制备高性能卤水提锂吸附剂的方法及其制备的吸附剂的制作方法

制备高性能卤水提锂吸附剂的方法及其制备的吸附剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种制备高性能卤水提锂吸附剂的方法利用原位聚合合成法，其将活性氢氧化铝粉体均匀分散于吸附树脂孔道内，再与锂盐溶液反应，提高反应效率，确保吸附剂的活性。该方法利用树脂纳米孔内高分子链的交联缠绕，有效抑制了活性纳米颗粒的流失，确保了吸附剂的使用寿命。本发明还公开了该制备高性能卤水提锂吸附剂的方法制备的吸附剂。
【专利说明】制备高性能卤水提锂吸附剂的方法及其制备的吸附剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及吸附剂【技术领域】，尤其是涉及一种制备高性能卤水提锂吸附剂的方法。本发明还涉及通过该方法制备的吸附剂。
【背景技术】
[0002]锂及其化合物以其优异的性能而广泛应用于电子、冶金、化工、医药、能源等领域，其在国民经济和国防建设中具有重要的战略地位，被誉为“21世纪新能源”。
[0003]在20世纪80年代中期以前，世界各国主要以锂矿石为原料生产锂盐。该方法历史较长、工艺较成熟，但能耗较高，在一定程度上会污染环境，且锂矿石资源日益匮乏，越发显示出其局限性。另一方面，盐湖卤水中锂资源储量丰富，且成本低于矿石锂的开采，随着南美洲巨大盐湖卤水锂资源的勘探开发，盐湖提锂逐渐成为发展趋势。
[0004]我国是锂资源大国，储量位居世界前列。其中，青海和西藏的盐湖锂资源储量占总储量85%以上。一般而言，盐湖卤水中镁锂比值的高低决定着利用卤水资源生产锂盐的可行性以及锂盐产品的生产成本和经济效益。尽管国外卤水提锂已占锂来源的80%以上，但我国锂盐生产仍以锂辉石等矿石为主，盐湖卤水提锂应用较少。其主要原因是我国盐湖卤水品位较低，大多具有较高的镁锂比，而镁和锂在元素周期表中处于对角位置，两者化学性质极其相近，给锂资源的开采带来了困难。
[0005]从盐湖卤水中提锂的方法主要有沉淀法、煅烧浸出法、溶剂萃取法、膜分离法、吸附法等。其中，沉淀法工艺简单、成本较低，适用于低镁锂比的盐湖卤水中提锂。目前，SQM、FMC和Chemetall三家国际知名的锂产品公司，主要采用沉淀法从盐湖卤水中提锂，其控制的盐湖自然禀赋较好、镁锂比较低。但该方法在镁锂比较大时会造成用碱量过大和锂盐损失严重。煅烧浸出法工艺简单，但水合氯化镁较难完全分解，且生成的氯化氢气体对设备腐蚀性大，需要蒸发较大的水量，工艺能耗较高。溶剂萃取法，适于从高镁锂比的卤水中提锂，但工艺流程长，存在设备腐蚀和溶损问题，使成本显著增加。膜分离法，成本高，不易工业化。吸附法具有工艺简单、回收率高、环境友好等优点。显然，对于我国低品位盐湖而言，吸附法是最具应用前景的方法。
[0006]近年来，对吸附法提锂研究报道较多的是采用无机吸附剂，主要有锰系吸附剂、铝系吸附剂、钛盐吸附剂和复合锑酸盐吸附剂。其中，锰系和铝系吸附剂研究相对较多。锰系吸附剂是预先引入锂离子，形成锂锰复合氧化物，再用酸将其中的锂离子浸出后形成对锂具有高效吸附性能的锂离子筛吸附剂，吸附饱和后，用酸进行洗脱。铝系吸附剂是基于铝盐沉淀法提锂的原理而研制出的一种吸附剂，此类高活性锂吸附剂为一种层状双金属氢氧化物(LiCl.nAl (OH) 3.mH20)，其提锂原理是利用其特殊的内部结构，在吸附锂过程中将较大的碱金属及碱土金属离子阻隔在外，从而实现镁锂的高效筛分。而且，吸附饱和后，可用水直接洗脱，不引人其它杂质，运行成本低。然而，此类吸附剂通常由共沉淀形成的晶体聚集成不稳定颗粒，多为粉末状，从而机械强度差、溶损率高。为此，通常需要对此类吸附剂造粒。目前公知的造粒方法是采用活性氢氧化铝粉末、氯化锂固体、高分子物质和有机溶剂混合，通过挤压造粒而成，由于固体间的反应效率低，挤压造粒孔隙率低等因素，所制备的吸附剂活性显著下降，溶损率仍较高。
