[发明专利]一种颗粒锂吸附剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种颗粒锂吸附剂的制备方法，包括以下步骤：将锂吸附剂或其前驱体粉体、多种聚合物、造孔剂和有机溶剂在常压、温度为10‑190℃的条件下混合，搅拌1‑120min，得到均匀混合物；将上述均匀混合物滴入溶液中，或将上述均匀混合物挤出成型破碎，经过洗涤得到颗粒锂吸附剂。本发明提供的颗粒锂吸附剂的制备方法制备的颗粒锂吸附剂，颗粒强度高、韧性好，装入固定床或吸附塔中不易破碎、粉化，亲水性好，成型后与粉体吸附量差异小；工艺简单，且使用的溶剂在精馏后回用，成本低，对环境污染小，适用于工业化应用。

技术领域

本发明属于化学提取技术领域，特别是涉及一种用于盐湖卤水、海水、地热水、固废浸取液等含锂溶液中颗粒锂吸附剂的制备方法。

背景技术

目前，能源短缺、资源匮乏以及环境污染等问题正威胁着人类文明的健康发展。面对环境恶化的严峻形势，大幅减少化石类能源的开采使用，发展新型可再生能源已成为人类共识。锂电池具有高比能量、低自放电、高循环寿命、无记忆效应等特点，是目前最具发展前景的高效二次电池和发展最快的化学储能电源，锂电池的发展和应用对于提高资源利用率、解决能源危机和保护环境都具有重要的战略意义。

由于价格高涨，目前锂资源的开发是矿石和卤水工艺并举，未来的产业重心将由含锂矿石提锂转向卤水提锂和退役锂电池回收领域。从卤水中回收锂的技术有沉淀法、膜法、萃取法、吸附法等。沉淀法主要适用于低镁锂比卤水提锂；膜法主要适用锂浓度较高的含锂溶液提锂；萃取法的应用受设备腐蚀和环境污染限制，未能广泛应用。

吸附法的关键是性能优良的吸附剂，目前有多种吸附剂对锂具有较高的吸附容量和较高的选择性，常见的锂吸附剂有锰系锂离子筛、钛系锂离子筛、铝盐吸附剂、磷酸铁锂离子筛等。但是由于这些吸附剂合成后均为粉体状态，无法直接应用于固定床等常规设备进行吸附-脱附提锂。因此，研制具有商业应用价值的颗粒锂吸附剂，对未来锂资源的开发具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种可直接工业化应用于盐湖卤水、海水、地热水、固废浸取液等含锂溶液提锂的颗粒锂吸附剂的制备方法，制备的颗粒锂吸附剂的亲水性好，与锂吸附剂粉体相比吸附容量变化小，操作简单，成本低，易于工业化应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一个方面提供了一种颗粒锂吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

将锂吸附剂或其前驱体粉体、多种聚合物、造孔剂和有机溶剂在常压、温度为10-190℃的条件下混合，搅拌1-120min，得到均匀混合物；多种聚合物与有机溶剂的质量比为(0.01-10):1；造孔剂与有机溶剂的质量比为(0～0.2):1；锂吸附剂或其前驱体粉体与有机溶剂的质量比为(0.1～10):1；

将上述均匀混合物滴入溶液中，均匀混合物与溶液的质量比为(0.01～0.3):1，或将上述均匀混合物挤出成型破碎，经过洗涤得到颗粒锂吸附剂。

所述锂吸附剂或其前驱体粉体是锰系锂离子筛或其前驱体粉末、钛系锂离子筛或其前驱体粉末、铝盐吸附剂粉末、磷酸铁锂前驱体粉末中的至少一种，优选为锰酸锂(LiMn₂O₄或Li₄Mn₅O₁₂)、铝盐吸附剂(LiX·2Al(OH)₃·nH₂O，X代表阴离子，为Cl^-、SO₄^2-中的一种，n的取值范围为0-2)、钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)中的至少一种。