[发明专利]利用逆流倾析工艺的锂离子吸附/解吸装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子吸附/解吸方法，更详细的涉及一种利用逆流倾析（Counter Current Decantation，CCD）方式进行锂离子的吸附以及解吸，从而经济有效地从盐水萃取锂离子的锂离子吸附/解吸方法。

背景技术

最近，随着手机、笔记本电脑以及电动车产业的快速发展，对便携式能源的国际需求也正在急速增长。

作为能源，尤其是锂二次电池的应用正在迅猛增大。目前，锂二次电池产业主要盛行于韩国、日本、中国等国家，随着对锂二次电池的需求快速增长，作为核心原料的锂的消耗量也在急剧增加。

并且，虽然难以定量化进行太阳能以及风力发电站所需的锂离子电池规模，但预期锂离子电池会与新能源汽车（green car）一同成为又一个成长动力。出于这种理由，锂将成为将来几十年由二次电池引领的能源革命之关键，从长远的资源安全保障层次来讲，确保有效的萃取锂离子的技术可谓是必然趋势。

最近，正在进行着用于有效地萃取含在盐水（brine）中的锂离子的多项研究。

盐水中含有离子形态的锂、镁、钠、氯等诸多成分。

从这种盐水萃取锂离子的过程包括镁去除过程、锂离子吸附/解吸过程等。

此时，锂离子吸附/解吸过程通过如下的工艺进行：向去除了镁离子的盐水投入吸附剂来吸附规定时间锂离子之后，将吸附了所述锂离子的吸附剂投入到盐酸等强酸溶液来重新解吸锂离子。

然而，这种以往的锂吸附/解吸过程具有吸附以及解吸锂离子所需时间长，而且因锂离子的吸附量以及解吸量低而导致生产率低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种利用能够经济有效地从盐水萃取锂离子，来提高锂离子的萃取效率的同时节减萃取成本的利用逆流倾析工艺的锂离子吸附/解吸方法。

用于实现上述目的的本发明实施例的利用逆流倾析工艺的锂离子吸附/解吸方法，其特征在于，包括如下的步骤：盐水供应步骤，向多个吸附反应容器中的一个吸附反应容器内供应盐水，锂离子吸附步骤，向供应有所述盐水的吸附反应容器投入吸附剂之后，使所述盐水和吸附剂依次在所述多个吸附反应容器的各个内部逆流来将锂离子吸附到所述吸附剂，以及锂离子解吸步骤，使吸附有所述锂离子的吸附剂依次在多个解吸反应容器的各个内部逆流来从所述吸附剂解吸锂离子；向供应有所述盐水的吸附反应容器投入吸附剂之后，用搅拌棒搅拌所述盐水以及吸附剂，使得所述吸附剂在所述多个吸附反应容器的各个内部沉降或成为未悬浮的中间状态。

所述吸附剂的平均粒度为1～50?。

所述吸附剂是氧化锰或氧化铝。

所述氧化锰满足化学式H_nMn_2-xO₄（其中，1≤n≤1.33、0≤x≤0.33、n≤1+x）。

在所述解吸步骤中，解吸溶液选自包含盐酸、硫酸以及硝酸在内的强酸之中。

所述多个吸附反应容器由第一吸附反应容器至第三吸附反应容器构成。

所述锂离子吸附步骤包括如下的步骤：第一吸附步骤，使装填在所述第一吸附反应容器内的盐水以及吸附剂第一次逆流来将锂离子第一次吸附到所述吸附剂；第二吸附步骤，将经过所述第一吸附步骤的反应物投入到第二吸附反应容器之后，使所述反应物第二次逆流来将锂离子第二次吸附到所述吸附剂；以及第三吸附步骤，将经过所述第二吸附步骤的反应物投入到第三吸附反应容器之后，使所述反应物第三次逆流来将锂离子第三次吸附到所述吸附剂。

所述多个解吸反应容器由第一解吸反应容器至第三解吸反应容器构成。

用于实现上述目的的本发明实施例的利用逆流倾析工艺的锂离子吸附/解吸装置，其特征在于，包括：相连接的多个吸附反应容器，使得为了使锂离子吸附到吸附剂而投入的盐水和吸附剂依次在所述多个吸附反应容器的各个内部逆流，以及相连接的多个解吸反应容器，配置于所述多个吸附反应容器的下游，并为了从所述吸附剂解吸锂离子，而使吸附有通过与所述多个吸附反应容器相连接的连接管线从所述多个吸附反应容器脱离的锂离子的吸附剂依次在所述多个解吸反应容器的内部逆流；用搅拌棒搅拌所述盐水以及吸附剂，使得所述吸附剂在所述多个吸附反应容器的各个内部沉降或成为未悬浮的中间状态。

所述吸附剂的平均粒度为1～50?。

所述吸附剂是氧化锰或氧化铝。

所述氧化锰满足化学式H_nMn_2-xO₄（其中，1≤n≤1.33、0≤x≤0.33、n≤1+x）。