱体进行活化处理,得到复合锂吸附剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述铝源溶液中铝源包括氯化铝、异丙醇铝、三乙基铝、三异丁基铝、二异丁基氢化铝、一甲基氢化铝、二甲基氢化铝和三乙胺铝烷中的任意一种或至少两种的组合,优选为三乙基铝或异丙醇铝;
优选地,步骤(1)所述铝源溶液的浓度为1.5-3.5mol/L;
优选地,步骤(1)所述第一水解的温度为25-95℃,优选为50-90℃;
优选地,步骤(1)所述第一水解在搅拌条件下进行;
优选地,步骤(1)所述第一水解的转速为100-500rpm。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述第一水解1-2h后加入酸溶液;
优选地,所述酸溶液包括硝酸和/或盐酸;
优选地,所述酸溶液的浓度为1-2mol/L。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述第一水解2-4h后加入锂源和锰源;
优选地,步骤(1)所述锂源包括碳酸锂、硝酸锂、醋酸锂、草酸锂、氯化锂、氢氧化锂或硫酸锂中的任意一种或至少两种的组合,优选为氢氧化锂或碳酸锂;
优选地,步骤(1)所述锰源包括碳酸锰、二氧化锰、高锰酸钾、碳酸锰或硝酸锰中的任意一种或至少两种的组合,优选为碳酸锰或二氧化锰;
优选地,步骤(1)所述锂源与锰源的摩尔比为(0.6-1):1;
优选地,步骤(1)所述第二水解的温度为70-95℃;
优选地,步骤(1)所述第二水解的时间为15-24h。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述造孔剂包括石墨、活性炭、聚乙烯醇、聚氯乙烯、硅酸钙或碳酸钙中的任意一种或至少两种的组合,优选为石墨或碳酸钙;
优选地,步骤(2)所述造孔剂与步骤(1)所述氧化铝复合凝胶的质量比为(0.1%-3%):1;
优选地,步骤(2)所述混合的时间为20-60min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述干燥的温度为50-100℃,优选为60-70℃;
优选地,步骤(2)所述干燥的时间为3-10h;
优选地,步骤(2)所述成型为挤出成型;
优选地,步骤(2)所述煅烧的升温速率为4-8℃/min;
优选地,步骤(2)所述煅烧的温度为120-600℃,优选为400-600℃;
优选地,步骤(2)所述煅烧的保温时间为4-6h。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述活化处理在酸溶液下进行;
优选地,所述酸溶液包括硝酸和/或盐酸;
优选地,所述酸溶液的浓度为0.1-0.5mol/L。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将浓度为1.5-3.5mol/L铝源溶液在25-95℃,转速为100-500rpm下第一水解1-2h后,加入浓度为1-2mol/L的酸溶液,当第一水解2-4h后加入锂源和锰源,在70-95℃下进行第二水解15-24h,得到氧化铝复合凝胶;
所述锂源与锰源的摩尔比为(0.6-1):1;
(2)将造孔剂和步骤(1)所述氧化铝复合凝胶混合20-60min,然后在50-100℃下干燥3-10h、挤出成型,之后以4-8℃/min升温速率升温至120-600℃煅烧并保温4-6h,得到复合锂吸附剂前驱体;
所述造孔剂与步骤(1)所述氧化铝复合凝胶的质量比为(0.1%-3%):1;
(3)将步骤(2)所述复合锂吸附剂前驱体在浓度为0.1-0.5mol/L的酸溶液中进行活化处理,得到复合锂吸附剂。
9.一种复合锂吸附剂,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。
10.根据权利要求9所述的复合锂吸附剂,其特征在于,所述复合锂吸附剂的孔隙率为0.270-0.300m3/g;
优选地,所述复合锂吸附剂的比表面积为150-160m2/g。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310041127.7A CN116099497A (zh) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | 一种复合锂吸附剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310041127.7A CN116099497A (zh) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | 一种复合锂吸附剂及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116099497A true CN116099497A (zh) | 2023-05-12 |
Family
ID=86257588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310041127.7A Pending CN116099497A (zh) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | 一种复合锂吸附剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116099497A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109225124A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-18 | 华东理工大学 | 一种颗粒锂吸附剂的制备方法 |
CN110240202A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-09-17 | 中国科学院过程工程研究所 | 锰系锂离子筛、其制备方法及应用 |
