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1、(10)申请公布号 CN 102160992 A (43)申请公布日 2011.08.24 CN 102160992 A *CN102160992A* (21)申请号 201110039893.7 (22)申请日 2011.02.15 B01J 20/26(2006.01) B01J 20/28(2006.01) B01J 20/30(2006.01) (71)申请人 浙江海虹控股集团有限公司 地址 311113 浙江省杭州市余杭区良渚镇 (72)发明人 陈海贤 董梅 (74)专利代理机构 杭州九洲专利事务所有限公 司 33101 代理人 陈继亮 (54) 发明名称 以海绵为载体的锂吸附剂的成。
2、型工艺 (57) 摘要 本发明所述的这种以海绵为载体的锂吸附剂 的成型工艺， 涉及一种用于吸附盐湖卤水、 海水、 井卤等含锂溶液中吸附锂的吸附剂成型方法。其 步骤如下 ： 采用粉状吸附剂与海绵原料一起发 泡， 在发泡过程中不改变吸附剂的化学性质， 将粉 状的吸附剂制备成块状海绵吸附盐湖卤水中的锂 离子。本发明有益的效果 ： 本发明制备的块状海 绵锂吸附剂， 从根本上解决了粉状吸附剂易于流 失和吸附过程中难操作的问题， 并且吸附速度快， 具有较大的比表面积， 吸附剂寿命较长。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 。
3、CN 102160993 A1/1 页 2 1. 一种以海绵为载体的锂吸附剂的成型工艺， 其特征是 ： 该工艺的具体步骤如下 ： (1)、 按照 Li Mn 摩尔比为 0.45-0.6， 将 LiCl 和 MnO2 在烧杯中混合均匀 ； (2)、 加入 10-20mL 水， 使混合物成糊状， 加热至 50-90， 搅拌 0.5-2h ； (3)、 将上述糊状物放入马弗炉中， 温度设置为 200-800进行煅烧 1-3h， 得到粉状锂 吸附剂 LiMn2O4 ； (4)、 按照 LiMn2O4 的质量占海绵总质量的 10 -40， 将粉状吸附剂加入到海绵发泡 体中一起发泡 ； (5)、 将发泡海。
4、绵， 酸洗后得到锂吸附剂。 2. 根据权利要求 1 所述的以海绵为载体的锂吸附剂的成型工艺， 其特征是 ： 采用盐酸 浓度为 0.1-0.5mol/L 进行酸洗， 酸洗时间为 0.5-1h， 得到锂吸附剂。 权 利 要 求 书 CN 102160992 A CN 102160993 A1/3 页 3 以海绵为载体的锂吸附剂的成型工艺 技术领域 0001 本发明涉及用于盐湖卤水、 海水、 井卤吸附锂离子的粉状吸附剂的成型工艺， 主要 是一种以海绵为载体的锂吸附剂的成型工艺。 背景技术 0002 我国是传统锂资源大国， 也是盐湖锂资源大国， 盐湖锂资源储量(折合碳酸锂)超 过 300,0000 吨。
5、， 是世界四大盐湖锂资源储量超过百万吨的盐湖矿床之一， 具有良好的资源 条件和开发前景。但是， 过去我国对盐湖提锂不够重视， 技术投入太少， 目前还没有大规模 从盐湖卤水中提锂的设备， 锂的提取还集中在从矿石中提炼。 而矿山资源有限， 加上近年来 对锂的需求量增大， 锂业发展受到制约。近几年， 盐湖提锂技术大大发展， 而中国还处在研 究开发阶段， 还未有大规模生产的装置和技术， 因此从盐湖卤水中提锂是我国锂业发展的 当务之急。 0003 在锂吸附剂研究领域， 国外早在二十世纪八十年代就已经开始， 国内起步较晚， 现 有的技术水平也不算高。 从实验角度看， 截至目前， 研究发现性能较好的离子交换。
