一种抑菌铝基锂吸附剂及其制备方法技术

技术编号：43838739 阅读：12 留言：0更新日期：2024-12-31 18:35

本发明专利技术公开了一种抑菌铝基锂吸附剂及其制备方法，属于盐湖提锂吸附技术领域。为了解决吸附提锂工程中微生物滋长造成的污染问题，本发明专利技术基于锂源和铝源制备得到铝基吸附剂粉体，造粒得到造粒吸附剂；基于盐酸多巴胺与三(羟甲基)氨基甲烷配制DA‑Tris混合水溶液；通过造粒吸附剂浸润于DA‑Tris混合水溶液中进行反应，得到初步改性铝基锂吸附剂；通过聚乙烯亚胺和盐酸胍反应制备得到胍基聚合物PEIGH；通过初步改性铝基锂吸附剂浸润于PEIGH水溶液中进行反应，得到抑菌铝基锂吸附剂。本发明专利技术制备的铝基锂吸附剂具有良好的抗菌和抗污染性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于盐湖提锂吸附，具体涉及一种抑菌铝基锂吸附剂及其制备方法。

技术介绍

1、铝基锂吸附剂因其制备简单、吸附速度快、选择性高、可回收性好、低溶损的特点而广泛应用于青海地区的盐湖卤水提锂。然而，由于盐湖卤水中天然存在一定量的微生物，这些微生物在合适的ph和温度下容易大量繁殖，在吸附提锂过程中产生严重的微生物污染现象，造成吸附剂界面微生物生物富集，导致吸附提锂传质效率降低，增加运行成本，缩短锂吸附剂和后续工段中材料使用寿命。目前，针对盐湖提锂工程中微生物污染控制常见的工程方案是在吸附工艺前端增加超滤工艺，虽然在一定程度上可提升吸附提锂效率，但超滤工程投资和运行维护成本较高；此外，在进卤中加入次氯酸钠杀菌药剂也可限制微生物的滋长，但该方案往往需要配合增加投入还原药剂或活性炭工艺以除去过量的余氯，否则会导致后续纳滤工段严重的脱盐率衰退现象。综上所述，提高铝基锂吸附剂的抗微生物污性能力是性价比最高的微生物控制工程方案，开发抑菌锂吸附剂在盐湖吸附提锂工程中具有重要战略价值和经济意义。

技术实现思路

1、为了解决吸附提锂工程中微生物滋长造成的污染问题，本专利技术提供一种抑菌铝基锂吸附剂及其制备方法。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案：

3、一种抑菌铝基锂吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

4、1)将锂源溶液和铝源溶液混合，稳定后加入盐酸调节ph至弱酸性，然后进行恒温水浴反应，待反应完后陈化，过滤后将得到的粉体烘干，得到铝基吸附剂粉体；

5、2)对铝基吸附剂粉体造粒，得到造粒吸附剂；

6、3)由盐酸多巴胺(da)与三(羟甲基)氨基甲烷(tris)配制da-tris混合水溶液；

7、4)将造粒吸附剂浸润于da-tris混合水溶液中进行反应，反应完成后用去离子冲洗，得到初步改性铝基锂吸附剂；

8、5)通过聚乙烯亚胺(pei)和盐酸胍(gh)反应，制备得到胍基聚合物peigh(聚乙烯亚胺胍盐酸盐)；

9、6)将初步改性铝基锂吸附剂浸润于peigh水溶液中进行反应，反应完成后用去离子冲洗，得到最终的抑菌铝基锂吸附剂。

10、进一步地，步骤1)中锂源为氯化锂、氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂、硫酸锂中一种或多种，锂源溶液的总锂浓度为1～2mol/l。

11、进一步地，步骤1)中铝源为氯化铝、偏铝酸钠、硝酸铝、pac、硫酸铝中的一种或多种，铝源溶液的浓度为1～3mol/l。

12、进一步地，步骤1)中锂源溶液和铝源溶液按照锂源和铝源的质量比1:1～1:1.2混合。

13、进一步地，步骤1)中调节ph至5.0～7.0，恒温水浴反应条件为50～80℃下反应4～12h。

14、进一步地，步骤1)中陈化12～24h。

15、进一步地，步骤2)中采用nips法对吸附剂粉体造粒，造粒所用基材为pvc、pvdf、psf、ptfe、pan、pmma中的一种或多种。

16、进一步地，步骤3)中配制da-tris混合水溶液的方法为：将浓度为0.5～1.2g/l的盐酸多巴胺与浓度为1～1.5g/l的三(羟甲基)氨基甲烷混合，然后将ph控制在8～9，固液比为1:20～1:50。