[0007]美国专利US4221767公开了将LiCl.2Α1 (OH) 3.ηΗ20负载于阴离子交换树脂中的方法。具体方法是先在树脂孔道内富集铝离子，再在孔道内沉淀氢氧化铝，然后用氢氧化锂与树脂内氢氧化铝反应，最后再转型为LiCl.2Α1 (OH) 3.ηΗ20。该方法解决了活性无机颗粒的负载问题，保持了其提锂活性，但是阴离子交换树脂的孔容和比表面积比较低。因此，活性无机颗粒的负载量比较低，从而影响提锂容量。

【发明内容】

[0008]本发明的目的是提供一种制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，它具有制得的吸附剂对锂吸附速度快、吸附容量大、选择性高、性能稳定、使用寿命长的特点。本发明还公开了通过该方法制备的吸附剂。
[0009]本发明所采用的第一个技术方案是:制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，包括以下步骤:
[0010](I)水相中加入分散剂和NaCl，在室温下，搅拌至溶解，其中，该分散剂和NaCl的质量比分别为0.5-2.0%和5-22% ；
[0011](2)油相由反应物与致孔剂组成，该反应物与该致孔剂的质量比为2:1-1:2，其中，该反应物包括单体与交联剂，该单体与交联剂的质量比为1:3-3:1 ; [0012](3)在步骤(2)形成的油相中加入质量比为0.1-2%的引发剂，室温下搅拌至完全溶解；
[0013](4)在步骤(3)形成的油相中加入粒径为0.01-1 μ m的氢氧化铝粉体，该氢氧化铝粉体与反应物的质量比为1:5-1:1 ；
[0014](5)将步骤(1)形成的水相加入到带有搅拌和控温装置的反应器中，再加入步骤
(4)形成的油相，通过设定转速进行搅拌，使油相在水相中分散成粒径为0.3-1.2mm的油珠，然后进行升温反应，该反应分为两个阶段，第一阶段中，温度控制在50-70°C，反应2-6小时，第二阶段中，温度控制在80-95°C，反应4-10小时，之后，冷却、水洗，即得负载氢氧化铝的吸附树脂；
[0015](6)将步骤(5)所得吸附树脂中加入质量浓度为10-30%硝酸锂溶液，温度控制在60-120°C，反应2-16小时，冷却、滤出树脂；
[0016](7)将步骤(6)所得树脂转入离子交换柱中，用2倍体积的质量浓度为5-26%氯化钠溶液，以0.5-2BV/h淋洗；
[0017](8)将步骤(7)所得树脂，加入2倍体积的质量浓度为5-26%氯化钠溶液中，在80-120°C的温度下，活化4-20小时，即得高性能提锂吸附剂。
[0018]所述步骤(1)中的分散剂为明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素中的一种或多种。
[0019]所述步骤(2)中的单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯的一种或多种。
[0020]所述步骤(2)中的交联剂为二乙烯基苯、衣康酸烯丙酯、双甲基丙烯酸二乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三聚异氰酸烯丙酯中的一种或多种。[0021]所述步骤(2)中的致孔剂为甲苯、异戊醇、庚醇、辛醇、二甲苯、汽油、乙酸乙酯中的一种或多种。
[0022]所述步骤(3)中的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈的一种或两种。
[0023]所述步骤(4)的氢氧化铝粉体为硬脂酸、油酸、油胺、十二烷基苯磺酸钠、司班类、吐温类表面活性剂中的一种或多种。
[0024]所述步骤(6 )中同步回收致孔剂。
