提鋰吸附劑的合成以及吸附過程的研究.pdf

1、隨著科技的不斷進步，鋰及其化合物的需求量也越來越大。鋰資源的開發(fā)也轉(zhuǎn)向了儲量更大的鹽鹵湖和海洋資源——液態(tài)鋰資源。吸附法由于其工藝簡單、成本低廉，是從鹽鹵湖和海洋中提鋰最為理想的方法。離子篩型吸附劑作為具有―記憶效應(yīng)‖的吸附材料被認為是非常適合從液體中提鋰。而尖晶石型錳氧化物鋰離子篩也被認為是最有前途的提鋰吸附材料。
　　本文以高錳酸鉀為主要原料，通過水熱合成、高溫煅燒、酸化脫鋰等步驟合成出尖晶石型錳氧化物鋰離子篩——H1.6Mn

2、1.6O4，并采用X射線粉末衍射（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）對反應(yīng)過程的中間產(chǎn)物以及最終產(chǎn)物進行表征。在重要的中間產(chǎn)物γ-MnOOH晶體合成過程中發(fā)現(xiàn)，KMnO4與乙醇、丙醇、丁醇以及1,4-丁二醇反應(yīng)均可以得到較純的棒狀MnOOH晶體。KMnO4與甲醇、1,3-丙二醇反應(yīng)不僅得到了MnOOH晶體并且也得到Mn3O4晶體，而與乙二醇的反應(yīng)只得到了Mn3O4晶體。
　　對所合成的吸附劑H1.6Mn1.6O4進行了吸附、脫附以

3、及選擇性的研究。結(jié)果表明：所合成的H1.6Mn1.6O4吸附劑在適宜的吸附條件下可以達到46mg/g，高于文獻報道的其他吸附劑的吸附容量；鹽酸脫附液濃度為0.5M時，脫附率可以達到95％左右，溶損率低于3%。吸附劑經(jīng)過5次重復(fù)吸附和脫附實驗后，仍保持高于35mg/g的吸附容量，可知所合成的吸附材料比較穩(wěn)定，能夠重復(fù)利用。而在選擇性的實驗中分別考察了K+、Na+、Mg2+這三種金屬離子對Li+吸附的影響，結(jié)果表明吸附劑對Li+的選擇性較高