[发明专利]一种锂吸附剂及其制备方法和应用以及一种从含锂溶液中提取锂的方法

说明书

本发明公开了一种锂吸附剂及其制备方法和应用，该锂吸附剂的化学式为：LiCl·2Al(OH)₃·nH₂O，n为1‑3，其中，该锂吸附剂的至少部分二次颗粒为多孔球状，所述二次颗粒的平均颗粒尺寸为2‑10μm，该锂吸附剂的比表面积为20‑40m²/g。本发明还公开了采用该锂吸附剂从含锂溶液中提取锂的方法。根据本发明的锂吸附剂显示出提高的锂吸附速率和吸附性能，在循环使用过程中显示出良好的性能保持率。

技术领域

本发明涉及一种锂吸附剂及其制备方法和应用，本发明还涉及采用该锂吸附剂从含锂溶液中提取锂的方法。

背景技术

随着金属锂及其化合物在材料、新能源等诸多领域的应用日趋广泛，金属锂的需求量也越来越大，传统的锂矿石提锂已不能满足市场的需求。中国是一个盐湖卤水锂资源非常丰富的国家，因此如何开发盐湖卤水锂资源就变得越来越重要。

(铝盐)锂吸附剂对锂离子选择性高，吸附容量大且对环境友好，吸附法被认为是目前最具工业应用前景的盐湖卤水提锂方法。

CN102631897A公开了一种制备锂吸附剂树脂的方法，包括以下步骤：

(1)前驱体的制备：制备锂吸附剂树脂的前驱体——分子筛或离子筛型锂吸附剂前驱体；

(2)分散相的制备：将上述制备的前驱体与胶粘剂及致孔剂混合均匀制备成分散相；当胶粘剂是可聚合单体时，分散相中还应加入引发剂和增稠剂；

(3)连续相的制备：配制与分散相不相容的连续相；

(4)锂吸附剂树脂的制备与固化：将分散相加入到连续相中，搅拌使其分散呈球珠，并使其固化形成球形颗粒；

(5)洗涤与处理：用溶剂洗涤，将球形颗粒中的分散剂、致孔剂去除干净，经活化处理后获得可实现从高镁低锂的卤水中提取锂的锂吸附剂树脂。

但是，上述方法制备过程复杂。

CN106076243A公开了一种微孔铝盐锂吸附剂，该微孔铝盐锂吸附剂的分子式为LiCl·Al(OH)₃·aH₂O，该微孔铝盐锂吸附剂上具有平均孔径为2nm的微孔，a的取值为0.5＜a＜2。该微孔铝盐锂吸附剂的制备方法为：将氢氧化锂溶液通过一定的速度滴加至可溶性铝盐溶液中，形成包埋可溶性锂的沉淀物，将该沉淀物经脱除可溶性锂得到微孔铝盐锂吸附剂，将该微孔铝盐锂吸附剂进行造粒制得尺寸Dp为0.9mm≤Dp≤2mm的填料，将制得的填料装填在吸附柱中，使卤水或含锂的溶液流经该吸附柱，锂离子可以被微孔铝盐吸附剂吸附，然后进行解吸可以得到锂离子富集的溶液。尽管该微孔铝盐锂吸附剂具有微孔结构，但是采用该方法制备的填料呈块状，一方面粒径较大，不利于卤水的浸润，以致达到吸附解吸平衡的时间较长；另一方面成型得到的填料的吸附性能保持率还有待于进一步提高，因为成型得到的填料尽管粒径大，但是一次颗粒之间的附着力实际上较小，在长时间的流动水流中结构易被破坏造成吸附剂流失。

综上所述，尽管锂吸附剂的研究已经取得了一些进展，但是仍然需要开发具有更为优异性能的锂吸附剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锂吸附剂及其制备方法，以提高锂吸附剂的吸附性能以及吸附性能保持率。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种锂吸附剂，该锂吸附剂的化学式为：LiCl·2Al(OH)₃·nH₂O，n为1-3，其中，该锂吸附剂的至少部分二次颗粒为多孔球状，所述二次颗粒的平均颗粒尺寸为2-10μm，该锂吸附剂的比表面积为20-40m²/g。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种锂吸附剂的制备方法，该方法包括以下步骤：