[0025]本发明的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法所具有的优点是:制得的吸附剂对锂吸附速度快、吸附容量大、选择性高、性能稳定、使用寿命长。本发明的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法利用原位聚合合成法，将活性氢氧化铝粉体均匀分散于吸附树脂孔道内，再与锂盐溶液反应，提高了反应效率，确保吸附剂的活性。该方法利用树脂纳米孔内高分子链的交联缠绕，有效抑制了活性纳米颗粒的流失，确保了吸附剂的使用寿命。 [0026]本发明的第二个技术方案是:制备高性能卤水提锂吸附剂的方法制备的吸附剂，所述吸附剂中锂与铝的摩尔比是1:5-1:1。
[0027]本发明的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法制备的吸附剂所具有的的合适锂、铝t匕，使其对锂具有较高吸附容量的优点。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
[0029]图1是本发明制备卤水提锂吸附剂活性无机成分(LiCl.ηΑ1 (OH) 3 *mH20)的X射线衍射图谱。
【具体实施方式】
[0030]实施例1
[0031]制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，包括以下步骤:
[0032](I)在带有搅拌和控温装置的2000毫升烧瓶中，加入水、分散剂、氯化钠，室温下搅拌至溶解形成水相。其中，水500ml ;分散剂为明胶2.0g、甲基羟丙基纤维素0.5g ;氯化钠 25g。
[0033](2)油相由反应物与致孔剂组成,该反应物包括单体与交联剂。具体的，该单体为甲基丙烯酸丁酯100g ;该交联剂为二乙烯基苯200、双甲基丙烯酸二乙二醇酯100g ;致孔剂为辛醇150g、甲苯50g。共计油相600g。
[0034](3)在步骤(2)形成的油相中加入引发剂，室温下搅拌至完全溶解。该引发剂为过氧化苯甲酰lg、偶氮二异丁腈lg。
[0035](4)在步骤(3)形成的油相中加入粒径为0.01-1 μ m的氢氧化铝粉体。该氢氧化铝粉体为125g，含1.5g吐温20。
[0036](5)将步骤(4)形成的油相加入到前述带有搅拌和控温装置的烧瓶中，通过设定转速进行搅拌，使油相在水相中分散成粒径为0.3-1.2mm的油珠，然后进行升温反应，该反应分为两个阶段，第一阶段中，温度控制在70°C，反应5小时；第二阶段中，温度控制在85°C，反应6小时。之后，再升温至95°C，并保温5小时，回收致孔剂。反应结束后，水洗、湿筛，筛取0.3-1.2mm得负载氢氧化铝的吸附树脂。[0037](6)将步骤(5)所得吸附树脂，加入10%硝酸锂溶液，温度控制在90°C，反应6小时，冷却、滤出树脂。
[0038](7)将步骤(6)所得树脂转入离子交换柱中，用2倍体积的质量浓度为26%氯化钠溶液，以lBV/h (BV指树脂柱体积。下同)淋洗转型。
[0039](8)再将步骤(7)所得树脂转入2倍树脂体积的16%氯化钠溶液中，控制温度在100°c，活化10小时，即得齒水提锂吸附剂A。
[0040]实施例2
[0041]制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，包括以下步骤:
[0042](I)在带有搅拌和控温装置的2000毫升烧瓶中，加入水、分散剂、氯化钠，室温下搅拌至溶解形成水相。其中，水500ml ;分散剂为明胶0.5g、聚乙烯醇1.5g ;氯化钠50g。
[0043](2)油相由反应物与致孔剂组成,该反应物包括单体与交联剂。具体的，该单体为甲基丙烯酸丁酯100g ;该交联剂为二乙烯基苯160g、双甲基丙烯酸二乙二醇酯40g ;致孔剂为异戍醇100g、甲苯200g。共计油相600g。
