复合矿物锂离子吸附剂的制备方法、卤水提锂方法

本发明涉及卤水中锂离子吸附剂，尤其涉及一种复合矿物锂离子吸附剂的制备方法、卤水提锂方法。

背景技术：

1、目前，针对卤水中锂离子吸附主要的吸附剂包括离子筛吸附剂、有机印记类吸附剂和铝系吸附剂。

2、其中，离子筛吸附剂主要包括锰酸锂类和钛酸锂类吸附剂，在再生过程中会用到大量酸，环保性能较差，目前尚未工业化应用。有机印记类吸附剂多采用有机化学方法将一类具有吸附锂离子能力的基团接枝到基底材料表面，利用功能化基团对锂离子进行吸附，其制备流程较复杂，再生酸用量大和制造成本较高，不利于工业化应用。铝系吸附剂一般是指锂铝层状氢氧化物，是吸附法从卤水中提锂唯一工业化应用的吸附剂，但是，铝系吸附剂多采用alcl3、naoh和licl混合沉淀，经过有机高分子化合物造粒后合成，该过程中alcl3、naoh和licl消耗量较大，经济性相对较差，有机过程造粒后，材料吸附性能下降明显。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种复合矿物锂离子吸附剂的制备方法、卤水提锂方法，以解决现有技术中采用alcl3、naoh和licl共沉淀方式合成铝系吸附剂原料化学试剂的消耗量大、经济性差、有机造粒后吸附性能下降明显中至少一个问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的。

3、本发明提供了一种复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

4、步骤1：将铝土矿、膨润土、naoh和na2co3分别研磨成粉末，将铝土矿粉末、膨润土粉末、naoh粉末和na2co3粉末混合均匀，得到第一粉末；

5、步骤2：将水加入到第一粉末中，充分混合，造粒成球，将球烘干至恒重后进行煅烧反应，冷却得到第一颗粒；

6、步骤3：将第一颗粒与正硅酸乙酯混合静置，过滤后，得到第一固相，对第一固相烘干至恒重后进行加热反应，冷却后得到第二颗粒；

7、步骤4：将alcl3和licl加入到水中进行溶解后，再加入第二颗粒；调节ph至酸性进行搅拌反应，然后，调节ph至中性，搅拌后过滤洗涤，对洗涤后的固相烘干至恒重，对烘干后的固相进行筛分，得到第三颗粒和第二粉末，第三颗粒为复合矿物锂离子吸附剂。

8、进一步地，步骤1中，铝土矿粉末、膨润土粉末、naoh粉末和na2co3粉末的质量比为1.0：(0.1～0.3)：(0.2～0.5)：(0.1～0.2)。

9、进一步地，步骤2中，第一粉末和水的质量体积比为1.0g：0.2～0.3ml。

10、进一步地，步骤3中，静置时间为1～2h。

11、进一步地，步骤3中，第一颗粒与正硅酸乙酯的质量体积比为1g：3～6ml。

12、进一步地，步骤4中，第二颗粒、licl和alcl3的质量比为1：(0.05～0.2)：(0.2～0.4)；第二颗粒与去离子水的质量体积比为1：8～12，g/ml。

13、进一步地，调节ph至3～4，室温下搅拌反应1～2h，然后，调节ph至中性，搅拌1～2h。

14、进一步地，步骤4之后还包括如下步骤：

15、加入盐酸将第二粉末溶解后得到含铝和锂的混合溶液，混合溶液作为步骤4中alcl3和licl中的al3+和li+循环使用。

16、本发明还提供了一种卤水提锂方法，其特征在于，包括如下步骤：

17、步骤a：采用上述制备方法制备复合矿物锂离子吸附剂；

18、步骤b：将复合矿物锂离子吸附剂与卤水混合震荡吸附。

19、进一步地，步骤b之后还包括如下步骤：

20、步骤c：将吸附锂离子后的吸附剂与水混合，震荡脱附，将脱附后的吸附剂烘干，完成对吸附剂的再利用。

21、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一。

22、a)本发明提供的复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，所制得的吸附剂为负载型的锂离子吸附剂，以廉价易得的天然铝土矿为主要铝源，采用固相碱热活化造粒-表面负载联合法，一方面实现了吸附剂的造粒，同时采用酸解和双水解将licl·2al(oh)3·nh2o负载于材料表面，制备成型的复合矿物锂离子吸附剂，相比于常规的用alcl3、naoh和licl化学试剂合成锂铝复合氢氧化物，alcl3、naoh和licl的用量明显减少。

23、b)本发明提供的复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，相对于铝系吸附剂的有机粘合造粒方法，本方法采用无机造粒的方式，实现了矿物的成型，兼顾成型和负载，不仅有利于卤水中锂资源的提取，也有利于矿产资源的有效利用，简单易行，原材料容易获取，成本低廉，绿色环保。

24、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，铝土矿粉末、膨润土粉末、naoh粉末和na2co3粉末的质量比为1.0：(0.1～0.3)：(0.2～0.5)：(0.1～0.2)。

3.根据权利要求1所述的复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，第一粉末和水的质量体积比为1.0g：0.2～0.3ml。

4.根据权利要求1所述的复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，静置时间为1～2h。

5.根据权利要求1所述的复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，第一颗粒与正硅酸乙酯的质量体积比为1g：3～6ml。

6.根据权利要求1所述的复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，第二颗粒、licl和alcl3的质量比为1：(0.05～0.2)：(0.2～0.4)；

7.根据权利要求1所述的复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，其特征在于，调节ph至3～4，室温下搅拌反应1～2h，然后，调节ph至中性，搅拌1～2h。

8.根据权利要求1所述的复合矿物锂离子吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤4之后还包括如下步骤：

9.一种卤水提锂方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的卤水提锂方法，其特征在于，所述步骤b之后还包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种复合矿物锂离子吸附剂的制备方法、卤水提锂方法，涉及卤水中锂离子吸附剂技术领域，以解决现有技术中采用AlCl<subgt;3</subgt;、NaOH和LiCl共沉淀方式合成铝系吸附剂原料化学试剂的消耗量大、经济性差、有机造粒后吸附性能下降明显中至少一个问题。该方法中，将铝土矿粉末、膨润土粉末、NaOH粉末和Na<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;粉末混合，造粒成球后进行煅烧反应，得到第一颗粒；将第一颗粒与正硅酸乙酯混合过滤，对第一固相进行加热反应，得到第二颗粒；将AlCl<subgt;3</subgt;和LiCl、水和第二颗粒混合，两次调节pH值后烘干，得到复合矿物锂离子吸附剂。本发明可用于卤水提锂。

技术研发人员：张永生,钱程,郑绵平,桂宝玲,邢恩袁,苏奎
受保护的技术使用者：中国地质科学院矿产资源研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22