[发明专利]一种用于高镁锂比盐湖卤水提锂的凝胶吸附剂及制备方法

说明书

本发明属于盐湖卤水提取技术领域，具体提供了一种用于高镁锂比盐湖卤水提锂的凝胶吸附剂及制备方法。通过在多孔陶瓷板的微孔中装载镁铝凝胶，不但使铝盐的吸附锂量增大，提高反应效率，确保吸附剂活性，而且克服了再生时溶损率高的缺陷，满足长期运行、规模化吸附；镁铝结合，选择性的阻止镁离子的吸附，进一步提高对卤水中镁锂的有效分离。

技术领域

本发明属于盐湖卤水提取技术领域，具体提供了一种用于高镁锂比盐湖卤水提锂的凝胶吸附剂及制备方法。

背景技术

随着新能源电动汽车和移动IT产品不断推陈出新，对锂电池的需求也在急剧增加，由此带动了核心材料锂价的不断攀升。目前市面上主流电动车都是以锂电池作为驱动电池，因此，充足的锂资源对于新能源汽车产业的发展至关重要。锂是生产二次锂电池的关键原料。无论是正极、电解质，锂均是必不可少的原料。

鉴于锂资源的分散性, 以及锂资源结构的变化和卤水提锂的成本优势, 使得目前提锂技术开发主要集中在卤水提锂方面。由于吸附法更适合于从高镁锂比的卤水中提取锂, 因此其更具有发展前景。根据吸附剂的性质可将其分为有机离子交换吸附剂和无机离子交换吸附剂。有机离子交换树脂对锂的选择性很难控制，尚在摸索阶段。而无机离子吸附剂对锂有较高的选择性，可实现从稀溶液中选择性吸附锂。目前常用的无机离子交换吸附剂主要有：无定型氢氧化物吸附剂、离子筛型氧化物吸附剂、层状吸附剂、复合锑酸盐吸附剂和铝盐吸附剂。

其中，铝盐吸附剂是将将Al(OH)₃ 颗粒放置于LiOH 溶液中, 使LiOH 进入到Al(OH)₃ 颗粒的空隙中, 形成颗粒状的LiOH/Al(OH)₃ , 再用HCl 使LiOH/Al(OH)₃转化成LiCl/Al(OH)₃即可。其阴离子空穴起到离子筛效应，较大的碱金属离子和碱土金属离子不能进入，从而较高选择性的吸附锂离子。但现有铝盐吸附剂在吸附锂离子时，吸附量较小，而且再生时溶损率较高，目前大都将铝盐制备成粒状或柱状，以减缓溶损率和使用的稳定性。然而制备成粒状的铝盐吸附率降低，影响了在工业提取锂的规模化应用。

中国发明专利申请号申请号201410353274.9公开了一种吸附法提取盐湖卤水中锂的方法，包括下述步骤：在卤水中加入吸附剂，卤水中的锂离子吸附在吸附剂上；再经过陶瓷膜处理，将吸附剂截留在浓缩液里，浓缩液再经板框压滤得到吸附剂滤饼，去除卤水中的大部分杂质和水，滤饼经水洗和洗脱剂解吸，得到解吸液，解吸液经弱酸型阳离子交换树脂去除解吸液中的镁，再经反渗透膜浓缩，得到制备碳酸锂的精制锂溶液。该方法具有工艺简单，操作容易，吸附剂利用效率高，提锂工艺周期短，制得高含量精制锂溶液的优点。

中国发明专利申请号201410065121.4公开了一种制备高性能卤水提锂吸附剂的方法及其制备的吸附剂，本发明公开了一种制备高性能卤水提锂吸附剂的方法利用原位聚合合成法，其将活性氢氧化铝粉体均匀分散于吸附树脂孔道内，再与锂盐溶液反应，提高反应效率，确保吸附剂的活性。该方法利用树脂纳米孔内高分子链的交联缠绕，有效抑制了活性纳米颗粒的流失，确保了吸附剂的使用寿命。本发明还公开了该制备高性能卤水提锂吸附剂的方法制备的吸附剂。

中国发明专利申请号201610129931.0公开了一种锂吸附剂及其制备方法和应用，本发明涉及一种锂吸附剂，本发明还涉及一种锂吸附剂的制备方法，其依次包括步骤：选择锂辉石精矿为原料步骤、对锂辉石精矿精制纯化步骤、脱锂并再次精制步骤、活化步骤，本发明还涉及一种锂吸附剂在从含镁锂的卤水中提取锂的应用。本发明制备的锂吸附剂，具有对锂吸附选择性强、吸附锂容量高、脱出的锂溶液锂浓度高的特点。

从上述现有技术来看，目前合成的吸附剂用于从卤水中提锂存在成本高、选择性较差、溶损率大、选择吸附性能差等缺陷，严重影响了在工业提取锂的规模化应用。

发明内容