[0044](3)在步骤(2)形成的油相中加入引发剂，室温下搅拌至完全溶解。该引发剂为过氧化苯甲酰lg、偶氮二异丁腈2g。
[0045](4)在步骤(3)形成的油相中加入粒径为0.01-1 μ m的氢氧化铝粉体。该氢氧化铝粉体为210g，含Ig 司班80、Ig油酸。
[0046](5)将步骤(4)形成的油相加入到前述带有搅拌和控温装置的烧瓶中，通过设定转速进行搅拌，使油相在水相中分散成粒径为0.3-1.2mm的油珠，然后进行升温反应，该反应分为两个阶段，第一阶段中，温度控制在70°C，反应5小时；第二阶段中，温度控制在85°C，反应4小时。之后，再升温至95°C，并保温8小时，回收致孔剂。反应结束后，水洗、湿筛，筛取0.3-1.2mm得负载氢氧化铝的吸附树脂。
[0047](6)将步骤(5)所得吸附树脂，加入20%硝酸锂溶液，温度控制在90V，反应6小时，冷却、滤出树脂。
[0048](7)将步骤(6)所得树脂转入离子交换柱中，用2倍体积的质量浓度为15%氯化钠溶液，以lBV/h淋洗转型。
[0049](8)再将步骤(7)所得树脂转入2倍树脂体积的16%氯化钠溶液中，控制温度在100°c，活化10小时，即得卤水提锂吸附剂B。
[0050]实施例3
[0051]制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，包括以下步骤:
[0052](I)在带有搅拌和控温装置的2000毫升烧瓶中，加入水、分散剂、氯化钠，室温下搅拌至溶解形成水相。其中，水500ml ;分散剂为明胶2.0g、聚乙烯醇0.5g ;氯化钠25g。
[0053](2)油相由反应物与致孔剂组成,该反应物包括单体与交联剂。具体的，该单体为甲基丙烯酸甲酯100g、甲基丙烯酸丁酯50g ;该交联剂为二乙烯基苯200g、甲基丙烯酸烯丙酯50g ;致孔剂为异戍醇150g、甲苯150g。共计油相700g。
[0054](3)在步骤(2)形成的油相中加入引发剂，室温下搅拌至完全溶解。该引发剂为过氧化苯甲酰2g、偶氮二异丁腈2g。
[0055](4)在步骤(3)形成的油相中加入粒径为0.01-1 μ m的氢氧化铝粉体。该氢氧化铝粉体为107g，含Ig司班80。[0056](5)将步骤(4)形成的油相加入到前述带有搅拌和控温装置的烧瓶中，通过设定转速进行搅拌，使油相在水相中分散成粒径为0.3-1.2mm的油珠，然后进行升温反应，该反应分为两个阶段，第一阶段中，温度控制在70°C，反应5小时；第二阶段中，温度控制在85°C，反应4小时。之后，再升温至95°C，并保温8小时，回收致孔剂。反应结束后，水洗、湿筛，筛取0.3-1.2mm得负载氢氧化铝的吸附树脂。
[0057](6)将步骤(5)所得吸附树脂，加入20%硝酸锂溶液，温度控制在90V，反应6小时，冷却、滤出树脂。
[0058](7)将步骤(6)所得树脂转入离子交换柱中，用2倍体积的质量浓度为15%氯化钠溶液，以lBV/h淋洗转型。
[0059](8)再将步骤(7)所得树脂转入2倍树脂体积的26%氯化钠溶液中，控制温度在100°c，活化10小时，即得卤水提锂吸附剂C。
[0060]实施例4
[0061]制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，包括以下步骤:
[0062](I)在带有搅拌和控温装置的5000毫升烧瓶中，加入水、分散剂、氯化钠，室温下搅拌至溶解形成水相。其中，水1250ml ;分散剂为明胶5.0g、聚乙烯醇Ig ;氯化钠150g。
[0063](2)油相由反应物与致孔剂组成,该反应物包括单体与交联剂。具体的，该单体为甲基丙烯酸甲酯2500g、 甲基丙烯酸丁酯125g ;该交联剂为二乙烯基苯500、甲基丙烯酸烯丙酯125g ;致孔剂为异戊醇375g、甲苯375g。共计油相1750g。
[0064](3)在步骤(2)形成的油相中加入引发剂，室温下搅拌至完全溶解。该引发剂为过氧化苯甲酰5g、偶氮二异丁腈5g。
