[发明专利]一种高性能离子交换型吸附剂、制备及提取铷/锂的应用

说明书

本发明公开了一种高性能离子交换型吸附剂、制备及提取铷/锂的应用，将锂离子吸附剂或铷离子吸附剂包埋于亲水性聚合物中，挤出成形，通过化学交联而得到。本发明提供的吸附剂成型材料为亲水性聚合物，有利于锂/铷离子交换型吸附剂进行快速有效的离子交换，化学交联方法简便快速，可在吸附提锂/铷的生产中吸附剂产生溶损时及时重复操作，不影响生产。制备工艺简单，操作方便，条件温和。吸附剂吸附与解吸速度较快，大大缩短了吸附提锂/铷的生产成本。

技术领域

本发明属于吸附剂制备技术领域，具体涉及一种高性能离子交换型吸附剂、制备及提取铷/锂的应用。

背景技术

锂金属及其化合物在国民经济和国防建设中发挥越来越重要的作用，80％以上的锂资源存储于盐湖卤水和海水中，因此，盐湖卤水提取锂的研究对于锂资源的开发利用具有重大战略意义。离子筛吸附法提取锂具有循环稳定性高、选择性高、吸附量高、成本低等特点，已经成为我国盐湖卤水中提取锂最具工业前景的方法之一。然而由于离子筛吸附剂多为粉体，其流动性和渗透性较差，直接用于固定床吸附提取锂存在一定难度，因此离子筛粉体的成型是实现离子筛提取锂工业化的关键。

目前的成型离子筛吸附剂中的成型剂多PVC、或PVDF等疏水性聚合物，导致离子筛不能有效同水相接触交换，使得吸附剂的吸附速率和吸附量下降，而且包埋的粉体易脱落。现有的亲水性聚合物如海藻酸钠等包埋的吸附剂，虽具有将强的亲水性，但因采用了钙离子络和沉淀法成形技术，所制备的产品不能在能与钙离子产生化学作用的，含有碳酸根或硫酸根的溶液环境中使用，限制了这种吸附剂的应用范围，且机械强度不高，在使用过程中尚存在溶解损失而导致结构和性能不稳定的问题。因此，在成型过程中如何保持粉体离子筛的性能已经成为置于离子筛提取锂工业化的关键问题。

发明内容

针对现有制备技术的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种高性能离子交换型吸附剂、制备及提取铷/锂的应用，解决亲水性材料制备吸附剂在重复使用中易因材料溶解造成不稳定的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种高性能离子交换型吸附剂的制备方法，将锂离子吸附剂或铷离子吸附剂包埋于亲水性聚合物中，挤出成形，通过化学交联而得到。

可选的，所述的锂离子吸附剂为Li_xMn_3-xO₄的锰氧体锂离子筛，其中，x＝1.6、1.33或1；

所述的铷离子吸附剂为磷钼酸铵或钨钼酸铵。

可选的，所述的亲水性聚合物为羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠或水溶性淀粉中的至少一种；

所述的包埋是将与亲水性聚合物质量比为1～1.5/1的锂离子吸附剂或铷离子吸附剂，与30％～50％的亲水性聚合物的水溶液混匀的粘稠状物质，挤出成粒径为1～3mm的球形颗粒，再将球形颗粒风干固化得到球状吸附剂。

可选的，所述的化学交联为将风干固化所得的球状吸附剂装填成吸附柱，按照球状吸附剂的50％的含水量计，装填密度为0.7～0.9kg·m^-3；

从吸附柱底部将30℃的3％～5％的二醛类的1mol/L盐酸水溶液以10L/h的流速泵入穿透吸附柱内的球状吸附剂，30℃保温30min后，将残液由吸附柱的顶部以1MPa的正压顶出，变换3％～5％的二醛类的1mol/L盐酸水溶液的穿透方向重复上述操作一次即得。

可选的，所述的二醛类选自乙二醛、戊二醛、丁二醛和庚二醛。

一种高性能离子交换型吸附剂，该吸附剂采用所述的高性能离子交换型吸附剂的制备方法制备得到。

所述的高性能离子交换型吸附剂的制备方法制备得到的高性能离子交换型吸附剂吸附提取水中铷离子或锂离子的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：