一种锂离子吸附材料及其制备方法、提锂系统和提锂方法技术方案

本发明专利技术涉及锂离子吸附领域，具体而言，涉及一种锂离子吸附材料及其制备方法、提锂系统和提锂方法。所述锂离子吸附材料的制备方法，包括以下步骤：将锂离子筛和高分子聚合物溶解并混合均匀，得到纺丝液；将所述纺丝液进行静电纺丝，得到所述锂离子吸附材料；所述锂离子筛和所述高分子聚合物的质量比为(5～10)：(24～40)。所述锂离子吸附材料的制备方法，制备方法简单，制备得到的锂离子吸附材料吸附性能优异。异。异。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子吸附材料及其制备方法、提锂系统和提锂方法


[0001]本专利技术涉及锂离子吸附领域，具体而言，涉及一种锂离子吸附材料及其制备方法、提锂系统和提锂方法。

技术介绍

[0002]锂是己知最轻的金属，在轻质合金领域用以制造轻合金和耐磨合金，具有密度低、抗腐蚀能力强、弹性模量大、高比韧度、高耐损伤的特点，是一种高减重效益理想的轻质材料。锂及其化合物广泛应用于国民经济的各个领域，不仅在传统的消费领域如玻璃、陶瓷、润滑剂等领域起到重要作用，也推动了高新
如锂电池、核能、航空航天等领域的发展，被誉为“21世纪的新能源”。近年来随着高新技术产业的发展，锂的市场需求量急剧增长，陆地上的锂资源已不能满足社会对锂的需求，从液态锂资源中提锂越来越受到人们的重视。现阶段制备出的锂离子筛大多为粉状，尽管吸附性能较好，但流动性及渗透性都很差，不利于实现工业化应用，国内外研究者在锂离子筛成型方面进行了大量的研究工作。
[0003]粒状离子筛一般通过物理煅烧或利用高分子材料粘合成型，物理煅烧成型后的锂离子筛容易破碎，稳定性较差；直接粘合大多采用高分子化合物作为粘结剂，采用相转化工艺成型为粒状吸附剂，但是由于添加的粘合剂大多是有机物，其亲水性能较差，导致粒状锂离子筛的锂交换速度降低，锂吸附量比粉末状离子筛有所降低。膜状离子筛是将离子筛加入到铸膜液中，进行刮膜成型，膜型吸附剂的机械强度和化学稳定性均较良好，而且在海水中的溶损率很小，适宜于大量生产和连续操作；但是聚合物掩蔽了离子筛的某些活性部位，锂吸附量比粉末状离子筛有所降低。而采用静电纺丝技术制备的纳米纤维毡型吸附剂，可以很好的保留锂离子筛的吸附位点，同时改善解决了其渗透性和不易成型的问题，成为国内外开发的重点。
[0004]静电纺丝工艺主要分为四个部分，基区、喷射、拉伸和收集。针尖与溶液喷出的界面称为基区，首先射流从针尖出来形成一个称为泰勒锥的锥形，泰勒锥的形状取决于液体的表面张力和电场的力。随后喷射出来的细流在电场力作用下以很高的倍率被拉伸细化并向接收基底运动，在此过程中随着溶剂挥发或熔体固化，纤维最终落在带有相反电荷或接地的收集装置上，这个连续的过程为喷射、拉伸和收集。纤维在空气中的运行轨迹是非直线型的，所以在接收装置上得到的是絮状或网状的微/纳米纤维或无纺布状纤维膜材料。静电纺丝技术制备的纤维膜具有材料多样化、高长径比、髙孔隙率、高比表面积、结构均一等优点，其次方法简单，能够实现大规模制备。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个方面，涉及一种锂离子吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将锂离子筛和高分子聚合物溶解并混合均匀，得到纺丝液；将所述纺丝液进行静电纺丝，得到所述锂离子吸附材料；
[0008]所述锂离子筛和所述高分子聚合物的质量比为(5～10)：(24～40)。
[0009]所述锂离子吸附材料的制备方法，制备方法简单，制备得到的锂离子吸附材料吸附性能优异。
[0010]本专利技术的另一个方面，还涉及所述的锂离子吸附材料的制备方法制备得到的锂离子吸附材料；
[0011]优选地，所述锂离子吸附材料的厚度为0.5～1cm。
[0012]所述锂离子吸附材料，满足盐湖提锂工艺的使用条件，不易流失，具有较高的锂离子吸附量，渗透性高。
[0013]本专利技术的另一个方面，还涉及一种提锂系统，包括：吸附单元、盐湖卤水储存装置和盐酸储存装置；