[0065](4)在步骤(3)形成的油相中加入粒径为0.01-1 μ m的氢氧化铝粉体。该氢氧化铝粉体为268g，含3g司班80。
[0066](5)将步骤(4)形成的油相加入到前述带有搅拌和控温装置的烧瓶中，通过设定转速进行搅拌，使油相在水相中分散成粒径为0.3-1.2mm的油珠，然后进行升温反应，该反应分为两个阶段，第一阶段中，温度控制在70°C，反应5小时；第二阶段中，温度控制在82°C，反应4小时。之后，再升温至95°C，并保温8小时，回收致孔剂。反应结束后，水洗、湿筛，筛取0.3-1.2mm得负载氢氧化铝的吸附树脂。
[0067](6)将步骤(5)所得吸附树脂，加入2.5倍树脂体积的20%硝酸锂溶液，温度控制在90°C，反应6小时，冷却、滤出树脂。
[0068](7)将步骤(6)所得树脂转入离子交换柱中，用2倍体积的质量浓度为26%氯化钠溶液，以lBV/h淋洗转型。
[0069](8)再将步骤(7)所得树脂转入2倍树脂体积的26%氯化钠溶液中，控制温度在100°c，活化10小时，即得卤水提锂吸附剂D。
[0070]实施例5
[0071]制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，包括以下步骤:
[0072](I)在带有搅拌和控温装置的2000毫升烧瓶中，加入水、分散剂、氯化钠，室温下搅拌至溶解形成水相。其中，水500ml ;分散剂为明胶8.0g、聚乙烯醇2g ;氯化钠110g。
[0073](2)油相由反应物与致孔剂组成,该反应物包括单体与交联剂。具体的，该单体为甲基丙烯酸甲酯150g ;该交联剂为二乙烯基苯50g、甲基丙烯酸烯丙酯125g ;致孔剂为异戊醇150g、甲苯250g。共计油相600g。
[0074](3)在步骤(2)形成的油相中加入引发剂，室温下搅拌至完全溶解。该引发剂为过氧化苯甲酰Sg、偶氮二异丁腈4g。
[0075](4)在步骤(3)形成的油相中加入粒径为0.01-1 μ m的氢氧化铝粉体。该氢氧化铝粉体为202g，含2g吐温80。
[0076](5)将步骤(4)形成的油相加入到前述带有搅拌和控温装置的烧瓶中，通过设定转速进行搅拌，使油相在水相中分散成粒径为0.3-1.2mm的油珠，然后进行升温反应，该反应分为两个阶段，第一阶段中，温度控制在70°C，反应5小时；第二阶段中，温度控制在82°C，反应4小时。之后，再升温至95°C，并保温8小时，回收致孔剂。反应结束后，水洗、湿筛，筛取0.3-1.2mm得负载氢氧化铝的吸附树脂。
[0077](6)将步骤(5)所得吸附树脂，加入2.5倍树脂体积的20%硝酸锂溶液，温度控制在90°C，反应6小时，冷却、滤出树脂。
[0078](7)将步骤(6)所得树脂转入离子交换柱中，用2倍体积的质量浓度为15%氯化钠溶液，以lBV/h淋洗转型。
[0079](8)再将步骤(7)所得树脂转入2倍树脂体积的26%氯化钠溶液中，控制温度在100°C，活化10小时，即得卤水提锂吸附剂E。
[0080]实施例6
[0081]制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，包括以下步骤:
[0082](I)在带有搅拌和控温装置的2000毫升烧瓶中，加入水、分散剂、氯化钠，室温下搅拌至溶解形成水相。其中，水500ml ;分散剂为甲基纤维素2.0g、轻乙基纤维素0.5g ;氯化钠25g。
[0083](2)油相由反应物与致孔剂组成,该反应物包括单体与交联剂。具体的，该单体为丙烯酸甲酯100g ;该交联剂为衣康酸烯丙酯200g、三聚异氰酸烯丙酯100g ;致孔剂为二甲苯150g、汽油50g。共计油相600g。
[0084](3)在步骤(2)形成的油相中加入引发剂，室温下搅拌至完全溶解。该引发剂为过氧化苯甲酰2g。