6、吸附剂都 是粉体。 尽管实验研究表明吸附性能较好， 但由于粉体的流动性和渗透性都很差， 不解决造 粒问题无法实现工业化生产。 0004 一些研究者采用氢氧化铝、 二氧化锰或二氧化钛作为粉体吸附剂， 以硅胶， 水玻 璃， 醋酸纤维素， 聚氯乙烯， 聚丙烯酰胺， 聚丙烯酰肼等高分子化合物作为载体， 以有机溶剂 作为粘结剂进行挤压造粒， 此方法仅仅是在试验阶段， 并且吸附剂的吸附量随高分子化合 物的质量增加而减小， 而高分子化合物的添加量又决定了吸附剂颗粒的稳定性， 因此此方 法一直受到制约。也有研究学者采用离子交换树脂， 是将离子交换树脂加入到合成粉体吸 附剂的反应釜中， 由于离子交换树脂具有大的。
7、孔道， 因此小分子的无机物进入到孔道中， 在 孔道中与沉淀剂形成吸附剂沉淀。此方法由于较难操作， 而且无法测定孔道中有效吸附剂 的含量， 因而吸附剂的吸附量较小。 发明内容 0005 本发明的目的正是要克服上述技术的不足， 而提供一种以海绵为载体的锂吸附剂 的成型工艺， 本发明采用具有大孔道结构的海绵作为载体， 以 LiMn2O4 作为负载吸附剂， 目 的是将粉体吸附剂注入到大孔海绵中， 吸附剂的离子可以自由进出， 这样实现了离子交换 吸附的功效。经实验测定， 本发明的吸附剂具有较大的比表面积， 吸附性能良好。 0006 本发明解决其技术问题采用的技术方案 ： 这种以海绵为载体的锂吸附剂的成型。
8、工 艺， 该方法的制备工艺简单、 海绵发泡不影响吸附剂的活性， 成型后的吸附剂具有较大的比 表面积， 吸附性能良好， 该工艺的具体步骤如下 ： 0007 (1)、 前驱体 LiMn2O4 是采用 LiCl 和 MnO2 混合， 按照 Li Mn 摩尔比为 0.45-0.6， 将 LiCl 和 MnO2 在烧杯中混合均匀 ； 0008 (2)、 加入 10-20mL 水， 使混合物成糊状， 加热至 50-90， 搅拌 0.5-2h ； 说 明 书 CN 102160992 A CN 102160993 A2/3 页 4 0009 (3)、 将上述糊状物放入马弗炉中， 温度设置为 200-800进。
9、行煅烧 1-3h， 得到粉 状锂吸附剂 LiMn2O4 ； 0010 (4)、 按照 LiMn2O4 的质量占海绵总质量的 10 -40， 将粉状吸附剂加入到海绵 发泡体中一起发泡 ； 0011 (5)、 将发泡海绵， 酸洗后得到锂吸附剂。 0012 作为优选， 采用盐酸浓度为 0.1-0.5mol/L 进行酸洗， 酸洗时间为 0.5-1h， 得到锂 吸附剂。 0013 所述的方法， 可用于以海绵为载体的粉体吸附剂的成型工艺可包括氢氧化铝、 二 氧化钛等粉体吸附剂。 0014 本发明有益的效果是 ： 本发明的方法， 采用以海绵为载体的粉状吸附剂的成型工 艺， 是基于具有大孔道结构的理论， 由于。
10、高分子化合物作为载体所带来的吸附剂吸附量小 和容易破碎的问题， 而离子交换树脂负载的吸附剂量少， 最终导致成型后的吸附剂吸附量 小。因此采用大孔道结构的海绵， 其优点有以下几点 ： 海绵发泡前将粉体注入到其中， 发 泡后吸附剂全部被包裹在发泡海绵中， 这样使得吸附剂的有效成分增加 ； 海绵发泡过程 中， 其原料并未与吸附剂发生化学反应， 不会影响吸附剂的吸附性能 ； 由于海绵具有大孔 道， 有效增大了吸附剂的比表面积， 减小了吸附剂的出入阻力， 使得吸附剂更加容易被吸附 洗脱 ； 吸附剂吸附量大， 并且吸附时间短。 具体实施方式 0015 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 下。
