無機(jī)鋰離子吸附材料的制備及其性能的研究.pdf

1、鋰資源是重要的戰(zhàn)略資源，鋰及鋰的化合物主要存在于海水、鹵水和礦床中。吸附法是溶液提鋰的重要方法并成為研究熱點(diǎn)，優(yōu)良吸附性能的鋰離子篩是吸附法提鋰的關(guān)鍵，這對于海鹵水中鋰資源的開發(fā)具有重要意義。
　　本文制備了對Li+具有特異選擇性吸附的尖晶石型離子篩并初步探索了制備離子篩及商品無機(jī)鋰離子吸附材料的造粒方法。
　　首先，以LiOHH2O和MnCO3為原料，制備了尖晶石型的LiMn2O4離子篩前驅(qū)體并獲得對Li+具有特異選擇性吸

2、附的尖晶石型離子篩。當(dāng)離子篩制各體系的原料鋰錳比n(Li)∶n(Mn)=0.5，在溫度800℃的情況下反應(yīng)15h時，產(chǎn)品近純尖晶石型晶體，且具有較大的比表面積。吸附實(shí)驗表明，該離子篩在堿性含鋰溶液中對Li+具有較好的吸附性能，且吸附容量隨著溶液pH和溫度的升高而增大，在pH=13的純鋰溶液中的最大吸附量達(dá)到32.251 mg/g，并在30 h達(dá)到吸附平衡。該吸附材料循環(huán)利用8次后，吸附量保持在18mg/g以上，研制的尖晶石結(jié)構(gòu)鋰離子篩對

3、于西藏龍木錯鹽湖鹵水中鋰的吸附量達(dá)到11.273 mg/g。吸附過程符合偽二級動力學(xué)，表明吸附過程主要為化學(xué)吸附，且離子交換反應(yīng)的控制步驟是顆粒擴(kuò)散控制(PDC)。
　　其次，采用了PVC-NMP-KNO3-H2O體系對一種新型無機(jī)離子吸附劑進(jìn)行造粒成型研究。造粒后的球形顆粒表面具有大量的孔隙，且內(nèi)部PVC骨架呈網(wǎng)狀。球狀吸附劑在鹵水中對鋰的靜態(tài)吸附量達(dá)到8.249mg/g，靜態(tài)吸附過程符合Langergren方程，吸附速率達(dá)到5