[发明专利]一种富集锂颗粒材料的制备方法

说明书

本发明属于锂提取领域，公开了一种富集锂颗粒材料的制备方法。富集锂颗粒材料通过将LiCl^.2Al(OH)₃^.nH₂O浆料冷冻为薄层，粉碎后进行热空气气流粉碎，之后与有机粘合剂混合造粒，干燥得到。本发明的一些实例，可以更为高效地制备得到粒径更细的LiCl^.2Al(OH)₃^.nH₂O粉末，具有更好的吸附能力。通过添加适量亲水改性聚氯乙烯，更有利于含锂卤水进入颗粒材料内部，因而可以在基本不影响锂吸附能力的情况下增加富集锂颗粒材料尺寸，减少材料的溶出，使得其可以再生使用多次，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及锂提取领域，具体涉及一种用于从含锂卤水中富集锂的颗粒材料的制备方法。

背景技术

锂是一种应用广泛的金属，随着锂电池的普及，锂的需求量越来越大。

锂矿的主要来源有固体矿(锂辉石、锂云母、透锂长石等)和和液体矿(含锂的盐湖卤水)。固体矿一般通过煅烧等处理后，进一步转化为液体矿进行处理。吸附法是从含锂卤水中富集锂的常用方法。

为了选择性地提取锂， US6280693B1已经提出了一种基于水合复合材料的无机锂离子富集材料，其成分为LiCl/Al(OH)₃，能够从盐水中选择性地提取锂。这种锂离子富集材料的生产是通过有水存在，液固比W：T = 0.69的条件下，以三羟铝石，三水铝石或三水铝石形式的商品晶体Al(OH)₃（晶体尺寸不少于140μm）与氢氧化锂相互作用，从而制得复合材料LiOH/Al(OH)₃。将所得复合材料进一步用20％盐酸溶液处理，以将其转化为LiOH/Al(OH)₃的吸附形式。从母液中分离出锂离子富集材料的固相后，使其与水接触，以从结构中除去所需量的LiCl。随着这种锂离子富集材料与含锂的氯化卤水的接触，在其结构上除去的LiCl的量被恢复。 然后，用水将卤水中吸附的锂解吸。在这种情况下，锂的吸附和解吸在80℃的温度下进行。该方法的缺点是锂离子富集材料合成过程的两个阶段和持续时间，需要使用强盐酸溶液和氯化锂的吸附和解吸过程的高操作温度（80℃）。然而，这种锂离子富集材料的最大缺点是在操作过程中其晶体的机械破坏，这使其无法实际应用。

CN106622103A公开了一种制取从含锂卤水中提取锂所使用的颗粒吸附剂的方法，在制备得到LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O活性成分粉末，然后与有机化合物混合，挤压造粒，得到直径为2mm左右颗粒。造粒的有机化合物可以是聚氯乙烯或者氯化聚乙烯等可以溶解于甲基氯的含氯有机聚合物，或者多种含氯有机聚合物的混合物。颗粒的尺寸增大时卤水中锂离子的提取率降低。实验结果显示粉末中LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O的粒径≤0.2mm才具有最佳的吸附量。然而刚制备得到的LiCl·3Al(OH)₃·nH₂O是凝胶状的，这导致其难以脱水，也难以进一步被经济地破碎为微小颗粒。这导致其成本难以降低。

US20200129955A1公开了一种用于提取锂的颗粒材料的制备方法，通过控制具体的反应条件，同时回收其中的有机溶剂，试图降低锂吸附颗粒的制造成本。

同时为了获得较好的锂吸附效果，一般需要将锂离子吸附材料制备成为较小的颗粒，而粒径过滤小，导致颗粒难以回收处理，部分细小的颗粒会散失进入卤水中，甚至流入外部水体，不利于保护生态。

开发出一种锂吸附能力较好，同时成本较低的富集锂颗粒材料，对于降低锂的提取成本，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种富集锂颗粒材料的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种富集锂颗粒材料的制备方法，包括如下步骤：