[发明专利]一种锂吸附剂及其制备方法和应用以及一种从盐湖卤水中提取锂的方法

说明书

本发明公开了一种锂吸附剂及其制备方法和应用，该锂吸附剂的化学式为：LiCl·2Al(OH)₃·nH₂O，n为1‑3，其中，该锂吸附剂的至少部分一次颗粒为棒状、或者含有形状为棒状和/或球状的部分。本发明还公开了采用该锂吸附剂的从盐湖卤水中提取锂的方法。根据本发明的锂吸附剂显示出提高的锂吸附速率和吸附性能，在循环使用过程中显示出良好的性能保持率。

技术领域

本发明涉及一种锂吸附剂及其制备方法和应用，本发明还涉及采用该锂吸附剂从盐湖卤水中提取锂的方法。

背景技术

随着金属锂及其化合物在材料、新能源等诸多领域的应用日趋广泛，金属锂的需求量也越来越大，传统的锂矿石提锂已不能满足市场的需求。中国是一个盐湖卤水锂资源非常丰富的国家，因此如何开发盐湖卤水锂资源就变得越来越重要。

(铝盐)锂吸附剂对锂离子选择性高，吸附容量大且对环境友好，吸附法被认为是目前最具工业应用前景的盐湖卤水提锂方法。现有的(铝盐)锂吸附剂的化学式为LiCl·2Al(OH)₃·mH₂O(1m3)，该锂吸附剂可以采用以下两种方法制备。

(1)将氢氧化铝和氢氧化锂溶液混合，将得到的混合物在一定温度下进行陈化后，用盐酸将pH值调节到2-8，固液分离后，将分离出的固体干燥并粉碎，得到锂铝复合物。采用该方法制备锂吸附剂，氯化锂嵌入氢氧化铝的晶格中，形成一种新的物相，其中氯化锂的嵌入和脱出是可逆的，为了维持锂铝复合物这种新物相的结构稳定性，氯化锂的脱出量最大只能达到理论值的50％，吸附量较低；并且，在进行多个循环的吸附解吸附后，维持结构稳定的另50％氯化锂也会随着解吸附而脱出，造成锂铝复合物结构坍塌，形成氢氧化铝物相，失去吸附量，导致循环吸附性能较差。

(2)将氢氧化铝和氯化锂粉末按一定的计量比混合，放入球磨仪中，加入一定量锆珠，对混合物料进行干磨，一段时间后，取出物料，研磨粉碎得到锂铝复合物。该方法利用球磨过程锆珠的撞击提供能量，氯化锂随着提供的瞬间能量嵌入到氢氧化锂晶格中，形成新的物相锂铝复合物，由撞击提供的能量往往是不均匀的，在一定的时间内，不能保证每一个点都有这种撞击的能量，最终的成品中含有少量的未转化的不具有吸附性能的物相，即氢氧化铝，影响了材料的吸附脱附量；此外，这种方法制备出的锂铝复合物保持了原料氢氧化铝的颗粒大小和形貌，比表面较小，吸附速度较慢，效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锂吸附剂及其制备方法，以提高现有锂吸附剂的吸附量和吸附效率。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种锂吸附剂，该锂吸附剂的化学式为：LiCl·2Al(OH)₃·nH₂O，n为1-3，其中，该锂吸附剂的至少部分一次颗粒为棒状、或者含有形状为棒状和/或球状的部分。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种锂吸附剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将含有Al(OH)₃和LiCl的浆料A进行研磨，得到浆料B，所述浆料B中固体颗粒的D50为不大于4μm；

(2)将浆料B在超声波存在下，用微波进行加热反应，得到浆料C；

(3)将浆料C进行喷雾干燥，得到锂吸附剂。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种由本发明第二个方面所述的方法制备的锂吸附剂。

根据本发明的第四个方面，本发明提供了本发明第一个方面或者第三个方面所述的锂吸附剂在从盐湖卤水中提取锂中的应用。

根据本发明的第五个方面，本发明提供了一种从盐湖卤水中提取锂的方法，该方法包括将盐湖卤水与锂吸附剂接触，其中，所述锂吸附剂为本发明第一个方面或者第三个方面所述的锂吸附剂。