[发明专利]锂吸附剂及盐湖提锂方法

说明书

本申请提供了一种锂吸附剂，包括铝基吸附材料、粘结剂和润湿分散剂，所述粘结剂包括偏氟乙烯‑三氟氯乙烯共聚物和氟烯烃‑乙烯基醚共聚物中的至少一种，所述润湿分散剂包括聚乙二醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、甲醛缩合物中的一种或多种。该锂吸附剂的机械强度高和结构稳定性好，其锂吸附效率较高，表面杂质易清洗干净、吸附的锂离子容易脱附下来，且用水量较低、脱锂温度较低，并得到镁锂比低的脱附液。本申请还提供采用该锂吸附剂进行盐湖提锂的方法。

技术领域

本发明涉及环境保护和资源循环利用领域，具体涉及一种锂吸附剂及盐湖提锂方法。

背景技术

中国绝大部分锂资源储藏于盐湖卤水中，大都属于高镁锂比的卤水，因此从高镁锂比卤水中提锂成为中国锂资源开发的重点。近年开发的吸附法因具有对锂离子选择性好、工艺简单、可从高镁锂比盐湖卤水中提取锂、成本低等优点而受到广泛青睐。

吸附法的关键是开发性能优良的锂吸附剂，然而，目前吸附法提锂工艺采用的锂吸附剂对锂的吸附效率低，其自身溶损率高，且吸附的锂不易清洗干净和脱附，清洗吸附的锂时的用水量高且清洗过程中锂的损失率较高。

发明内容

鉴于此，本申请提供了一种可用于盐湖提锂工艺的锂吸附剂，通过采用偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、氟烯烃-乙烯基醚共聚物中的至少一种作粘结剂，并在特定润湿分散剂的配合下，可赋予该锂吸附剂良好的机械强度和低溶损率，并可提升其锂吸附效率、提高使用寿命，及节省吸附剂的清洗和脱锂过程的用水量、降低脱锂温度，得到镁锂比低的脱附液。

具体地，本申请第一方面提供了一种锂吸附剂，包括吸附材料、粘结剂和润湿分散剂，其中，所述粘结剂包括偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(简称VDF-CFFE共聚物)、氟烯烃-乙烯基醚共聚物(又可称为FEVE型氟碳树脂)中的至少一种，所述润湿分散剂包括聚乙二醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、甲醛缩合物中的一种或多种。

本申请的锂吸附剂中，上述特定粘结剂与吸附材料和润湿分散剂结合形成的锂吸附剂，其结构稳定性高、机械强度高、耐腐蚀性好，在循环多次吸锂-脱锂使用后，溶损率低，使用寿命长；同时上述粘结剂还可使吸附剂形成合适孔隙率和窄孔径的表面状态，使得上述锂吸附剂的锂吸附效率较高、不会使锂吸附剂的有效活性面积变小而影响其吸附速度和效率；润湿分散剂的润湿性也有利于吸附剂对锂离子的吸附效率和吸附量提高。此外，在上述特定粘结剂的表面光滑度和洁净性能及润湿分散剂的润湿性的协同作用下，还使得在上述锂吸附剂吸附锂后的清洗过程中杂质易于清洗干净、脱附锂的过程更易进行，进而可节省清洗和脱附过程的用水量，降低吸附剂在这些过程中的溶损率，并降低脱附温度，对盐湖等高缺少缺能源地区实现工业化提锂具有较大意义，并得到镁锂比低、锂含量高的合格脱附液。

本申请一些实施方式中，采用上述锂吸附剂进行盐湖提锂，可使锂的吸附效率提高约10％以上，例如在2.0-2.5BV/h的卤水流速下，该锂吸附剂的吸附提取率可达到70-90％，且其耐卤水冲击和腐蚀，年溶损率(溶损率是指锂吸附剂随着使用时间所损失的质量百分比)低于5％，使用寿命较长。吸附有锂离子的锂吸附剂的清洗和脱锂过程的总用水量可节约20％左右，具有极大的经济和环保效益；且洗脱解吸吸附在该吸附剂上的锂离子的脱附温度可被降低10℃以上，甚至可降低30℃左右，并依然能得到锂含量高于500mg/L的合格脱附液。

本申请中，所述锂吸附剂具有孔洞。孔洞的存在使得该锂吸附剂存在气体和液体扩散的通道网络。可选地，所述锂吸附剂的孔隙率为20％-45％。合适的孔隙率利于该锂吸附剂在具有较高机械强度和低溶损率的情况下，还具有较高的吸附/脱附速度。可选地，所述锂吸附剂的孔径分布范围是1-100nm。