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 |
CN114538482A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-05-27 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法 |
CN115155528A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-10-11 | 成都开飞高能化学工业有限公司 | 一种高吸附容量颗粒型铝盐提锂吸附剂的制备方法 |
-
2023
- 2023-01-13 CN CN202310041127.7A patent/CN116099497A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109225124A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-18 | 华东理工大学 | 一种颗粒锂吸附剂的制备方法 |
CN110240202A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-09-17 | 中国科学院过程工程研究所 | 锰系锂离子筛、其制备方法及应用 |
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 |
CN114538482A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-05-27 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种吸附-加压脱附法提纯含锂溶液制备碳酸锂的方法 |
CN115155528A (zh) * | 2022-08-04 | 2022-10-11 | 成都开飞高能化学工业有限公司 | 一种高吸附容量颗粒型铝盐提锂吸附剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
FENG XUE ET AL.: "Preparation and evaluation of α-Al2O3 supported lithium ion sieve membranes for Li+ extraction", 《CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING》, vol. 28, 22 May 2020 (2020-05-22), pages 2313 * |
HYE-JIN HONG ET AL.: "Macroporous Hydrogen Manganese Oxide/Al2O3 for Effective Lithium Recovery from Seawater: Effects of the Macropores vs Mesopores", 《IND. ENG. CHEM. RES.》, vol. 58, 24 April 2019 (2019-04-24), pages 8343 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112808251A (zh) | 盐湖提锂用吸附剂及其制备方法 | |
CN107376827A (zh) | 一种二氧化锆包覆锰系锂离子筛及其制备方法和应用 | |
CN108126651B (zh) | 一种粉煤灰漂珠负载的锂离子筛片及其制备方法 | |
CN111905700A (zh) | 一种树脂基无机纳米粒子复合提锂颗粒 | |
CN110898794B (zh) | 一种锂离子筛的制备方法 | |
CN114288983B (zh) | 一种钛基锂离子交换剂及其制备方法 | |
CN114275790B (zh) | 多孔水化硅酸钙及其制备方法、吸附剂及其应用 | |
CN116920807B (zh) | 一种用于盐湖提锂的吸附剂及其制备方法 | |
CN1803273A (zh) | 一种锂吸附剂的制备方法 | |
CN111825475A (zh) | 一种改性赤泥质多孔陶瓷及其制备方法和应用 | |
CN115715970A (zh) | 一种黑滑石基纳米矿晶及其制备方法 | |
CN110743537A (zh) | 一种oms-2催化材料及其制备方法与应用 | |
CN112316928A (zh) | 一种纤维素锂离子筛复合膜及其制备方法和应用 | |
CN114618440A (zh) | 一种锂盐吸附剂前驱体的合成工艺 | |
CN116099497A (zh) | 一种复合锂吸附剂及其制备方法 | |
CN116966867A (zh) | 层状锂吸附剂粉体及制备方法、层状锂吸附剂颗粒及应用 | |
CN116328713A (zh) | 一种制备锂离子筛吸附剂颗粒的方法和应用 | |
CN115069208B (zh) | 一种多孔纤维束状的钛系锂吸附剂及其制备方法 | |
CN114682215B (zh) | 一种仿生结构狗尾草状复合纳米吸附材料及其制备方法 | |
CN116159531A (zh) | 一种中空纤维膜锂离子吸附剂的制备方法 | |
CN116371373A (zh) | 一种高吸附稳定性钛系颗粒吸附剂的制备方法 | |
CN109621922A (zh) | 一种整体式酚醛树脂基锂离子筛及其制备方法和应用 | |
CN115646474A (zh) | 一种锰钛基复合锂离子筛及其制备方法与应用 | |
CN113697807B (zh) | 以氯化盐为模板剂制备电容炭并循环再生模板剂的方法 | |
CN114452959A (zh) | 一种简单高效的吸附剂复合方法 |
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 |