17、进一步地，步骤4)中反应时长为1～2h。

18、进一步地，步骤5)中制备聚乙烯亚胺胍盐酸盐的方法为：将聚乙烯亚胺和盐酸胍按照质量比1～2:1加入到三口烧瓶中，在机械搅拌下升温至70～90℃反应1～3h，然后继续升温至100～180℃反应2～4h；反应过程在氮气保护下进行，并且用稀盐酸吸收反应过程中产生的氨气。

19、进一步地，步骤6)中peigh水溶液的质量分数为3％～4％，室温下反应1～2h。

20、一种抑菌铝基锂吸附剂，由上述制备方法制得。

21、本专利技术取得的有益效果：

22、胍基聚合物peigh是一种阳离子型杀菌剂，在生理条件下能够离子化形成带正电基团，而细菌、真菌细胞膜外层呈电负性，胍基通过静电吸引与细菌细胞相互作用，最终导致细胞膜破裂，杀死细菌。本专利技术首先制备初步改性铝基锂吸附剂，然后制备淡黄色黏稠固体胍基聚合物peigh，创新地通过二者反应，进而以盐酸多巴胺作为中间层，将胍基聚合物peigh成功接枝到铝基锂吸附剂表面，赋予了铝基锂吸附剂良好的抗菌和抗污染性能。相比于传统的商业铝基锂吸附剂，本专利技术所述制备的抑菌铝基锂吸附剂的抗菌率高达99.5％，抗微生物污染能力显著提高。

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【技术保护点】

1.一种抑菌铝基锂吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中锂源为氯化锂、氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂、硫酸锂中一种或多种，锂源溶液的总锂浓度为1～2mol/L；铝源为氯化铝、偏铝酸钠、硝酸铝、PAC、硫酸铝中的一种或多种，铝源溶液的浓度为1～3mol/L。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中锂源溶液和铝源溶液按照锂源和铝源的质量比1:1～1:1.2混合。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中调节pH至5.0～7.0，恒温水浴反应条件为50～80℃下反应4～12h；陈化12～24h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中采用NIPS法对吸附剂粉体造粒，造粒所用基材为PVC、PVDF、PSF、PTFE、PAN、PMMA中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中配制DA-Tris混合水溶液的方法为：将浓度为0.5～1.2g/L的盐酸多巴胺与浓度为1～1.5g/L的三(羟甲基)

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中反应时长为1～2h。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中制备聚乙烯亚胺胍盐酸盐的方法为：将聚乙烯亚胺和盐酸胍按照质量比1～2:1加入到三口烧瓶中，在机械搅拌下升温至70～90℃反应1～3h，然后继续升温至100～180℃反应2～4h；反应过程在氮气保护下进行，并且用稀盐酸吸收反应过程中产生的氨气。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6)中PEIGH水溶液的质量分数为3％～4％，室温下反应1～2h。

10.一种抑菌铝基锂吸附剂，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。

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【技术特征摘要】

1.一种抑菌铝基锂吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中锂源为氯化锂、氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂、硫酸锂中一种或多种，锂源溶液的总锂浓度为1～2mol/l；铝源为氯化铝、偏铝酸钠、硝酸铝、pac、硫酸铝中的一种或多种，铝源溶液的浓度为1～3mol/l。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中锂源溶液和铝源溶液按照锂源和铝源的质量比1:1～1:1.2混合。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中调节ph至5.0～7.0，恒温水浴反应条件为50～80℃下反应4～12h；陈化12～24h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中采用nips法对吸附剂粉体造粒，造粒所用基材为pvc、pvdf、psf、ptfe、pan、pmma中的一种或多种。

6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许鑫，郭雪琴，俞学山，刘国旺，周恒辉，杨新河，周晓军，
申请(专利权)人：青海泰丰先行锂能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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