[0014]所述吸附单元内设置有若干个吸附柱；所述吸附柱的内侧壁上附着所述的锂离子吸附材料；
[0015]所述盐湖卤水储存装置的出液口与所述吸附柱的进液口相连；所述盐酸储存装置的出液口与所述吸附柱的进液口相连。
[0016]所述的提锂系统结构设置合理，具有较好的提锂效果。
[0017]本专利技术的另一个方面，还涉及一种提锂方法，使用所述的提锂系统，包括以下步骤：
[0018]将盐湖卤水注入至吸附柱内，所述吸附柱进行第一负压抽吸；
[0019]将盐酸注入至所述吸附柱内，所述吸附柱进行第二负压抽吸。
[0020]所述提锂方法，提锂效率高，可以对废液进行循环回收利用，实现可持续发展。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0022](1)本专利技术提供的锂离子吸附材料的制备方法，制备方法简单，将锂离子筛粉体和高分子聚合物按照一定的比例溶解并混合，采用静电纺丝技术制备得到锂离子吸附材料，解决了锂离子筛粉体不易成型和直接使用而出现流失的问题，可以很好的保留锂离子筛的吸附位点，保证锂离子的吸附量；具有高孔隙率，结构均一，提高材料的渗透性。
[0023](2)本专利技术提供的锂离子吸附材料，满足盐湖提锂工艺的使用条件，不易流失，具有较高的锂离子吸附量，渗透性高。
[0024](3)本专利技术提供的提锂系统，结构设置合理，具有较好的提锂效果。
[0025](4)本专利技术提供的提锂方法，提锂效率高，可以对废液进行循环回收利用，实现可持续发展。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为实施例1的锂离子吸附材料的扫描电镜图；
[0028]图2为实施例2的锂离子吸附材料的扫描电镜图；
[0029]图3为实施例3提供的提锂系统的结构示意图。
[0030]附图标记：
[0031]1‑
吸附单元、2
‑
盐湖卤水储存装置、3
‑
盐酸储存装置、4
‑
吸附柱、5
‑
第一阀门、6
‑
第二阀门。
具体实施方式
[0032]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0033]本专利技术的一个方面，涉及一种锂离子吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
[0034]将锂离子筛和高分子聚合物溶解并混合均匀，得到纺丝液；将所述纺丝液进行静电纺丝，得到所述锂离子吸附材料；
[0035]所述锂离子筛和所述高分子聚合物的质量比为(5～10)：(24～40)(例如5：40、6：38、7：27、8：35、9：30或10：24)。
[0036]所述的锂离子吸附材料的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将锂离子筛和高分子聚合物溶解并混合均匀，得到纺丝液；将所述纺丝液进行静电纺丝，得到所述锂离子吸附材料；所述锂离子筛和所述高分子聚合物的质量比为(5～10)：(24～40)。2.根据权利要求1所述的锂离子吸附材料的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物包括：聚偏氟乙烯、聚乙烯和聚醚砜；优选地，所述聚偏氟乙烯、所述聚乙烯和所述聚醚砜的质量比为(20～30)：(2～5)：(2～5)。3.如权利要求1或2所述的锂离子吸附材料的制备方法制备得到的锂离子吸附材料；优选地，所述锂离子吸附材料的厚度为0.5～1cm。4.一种提锂系统，其特征在于，包括：吸附单元、盐湖卤水储存装置和盐酸储存装置；所述吸附单元内设置有若干个吸附柱；所述吸附柱的内侧壁上附着权利要求1～3任一项所述的锂离子吸附材料；所述盐湖卤水储存装置的出液口与所述吸附柱的进液口相连；所述盐酸储存装置的出液口与所述吸附柱的进液口相连。5.根据权利要求4所述的提锂系统，其特征在于，所述吸附单元内设置50～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙广东，赵昕，陈亦力，莫恒亮，李锁定，李天玉，肖宏康，彭文娟，胡月，
申请(专利权)人：碧水源膜技术研究中心北京有限公司，
类型：发明
国别省市：