[0085](4)在步骤(3)形成的油相中加入粒径为0.01-1 μ m的氢氧化铝粉体。该氢氧化铝粉体为125g，含1.5g硬脂酸。
[0086](5)将步骤(4)形成的油相加入到前述带有搅拌和控温装置的烧瓶中，通过设定转速进行搅拌，使油相在水相中分散成粒径为0.3-1.2mm的油珠，然后进行升温反应，该反应分为两个阶段，第一阶段中，温度控制在50°C，反应6小时；第二阶段中，温度控制在80°C，反应10小时。回收致孔剂。反应结束后，水洗、湿筛，筛取0.3-1.2_得负载氢氧化铝的吸附树脂。
[0087](6)将步骤(5)所得吸附树脂，加入质量浓度为10%硝酸锂溶液，温度控制在60°C，反应16小时，冷却、滤出树脂。
[0088](7)将步骤(6)所得树脂转入离子交换柱中，用2倍体积的质量浓度为5%氯化钠溶液，以0.5BV/h淋洗转型。
[0089](8)再将步骤(7)所得树脂转入2倍树脂体积的量浓度为5%氯化钠溶液中，控制温度在80°C，活化20小时，即得卤水提锂吸附剂F。[0090]实施例7
[0091]制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，包括以下步骤:
[0092](I)在带有搅拌和控温装置的2000毫升烧瓶中，加入水、分散剂、氯化钠，室温下搅拌至溶解形成水相。其中，水500ml ;分散剂为明胶2g ;氯化钠50g。
[0093](2)油相由反应物与致孔剂组成,该反应物包括单体与交联剂。具体的，该单体为丙烯酸丙酯100g ;该交联剂为双甲基丙烯酸二乙二醇酯200g ;致孔剂为庚醇300g。共计油相 600g。
[0094](3)在步骤(2)形成的油相中加入引发剂，室温下搅拌至完全溶解。该引发剂为偶氮二异丁腈3g。 [0095](4)在步骤(3)形成的油相中加入粒径为0.01-1 μ m的氢氧化铝粉体。该氢氧化铝粉体为21(^，含28油胺。
[0096](5)将步骤(4)形成的油相加入到前述带有搅拌和控温装置的烧瓶中，通过设定转速进行搅拌，使油相在水相中分散成粒径为0.3-1.2mm的油珠，然后进行升温反应，该反应分为两个阶段，第一阶段中，温度控制在60°C，反应6小时；第二阶段中，温度控制在81°C，反应10小时。回收致孔剂。反应结束后，水洗、湿筛，筛取0.3-1.2_得负载氢氧化铝的吸附树脂。
[0097](6)将步骤(5)所得吸附树脂，加入10%硝酸锂溶液，温度控制在120°C，反应2小时，冷却、滤出树脂。
[0098](7)将步骤(6)所得树脂转入离子交换柱中，用2倍体积的质量浓度为20%氯化钠溶液，以2BV/h淋洗转型。
[0099](8)再将步骤(7)所得树脂转入2倍树脂体积的5%氯化钠溶液中，控制温度在120°C，活化4小时，即得卤水提锂吸附剂G。
[0100]实施例8
[0101]与实施例3的区别仅在于:
[0102]步骤(1)中分散剂为甲基羟丙基纤维素2.5g。
[0103]步骤(2)中该单体为丙烯酸丁酯150g ;该交联剂为双甲基丙烯酸二乙二醇酯250g ;致孔剂为乙酸乙酯300g。
[0104]步骤(4)中氢氧化铝粉体含Ig油胺。
[0105]步骤(8)中将步骤(7)所得树脂转入2倍树脂体积的26%氯化钠溶液中，控制温度在120°C，活化5小时，即得卤水提锂吸附剂H。
[0106]实施例9
[0107]与实施例8的区别仅在于:分散剂为聚乙烯醇、单体为丙烯酸丁酯、交联剂为二乙烯基苯、致孔剂为甲苯。油胺以十二烷基苯磺酸钠代替。得卤水提锂吸附剂I。
[0108]实施例10
[0109]与实施例8的区别仅在于:分散剂为甲基纤维素、单体丙烯酸丁酯、交联剂为衣康酸烯丙酯、致孔剂为异戊醇、油胺以均重的硬脂酸、油酸、油胺、十二烷基苯磺酸钠代替。得卤水提锂吸附剂J。
[0110]实验例
[0111]上述实施例1-10中所得提锂吸附剂的活性无机成分为LiCl.ηΑ1 (OH) 3 *mH20,而且，见图1所示，其为有规则的层状结构。通过电感耦合等离子直读光谱仪(ICP)分析，锂与铝的摩尔比数据，以及实施例中吸附剂对锂的饱和吸附量数据见下表。
