一种高吸附容量颗粒型铝盐提锂吸附剂的制备方法技术

本发明专利技术为一种高吸附容量颗粒型铝盐提锂吸附剂的制备方法。该方法包括步骤1嵌锂型铝盐前驱浆体制备，将铝源、锂源和水均匀混合，接着加入碱液调节PH得嵌锂型铝盐前驱浆体；步骤2一体化造粒，1)VC复合胶制备；2)共混匀浆；3)造粒；步骤3干燥和活化，造粒吸附剂经干燥和水洗活化后得颗粒型铝盐提锂吸附剂。该方法制备了环保型铝盐提锂吸附剂，具有高孔隙率，高锂吸附容量，提锂速率快且循环使用寿命长等优点，该吸附剂可有效用于高镁锂比、低锂品位盐湖提锂，既包括氯化锂型盐湖，也包括硫酸锂型盐湖以及两种混合型盐湖，均且表现出较好的吸附活性和选择性。该制备方法工艺流程短，操作简单且绿色清洁化，具有良好的工业化应用价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种高吸附容量颗粒型铝盐提锂吸附剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及化工新材料制备
，具体为一种高吸附容量颗粒型铝盐提锂吸附剂的制备方法。

技术介绍

[0002]自然界中的锂资源主要储存于花岗岩型矿床和盐湖卤水、海水和地热水中，资料表明，锂资源主要以卤水锂为主，卤水锂资源约占锂总资源的61％，矿石锂约占34％，其余5％的锂资源存在于油田和地热水中。
[0003]吸附提锂技术是近年来发展的一种新型盐湖提锂工艺，该工艺采用特定的锂吸附材料，选择性地从原卤中吸附锂，能够快速从卤水中提取锂，整体回收率达到85％左右，大大提高资源的价值和利用率，是当前盐湖提锂最具竞争力的发展方向，目前国内外均致力研究开发出一种结构稳定、溶损低、吸附量高、吸附速率快以及操作简便的锂吸附剂。
[0004]锰系或钛系锂离子筛吸附剂虽然表现出高的Li吸附活性和选择性，但其实际使用过程溶损偏高且应用条件较为苛刻限制了其工业化应用，铝盐型提锂吸附剂具有制备工艺简单，原料来源广且廉价易得，能够从低品位、高镁锂比盐湖卤水中有效吸附提锂，对卤水PH无苛刻要求，可在中性条件采用去离子水解析等优点，近年来引起国内外研究者的广泛关注，该铝锂层状吸附剂也是目前唯一得到工业化应用的提锂吸附剂，近年来国内外研究者积极的研发铝盐吸附剂合成与成型造粒方法，但目前制方法备都很难避免造成比表面积与孔隙率降低、吸附容量小，造粒后吸附容量进一步降低，动态吸附优势不明显，且成型工艺难免使用非环保性粘结剂，操作复杂，实际应用前景并不乐观。