11、面结合举例， 对本发明进 行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的举例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发 明。 0016 本发明所述的这种以海绵为载体的锂吸附剂的成型工艺， 该工艺的具体步骤如 下 ： 0017 (1)、 按照 Li Mn 摩尔比为 0.45-0.6， 将 LiCl 和 MnO2 在烧杯中混合均匀 ； 0018 (2)、 加入 10-20mL 水， 使混合物成糊状， 加热至 50-90， 搅拌 0.5-2h ； 0019 (3)、 将上述糊状物放入马弗炉中， 温度设置为 200-800进行煅烧 1-3h， 得到粉 状锂吸附剂 LiMn2O4 ； 0020 (4)、 按照。
12、 LiMn2O4 的质量占海绵总质量的 10 -40， 将粉状吸附剂加入到海绵 发泡体中一起发泡 ； 0021 (5)、 将得到的发泡海绵， 采用盐酸浓度为 0.1-0.5mol/L 进行酸洗， 酸洗时间为 0.5-1h， 得到锂吸附剂。 0022 实施例 1 0023 首先在 100mL 坩埚中加入 30g MnO2 固体， 然后加入 10.41g LiClH2O， 混合均匀 后， 加 10mL 去离子水， 在电炉上加热到 50， 搅拌 1h。将坩埚放入马弗炉中， 温度设置为 200， 煅烧 3h， 3h 后取出坩埚， 将固体吸附剂粉碎， 得到前驱体 LiMn2O4。按照海绵配方比 例， 加。
13、入质量分数 10的粉状吸附剂， 与海绵发泡原料进行混合发泡， 得到发泡海绵体吸附 剂。采用 0.1mol/L 的盐酸进行酸洗 0.5h， 酸洗率达到 75， 酸洗后的海绵放入卤水中进行 吸附实验， 经火焰光度计测定， 吸附量为 2.5mg/g。 说 明 书 CN 102160992 A CN 102160993 A3/3 页 5 0024 实施例 2 0025 首先在 100mL 坩埚中加入 30gMnO2 固体， 称量 9.37g LiClH2O 溶于 20mL 水中， 将氯化锂溶液加入到坩埚中与二氧化锰混合， 然后将坩埚放在电炉上加热到 80， 搅拌 0.5h。将坩埚放入马弗炉中， 温度设。
14、置为 500， 煅烧 2h， 2h 后取出坩埚， 将固体吸附剂粉 碎， 得到前驱体 LiMn2O4。按照海绵配方比例， 加入质量分数 20的粉状吸附剂， 与海绵 发泡原料进行混合发泡， 得到发泡海绵体吸附剂。采用 0.2mol/L 的盐酸进行酸洗 0.5h， 酸洗率达到 80， 酸洗后的海绵放入卤水中进行吸附实验， 经火焰光度计测定， 吸附量为 2.6mg/g。 0026 实施例 3 0027 首先在 100mL 坩埚中加入 30gMnO2 固体， 称量 12.49g LiClH2O 溶于 20mL 水 中， 将氯化锂溶液加入到坩埚中与二氧化锰混合， 然后将坩埚放在电炉上加热到 90， 搅 拌 0.5h。将坩埚放入马弗炉中， 温度设置为 800， 煅烧 1h， 1h 后取出坩埚， 将固体吸附剂 粉碎， 得到前驱体 LiMn2O4。按照海绵配方比例， 加入质量分数 40的粉状吸附剂， 与海绵 发泡原料进行混合发泡， 得到发泡海绵体吸附剂。采用 0.2mol/L 的盐酸进行酸洗 0.5h， 酸洗率达到 81， 酸洗后的海绵放入卤水中进行吸附实验， 经火焰光度计测定， 吸附量为 2.8mg/g。 0028 可以理解的是， 对本领域技术人员来说， 对本发明的技术方案及发明构思加以等 同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 说 明 书 CN 102160992 A 。