本發(fā)明涉及鋰離子吸附劑領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車的迅速發(fā)展，新能源汽車銷量逐年增加；儲能設(shè)施在未來也有很大的市場前景，因此市場對鋰資源有極大的需求。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，沉淀法提鋰適合鋰含量比較高的鹽湖資源；萃取法對鋰具有很高的選擇性，但萃取劑易變質(zhì)、含有磷元素對環(huán)境造成影響；膜法分離比較節(jié)能，但膜成本較高，膜存在被污染的情況，且不適合鋰含量較低的鹽湖資源。離子篩吸附法由于鋰離子篩對鋰離子具有記憶效應(yīng)和離子篩效應(yīng)，對鋰離子具有很好的選擇性，也適合對鋰含量低的鹽湖進行提鋰，是一種很有前景的提鋰方法。

3、但是由于鋰離子篩為粉末狀，在實際工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生較大的壓降，不利于流體流動，不利于原料與離子篩進行傳質(zhì)，還會粉末有流失的情況，限制了離子篩的工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的離子篩吸附劑的吸附速率慢、穩(wěn)定性差，且離子篩易流失的問題，提供一種鋰離子吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，該制備方法制得的鋰離子吸附劑具有吸附量高、離子篩不易流失，吸附穩(wěn)定性好，且易于與溶液分離。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種鋰離子吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

3、(1)將第一聚合物、第一致孔劑和第一溶劑進行第一混合，得到第一鑄球液；將第二聚合物、第二致孔劑和第二溶劑進行第二混合，得到第二鑄球液；

4、(2)將鋰離子篩前驅(qū)體、致泡劑與所述第一鑄球液混合，得到固液混合物；

5、(3)將上述固液混合物通過滴球固化，得到固態(tài)小球；

6、(4)將上述固態(tài)小球與第二鑄球液接觸，固化；

7、其中，該方法還包括：將所述鋰離子篩前驅(qū)體和/或步驟(4)得到的產(chǎn)物進行酸洗；

8、其中，所述第一聚合物、第一致孔劑和致泡劑的質(zhì)量比為1：(0.05-0.5)：(0.05-0.5)。

9、本發(fā)明第二方面提供上述制備方法制得的鋰離子吸附劑。

10、本發(fā)明第三方面提供第二方面所述的鋰離子吸附劑在鋰離子提取中的應(yīng)用。

11、本發(fā)明提供的鋰離子吸附劑的制備方法簡單，利用耐酸耐堿的聚合物作為包覆材料，通過致孔劑、致泡劑調(diào)控成球過程中孔道和微孔的形成，能夠提高鋰離子吸附劑在吸附、解吸過程中的傳質(zhì)效果。將滴球固化得到的固態(tài)小球與第二鑄球液接觸，能夠在小球表面形成包覆網(wǎng)，進一步提高吸附劑的機械強度，減少鋰離子篩的流失，有助于提高吸附劑的使用壽命。小球成型過程無需用到油類，后期定型無需煅燒，因此該制備方法適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)能低耗，是一種經(jīng)濟高效的鋰吸附劑制備方法。

12、本發(fā)明提供的鋰離子吸附劑適用于工業(yè)鋰離子提取，在應(yīng)用到提鋰吸附塔、提鋰吸附柱、提鋰固定床中時，操作壓力小，壓降小，還可減少離子篩的流失。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，所述第一聚合物、第一致孔劑和致泡劑的質(zhì)量比為1：(0.1-0.3)：(0.1-0.4)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，以所述第一鑄球液的總量為基準，所述第一聚合物的含量為8-20wt％，所述第一致孔劑的含量為1-5wt％，所述第一溶劑的含量為75-91wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，以所述第二鑄球液的總量為基準，所述第二聚合物的含量為8-20wt％，所述第二致孔劑的含量為1-5wt％，所述第二溶劑的含量為75-91wt％；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的制備方法，其中，所述第一聚合物和第二聚合物各自獨立地選自聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜和聚偏氟乙烯中的至少一種，優(yōu)選為聚偏氟乙烯；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的制備方法，其中，步驟(3)中所述滴球固化包括：通過滴管或注射器將所述固液混合物滴入非溶劑中，進行固化，洗滌、干燥后得到固態(tài)小球；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的制備方法，其中，所述鋰離子篩前驅(qū)體選自limn2o4、li1.33mn1.67o4、li2mn3o7、li4mn5o12、li1.6mn1.6o4、li2tio3和li4ti5o12中的至少一種，優(yōu)選為li2tio3和/或li4ti5o12。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的制備方法，其中，所述酸洗包括：將所述鋰離子篩前驅(qū)體或步驟(4)得到的產(chǎn)物與洗脫劑接觸；

9.權(quán)利要求1-8中任意一項所述的鋰離子吸附劑的制備方法制得的鋰離子吸附劑。

10.權(quán)利要求9所述的鋰離子吸附劑在鋰離子提取中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鋰離子吸附劑領(lǐng)域，公開了一種鋰離子吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，該制備方法包括：(1)將第一聚合物、第一致孔劑和第一溶劑進行第一混合，得到第一鑄球液；將第二聚合物、第二致孔劑和第二溶劑進行第二混合，得到第二鑄球液；(2)將鋰離子篩前驅(qū)體、致泡劑與第一鑄球液混合，得到固液混合物；(3)將固液混合物通過滴球固化，得到固態(tài)小球；(4)將固態(tài)小球與第二鑄球液接觸，固化；該方法還包括：將鋰離子篩前驅(qū)體和/或步驟(4)得到的產(chǎn)物進行酸洗；所述第一聚合物、第一致孔劑和致泡劑的質(zhì)量比為1：(0.05?0.5)：(0.05?0.5)。該方法制得的吸附劑吸附量高、吸附穩(wěn)定性好，且易于與溶液分離。

技術(shù)研發(fā)人員：陶文君,侯小敏,趙爽,袁清,朱丙田,袁帥,李蘇爽
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9