【权利要求】
1.制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，包括以下步骤: (1)水相中加入分散剂和NaCl，在室温下，搅拌至溶解，其中，该分散剂和NaCl的质量比分别为0.5-2.0%和5-22% ； (2)油相由反应物与致孔剂组成,该反应物与该致孔剂的质量比为2:1-1:2,其中，该反应物包括单体与交联剂，该单体与交联剂的质量比为1:3-3:1 ; (3)在步骤(2)形成的油相中加入质量比为0.1-2%的引发剂，室温下搅拌至完全溶解； (4)在步骤(3)形成的油相中加入粒径为0.01-1 μ m的氢氧化铝粉体，该氢氧化铝粉体与反应物的质量比为1:5-1:1 ； (5)将步骤(1)形成的水相加入到带有搅拌和控温装置的反应器中，再加入步骤(4)形成的油相，通过设定转速进行搅拌，使油相在水相中分散成粒径为0.3-1.2mm的油珠，然后进行升温反应，该反应分为两个阶段，第一阶段中，温度控制在50-70°C，反应2-6小时，第二阶段中，温度控制在80-95°C，反应4-10小时，之后，冷却、水洗，即得负载氢氧化铝的吸附树脂； (6)将步骤(5)所得吸附树脂中加入质量浓度为10-30%硝酸锂溶液，温度控制在60-120°C，反应2-16小时，冷却、滤出树脂； (7)将步骤(6)所得树脂转入离子交换柱中，用2倍体积的质量浓度为5-26%氯化钠溶液，以0.5-2BV/h淋洗； (8)将步骤(7)所得树脂，加入2倍体积的质量浓度为5-26%氯化钠溶液中，在80-120°C的温度下，活化4-20小时，即得高性能提锂吸附剂。
2.根据权利要求1所述的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，其特征在于:所述步骤(1)中的分散剂为明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，其特征在于:所述步骤(2)中的单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，其特征在于:所述步骤(2)中的交联剂为二乙烯基苯、衣康酸烯丙酯、双甲基丙烯酸二乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三聚异氰酸烯丙酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，其特征在于:所述步骤(2)中的致孔剂为甲苯、异戊醇、庚醇、辛醇、二甲苯、汽油、乙酸乙酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，其特征在于:所述步骤(3)中的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，其特征在于:所述步骤(4)的氢氧化铝粉体为硬脂酸、油酸、油胺、十二烷基苯磺酸钠、司班类、吐温类表面活性剂中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法，其特征在于:所述步骤(6)中同步回收致孔剂。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制备高性能卤水提锂吸附剂的方法制备的吸附剂，其特征在于:所述吸附剂中锂与铝的摩尔比是1:5-1:1。
【文档编号】B01J20/22GK104014308SQ201410065121
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】石洪雁, 朱志荣, 钱洪明, 李晓红 申请人:江苏海普功能材料有限公司