一种低镁锂比卤水制备锂铝吸附剂的方法

本发明属于盐湖资源综合利用，具体涉及一种低镁锂比卤水制备锂铝吸附剂的方法。

背景技术：

1、锂是自然界最轻的金属元素，具有高比热、高电导率和化学活性强等独特的物理化学特性，锂及其化合物与人们的生活息息相关，被誉为“推动世界进步的能源金属”。近年来随着新能源汽车的迅速发展，锂电池及锂动力电池需求日益增大，从而对锂需求也急剧增加。自然界中，锂资源主要赋存于固体矿石和液体卤水中，全球锂资源有限，且分布集中。矿石提锂的成本居高不下且受限于开采规模，已难以满足锂电池低成本快增长的需求，卤水锂资源在世界锂资源开发中的重要地位已确立了近40年，因此盐湖提锂越来越受到人们的重视。而青海盐湖卤水的显著特点是高镁/锂比，开发较早、开发程度较高的察尔汗盐湖镁/锂质量比高达1837，大柴旦盐湖为114，东西台吉乃尔盐湖卤水镁/锂比为40-60，是国外数十乃至千倍，大量镁存在导致分离、提取锂的难度增大。

2、目前从盐湖卤水中提锂工艺技术主要有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法、煅烧法、电渗析法、纳滤法及太阳池法。吸附法从环境和经济角度考虑比其他方法有较大的优势，尤其在从低品位卤水或海水中提锂的优势更加明显。吸附法是利用对锂离子有选择性吸附的吸附剂来吸附锂离子，再将锂离子洗脱下来，从而达到锂离子与其它杂质离子分离的目的。其关键是研制出性能优良的吸附剂，它要求吸附剂对锂有极高的选择性，此外要求吸附剂制备方法简便、利用率高、交换速率快、适合较大规模操作使用、不污染水体等。吸附法具有工艺简单、回收率高、选择性好、环境友好等优势。

3、专利cn106507704b中用有机粘合剂或无机粘合剂将粉状氢氧化铝或氧化铝制成球，再将锂的化合物和碱性化合物溶解于水中，加入上述制得的球形氢氧化铝或氧化铝，进行反应形成lix.2al(oh)3微晶，反应完毕分离洗涤得到锂吸附剂；专利cn108854935a中将铝的氢氧化物与锂盐混合，对混合物进行活化处理，将所得活化的化合物进行陈化处理，陈化后的化合物的ph值调节至3-7得到调节ph值后的化合物；对上述的化合物进行分离干燥，获得所述锂吸附剂；专利cn108993376a中将铝盐和锂盐混合后溶于去离子水中，超声充分混匀，再将混合溶液滴加入碱溶液中，或将碱溶液滴加入混合溶液中，或混合溶液与碱溶液并流滴加入反应釜中，控制ph，陈化，水热反应，过滤洗涤，真空干燥，水洗干燥，获得所述铝盐锂吸附剂；专利cn101829538a中采用有机锂盐或锂盐固体与水解得到的活性氢氧化铝反应制备铝吸附剂，上述铝系吸附剂制备所采用原料为氯化锂、有机锂等锂的无机盐或有机锂盐，成本高、工艺流程长、分离难、吸附容量低。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种低镁锂比卤水制备锂铝吸附剂的方法，以克服现有技术的不足。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、本发明实施例提供了一种低镁锂比卤水制备锂铝吸附剂的方法，其包括：

4、使锂铝混合盐溶液、无机碱溶液与改性剂于ph值为5～7的条件下进行共沉淀成核反应，获得锂铝吸附剂晶核；其中，所述锂铝混合盐溶液由低镁锂比卤水制得，所述低镁锂比卤水包括吸附法提锂富锂卤水和/或膜法提锂富锂卤水；所述吸附法提锂富锂卤水中的镁锂比为3～5:1，所述膜法提锂富锂卤水的镁锂比为0.1～0.5:1；

5、以及，使所述锂铝吸附剂晶核于40℃～80℃陈化处理，获得锂铝吸附剂。

6、本发明实施例还提供了前述的方法制备的锂铝吸附剂，所述锂铝吸附剂的化学式为(liclal2(oh)6)·nh2o，n＝1～10；所述锂铝吸附剂的容量为11～15mg/g。

7、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明以低镁锂比的吸附法提锂富锂卤水和/或膜法提锂富锂卤水为原料，采用共沉淀法制备锂铝吸附剂的同时分离提取盐湖中的锂资源，简化了以氯化锂等无机锂盐或有机锂盐为原料制备铝系吸附剂时固体锂盐溶解、过滤等步骤，减少了工艺流程，降低了成本，同时提高了产品分散性，增加了锂铝吸附剂的过滤速度，过滤速度是指在相同条件下过滤时间更短，提高了锂吸附材料循环稳定性，吸附材料溶损率降低至0.001％以下，使得盐湖资源的综合利用与功能化利用相结合，提高了锂资源利用效率。使得盐湖资源的综合利用与功能化利用相结合，提高了锂资源利用效率。

技术特征：

1.一种低镁锂比卤水制备锂铝吸附剂的方法，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述吸附法提锂富锂卤水中li+浓度为3～7.5g/l；

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述铝盐包括氯化铝和/或硫酸铝；

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述改性剂包括羟乙基纤维素和/或羧甲基纤维素；

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述共沉淀成核反应的温度为40℃～70℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述陈化处理的时间为1～12h；和/或，所述陈化处理的方式包括水热法陈化。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：在所述陈化处理完成后，对所获产物进行过滤、洗涤、干燥处理。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述洗涤处理的温度为5-20℃；和/或，所述洗涤处理的次数为1～3次；和/或，所述洗涤处理采用的洗涤液包括甲醇、乙醇、去离子水中的任意一种或两种以上的组合；

10.由权利要求1-9中任一项所述的方法制备的锂铝吸附剂，所述锂铝吸附剂的化学式为(liclal2(oh)6)·nh2o，n＝1～10；所述锂铝吸附剂的容量为11～15mg/g。

技术总结
本发明公开了一种低镁锂比卤水制备锂铝吸附剂的方法。所述方法包括：使锂铝混合盐溶液、无机碱溶液与改性剂于pH值为5～7的条件下进行共沉淀成核反应，获得锂铝吸附剂晶核；其中，所述锂铝混合盐溶液由低镁锂比卤水制得，所述低镁锂比卤水包括吸附法提锂富锂卤水和/或膜法提锂富锂卤水；所述吸附法提锂富锂卤水中的镁锂比为3～5:1，所述膜法提锂富锂卤水的镁锂比为0.1～0.5:1；以及，使所述锂铝吸附剂晶核进行陈化处理，获得锂铝吸附剂。本发明以低镁锂比卤水为原料直接制备铝系吸附剂，不仅降低了铝系吸附剂的制备成本，同时拓展了盐湖锂资源开发提取方式；同时制备的锂铝吸附材料具有较高的吸附能力。

技术研发人员：王怀有,王敏,吕肖斐
受保护的技术使用者：中国科学院青海盐湖研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12