[发明专利]一种利用杂化电容提取卤水中锂的方法

摘要

一种利用杂化电容提取卤水中锂的方法，属于能源材料与技术领域。该方法基于杂化电容原理，电容模块中一极采用锰氧化物，另一极采用带有阴离子交换膜的活性炭，控制施加在电极上的电压，实现在盐湖卤水高镁锂比的环境下提取锂离子。提取锂离子过程中，在不引入其他离子的前提下可以有效的排除卤水中镁离子的干扰。只需要控制所施加的电压便可以实现锂离子的富集与吸附剂再生，处理过程简便，实现了锂离子简单有效的提取。该方法单次吸附量可以达到3mg/g,并且避免了再生过程中强酸的使用而导致的锰的溶损，提高了吸附剂的稳定性，循环操作50次后未见明显衰减。该锂离子的提取方法具有广阔的工业应用前景。

主权项

一种利用杂化电容提取卤水中锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将锰氧化物、粘结剂、导电炭黑按照质量比8‑10:1:1的比例混匀，加入N,N‑二甲基乙酰胺，制成浆料，涂覆在集流体上制得锰氧化物电极；（2）将活性炭材料、粘结剂、导电炭黑按照质量比8‑10:1:1的比例均匀混合，加入N,N‑二甲基乙酰胺，制成浆料，涂覆在集流体上制得活性炭电极；并在活性炭电极上添加阴离子交换膜，制成带阴离子交换膜的活性炭电极；（3）组装电容器模块：分别将带阴离子膜的活性炭电极与锰氧化物电极固定于有机玻璃隔板上，在有机玻璃板左上方与右下方预留用于液体进出的孔道，在两块有机玻璃隔板中间放置防止两电极接触的硅胶垫片以及留出液体流通空间，将两块玻璃板对齐后固定；（4）在模块中通入卤水，利用杂化电容原理，通过施加负电压来实现对锂离子的选择性吸附；吸附完成后，在模块中通入去离子水，同时通过施加正电压使吸附在电极上的锂离子脱附于去离子水中形成含锂溶液，再对该含锂溶液浓缩，蒸发结晶从而得到纯的锂盐；所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚乙烯醇，导电炭黑为乙炔黑或碳纳米管；所述锰氧化物为LiMn₂O₄、Li_1.33Mn_1.67O₄或Li_1.6Mn_1.6O₄经0.5M HCl 浸泡12小时、过滤并干燥后的产物。