新型鋰離子篩的制備及其特性研究.pdf

1、分類號(hào)：TQl3密級(jí)：公開學(xué)校代碼：10057研究生學(xué)號(hào)：13803008新型鋰離子篩的制備及其特性研究PreparationandPropertyofaNewTypeLithiumIonSieve專業(yè)名稱：環(huán)境工程指導(dǎo)教師姓名：王昶研究生姓名：田宗美申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士論文提交日期：2016年1月論文課題來源：自選題目學(xué)位授予單位：天津科技大學(xué)摘要鋰及其化合物的用途較為普遍，主要用在傳統(tǒng)玻璃、陶瓷、醫(yī)藥、新型鋰電池、航空航天和核電等

2、領(lǐng)域。我國(guó)鋰資源豐富，主要以液體溶液的形式存在，如位于青藏高原地區(qū)的鹽湖鹵水中的鋰資源約占全國(guó)鋰總量的80％。兇此從液態(tài)鋰源中提取鋰愈來愈受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。目前從鹽湖鹵水中獲取鋰的離子篩中研究最多的主要有鋰錳系鋰離子篩、鋰鈦系鋰離子篩，但這些都出現(xiàn)了錳／鈦溶損嚴(yán)重的問題，不利于其工業(yè)化應(yīng)用。因此，解決離子篩自身的溶損是目前所面臨的最主要的問題。本實(shí)驗(yàn)中，我們將鈮引入到鋰離子篩的研究中，以制備出低溶損率，高吸附性的鋰離子篩。以Li2C

3、03和Nb205為原料制備出LiNb03，通過酸洗最終得到具有超低溶損率的鋰離子篩，使用XRD、SEM等對(duì)其物性進(jìn)行表征，探討離子篩的吸附特性，并分析酸洗時(shí)間等因素對(duì)LiNb03中鋰洗脫率、鈮溶損率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：鋰鈮摩爾比和煅燒溫度對(duì)鋰鈮化合物L(fēng)iNb03的晶體結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)鋰離子篩的飽和吸附量都有影響。離子篩樣品的飽和吸附量隨鋰鈮摩爾比的增大呈先增加后下降的趨勢(shì)，離子篩樣品的飽和吸附量隨煅燒溫度的升高也呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)，最

4、終選擇鋰鈮摩爾比為1，煅燒溫度為723℃。用75mL8mol／LHN03洗6d的脫鋰過程中，鋰的洗脫率達(dá)83％，而鈮的溶損可忽略不計(jì)，解決了離子篩自身溶損的問題。鋰離子篩在模擬混合液中對(duì)鋰離子的飽和吸附量達(dá)16mg／g。該離子篩對(duì)Li的吸附實(shí)驗(yàn)的結(jié)果擬合符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir等溫吸附方程，表明吸附過程以化學(xué)吸附為主，屬于單分子層吸附。此外，通過在LiNb03基礎(chǔ)上摻雜Mn、Ti兩種金屬元素，制備前驅(qū)體LiNblxM、03