技术实现思路
<br/>[0005]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的主要目的在于提供一种高吸附容量颗粒型铝盐提锂吸附剂的制备方法，制备了环保型铝盐提锂吸附剂颗粒，具有孔隙率高，提锂速率快，锂吸附容量高且循环使用低溶损等优点，该吸附剂可有效用于高镁锂比、低品位盐湖提锂，既包括氯化锂型盐湖，也包括硫酸锂型盐湖以及氯化锂与硫酸锂混合型盐湖，均且表现出较好的吸附活性和选择性，15min锂吸附容量可达8
‑
16mg/g，锂洗脱率&gt;99％。该制备方法工艺条件温和、操作简单且经济环保，并将功能材料制备与成型造粒一体化，工艺流程大大缩短，造粒吸附剂表现出良好的循环稳定性。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种高吸附容量颗粒型铝盐提锂吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1嵌锂型铝盐前驱浆体制备：
[0009]将铝源、锂源和水按比例均匀混合，超声搅拌溶解得混合盐溶液，接着向混合盐溶液中加入碱液调pH为6
‑
9，反应结束得嵌锂型铝盐前驱浆体；
[0010]步骤2一体化造粒：
[0011]A)VC复合胶制备：将生物多糖溶解于水中，并添加助剂搅拌得C水溶胶；将水性添
加剂溶于热水中配制成V水溶胶；接着将配置好的C水溶胶与V水溶胶按比例混合得复合胶，即VC复合胶；
[0012]作为优选，C水溶胶的质量分数为5
‑
10％；V水溶胶的质量分数为5
‑
10％。
[0013]B)共混匀浆：将A)配制的VC复合胶加入步骤1得到的嵌锂型铝盐前驱浆体中混合，经高速分散搅拌匀浆和超声得共混浆体；
[0014]C)造粒：将共混浆体通过造粒装置滴入接收液中成型，然后进行筛分；
[0015]优选筛分出0.5
‑
2.5mm颗粒。
[0016]D)交联：将筛分后的造粒颗粒浸泡于交联液中，得颗粒性材料；
[0017]步骤3干燥与活化：
[0018]将步骤2制备得到的颗粒性材料进行干燥脱水和水洗活化，即得颗粒型铝盐提锂吸附剂。
[0019]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤1中所述的铝源为饮水级聚合氯化铝、饮用水级聚合氯化铝铁、食品级聚合氯化铝或水合氯化铝；所述的锂源为氢氧化锂、碳酸氢锂、硫酸锂、氢氧化锂中的一种或几种混合，所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾的水溶液中的任意一种，所述碱液浓度为1mol/L
‑
5mol/L。
[0020]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤1中投料铝源和锂源加入量按铝锂摩尔比计为6.5:1
‑
1.5:1；加水量控制固含量为15％
‑
50％。
[0021]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤A)中所述生物多糖为壳聚糖，壳聚糖包括酸溶性壳聚糖和改性壳聚糖；其中改性壳聚糖选自盐酸盐壳聚糖、羧甲基壳聚糖、季铵盐壳聚糖中的任意一种；作为本申请中一种较好的实施方式，步骤A)中所述助剂为柠檬酸、乳酸、草酸、葡萄酸、甘醇酸、苹果酸、酒石酸中的任意一种或几种的组合，所述助剂添加量控制质量浓度为0％
‑
10％。
[0022]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤A)中所述水性添加剂为聚乙烯醇、海藻酸钠或琼脂中的一种，热水温度为70
‑
95℃。
[0023]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤A)中所述VC复合胶中生物多糖与水性添加剂质量比为8
‑
2:1。
[0024]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤A)中所述VC复合胶与铝盐前驱浆体比例按成型材料中胶与粉体质量比计为1:7
‑
1:9。
[0025]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤C)所述接收液为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂的水溶液一种或几种的混合物，控制PH范围为10
‑
13。
[0026]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤D)中所述交联液为柠檬醛、肉桂醛、香茅醛、茴香醛、京尼平中的任意一种的水溶液，交联时间为0.5
‑
24h。
[0027]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤B)中所述高速搅拌的转速为1000
‑
2500r/min，超声波频率为20KHZ
‑
60KHZ。
[0028]作为本申请中一种较好的实施方式，步骤3中干燥处理方式为真空干燥、冷冻干燥、微波干燥或红外干燥；干燥处理后，控制物料的含水率为10wt％
‑
80wt％，更优选为30wt％
‑
70wt％。
[0029]当选用冷冻干燥处理时，冷冻干燥的真空度0
‑
10pa，温度为
‑
50℃
‑
5℃，冷冻时间3
‑
20h，优选为3
‑
12h。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
[0031](1)该方法工艺流程短，反应条件温和，可在常温常压条件下一步合成。整个成型造粒工艺绿色清洁化，环保可控无二次污染。
[0032](2)制备的颗粒铝盐提锂吸附材料可有效用于高镁锂比、低品位盐湖提锂，既包括氯化锂型盐湖，也包括硫酸锂型盐湖以及氯化锂与硫酸锂混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高吸附容量颗粒型铝盐提锂吸附剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1嵌锂型铝盐前驱浆体制备：将铝源、锂源和水按比例均匀混合，超声搅拌溶解得混合盐溶液，接着向混合盐溶液中加入碱液调整pH为6
‑
9，反应结束得嵌锂型铝盐前驱浆体；步骤2一体化造粒：A)VC复合胶制备：将生物多糖溶解于水中，并添加助剂搅拌得C水溶胶；将水性添加剂溶于热水中配制成V水溶胶；接着将配置好的C水溶胶与V水溶胶按比例混合得复合胶，即VC复合胶；B)共混匀浆：将A)配制的VC复合胶加入步骤1得到的嵌锂型铝盐前驱浆体中混合，经高速分散搅拌匀浆和超声得共混浆体；C)造粒：将共混浆体通过造粒装置滴入接收液中成型，然后进行筛分；D)交联：将筛分后的造粒颗粒浸泡于交联液中，得颗粒性材料；步骤3干燥与活化：将步骤2制备得到的颗粒性材料进行干燥脱水和水洗活化，即得颗粒型铝盐提锂吸附剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中所述的铝源为饮水级聚合氯化铝、饮用水级聚合氯化铝铁、食品级聚合氯化铝或水合氯化铝；所述的锂源为氢氧化锂、碳酸氢锂、硫酸锂、氢氧化锂中的任意一种或几种的混合物；所述的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾的水溶液中的任意一种，碱液浓度为1mol/L
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5mol/L。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：铝源和锂源的加入量按铝锂摩尔比计为6.5:1
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1.5:1；加水量控制固含量为15wt％
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50wt％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤A)中所述生物多糖为壳聚糖，包括酸溶性壳聚糖和改性壳聚糖；其中改性壳聚糖选自盐酸盐壳聚糖、羧甲基壳聚糖、季铵盐壳聚糖中的任意一种；配制的C水溶胶的质量百分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨进锋，高枫，邓龙飞，班文俊，蔡荣富，戴毅華，
申请(专利权)人：华锂材料有限公司，
类型：发明
国别省市：