[发明专利]一种锂离子选择性吸附剂、制备方法以及从卤水提锂的工艺

说明书

本发明涉及一种锂离子选择性吸附剂、制备方法以及从卤水提锂的工艺，属于吸附提锂技术领域。提出了一种新型的锂锰氧化物的锂吸附剂，主要的技术构思是利用在溶胶凝胶法制备过程中，将凝胶同时负载于具有催化降解效果的氮化碳载体上，利用氮化碳的降解作用减缓锂离子吸附剂在循环吸附过程中导致的吸附量和寿命下降的问题，在上述的吸附剂中同时掺杂有Ni，用于延缓Mn的流失；同时，本发明还提供了基于上述锂离子选择性吸附剂的卤水提锂的方法和装置。

技术领域

本发明涉及一种锂离子选择性吸附剂、制备方法以及从卤水提锂的工艺，属于吸附提锂技术领域。

背景技术

锂在自然界中主要以固体锂矿石形式存在于锂辉石、锂云母等伟晶岩中，以锂离子形式存在于盐湖卤水、地下卤水及海水中。据统计，世界已发现和新发现的锂资源中，卤水锂资源占有绝对优势，约占地球锂资源的。近年来，由于卤水提锂具有成本低廉、工艺简单的优势，且固体锂矿资源日益枯竭，市场上由固体矿物生产的碳酸锂、氯化锂等锂产品大量减少，来源于卤水的锂产品比例大幅度提高，锂资源的开发及应用方向发生了重大转折。无机离子吸附法是利用无机离子吸附剂对Li⁺有较高的选择性和特定的记忆效应的特点，实现从稀溶液中选择性提锂的方法，特别是具有离子筛效应的无机离子交换吸附剂，对高镁锂比的盐湖卤水中的Li⁺有很好的竞争选择吸附性。目前无机离子交换吸附剂主要有：无定型氢氧化物吸附剂、层状吸附剂、复合锑酸盐吸附剂和铝盐吸附剂、离子筛型氧化物吸附剂等。

例如：CN1702043A公开了一种水热法制备锂锰氧化物锂离子筛分材料的方法，该方法将锂源物质和锰源物质按锂锰氧化物的锂锰摩比尔为0.5～3.0∶1配料，充分混合研磨后转入高压水热反应釜中，加入蒸馏水充分搅拌后在100～240℃水热处理4～96h，得到的产物经过滤水洗至滤出液pH＝7～8后，在40～120℃干燥，再在300℃下预焙烧2h，然后在空气气氛中300～800℃下焙烧1～24h，得到锂锰氧化物锂离子筛，应用于锂的吸附分离。CN103121724A公开了一种制备锂离子筛吸附剂MnO₂·0.5H₂O及其前驱体Li_1.6Mn_1.6O₄的方法。本发明采用无机锰盐和锂盐为原料，一步水热合成中间体后通过低温焙烧得到所需的前驱体Li_1.6Mn_1.6O₄；然后对前驱体进行酸处理，抽提出其中的Li，变成H^-型离子筛，再经过水洗、过滤、干燥得到对锂离子有筛分效果的离子筛吸附剂。

但是，由于卤水中通常还含有一些有机污染物，容易在吸附剂上造成吸附污染，使吸附剂的使用寿命下降，因此，需要开发一种具有在有机污染环境下使用的锂离子筛吸附剂。

发明内容

本发明的目的是：解决卤水中的COD成分对锂离子吸附剂的循环吸附效果的影响问题，提出了一种新型的锂锰氧化物的锂吸附剂，主要的技术构思是利用在溶胶凝胶法制备过程中，将凝胶同时负载于具有催化降解效果的氮化碳载体上，利用氮化碳的降解作用减缓锂离子吸附剂在循环吸附过程中导致的吸附量和寿命下降的问题，在上述的吸附剂中同时掺杂有Ni，用于延缓Mn的流失；同时，本发明还提供了基于上述锂离子选择性吸附剂的卤水提锂的方法和装置。

技术方案是：

本发明的第一个方面，提供了：

一种锂离子选择性吸附剂，是指负载于氮化碳载体上的LiNi_nMn_2-nO₄；其中0＜n＜0.3。

在一个实施方式中， n=0.2。

本发明的第二个方面，提供了：

锂离子选择性吸附剂的制备方法，包括如下步骤：