提锂吸附剂的合成与吸附过程研究

以高锰酸钾为主要原料,经水热反应、煅烧合成尖晶石型锂锰氧化物Li1.6Mn1.6O4。用盐酸对Li1.6Mn1.6O4进行锂-氢交换,制得具有锂离子吸附效果的吸附剂H1.6Mn1.6O4。采用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对反应过程的中间产物及最终产物进行表征。对H1.6Mn1.6O4进行吸附实验,结果表明吸附剂对锂离子具有较好的吸附效果,最大吸附量为46 mg/g。用盐酸对吸附饱和的吸附剂进行脱锂实验,结果表明脱附率在95%以上,溶损率在3%左右。     

Li1.6Mn1.6O4/PVDF多孔膜的制备及提锂性能

自制锂离子筛前驱体Li_1.6Mn_1.6O₄，并将Li_1.6Mn_1.6O₄粒子与高分子树脂PVDF杂化制膜，研究了膜经稀盐酸抽锂后对锂的吸附性能以及多次吸附与脱附性能等。结果表明，膜M-10-55[Li]采用0.5 mol·L^-1 HCl溶液抽锂约2 h锂的脱出基本达到平衡，Li⁺的洗脱率在95%左右，锰的溶损率为3.5%左右。抽锂后得M-10-55[H]对富锂溶液中锂的吸附约12 h达平衡，对锂的吸附容量较高为41 mg·g^-1，在第5次吸附时对锂的提取量为35 mg·g^-1左右。相比于Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺，该膜对Li⁺表现出较好的选择性，对于从海水、盐湖卤水等液态锂资源中提取锂有很大的开发潜力。     

一种提锂杂化膜的制备及其提锂性能研究

将提锂吸附剂前驱体尖晶石型锰氧化物（Spinel-type manganese oxide,SMO）Li_1.6-Mn_1.6O₄与聚氯乙烯（PVC）杂化,采用溶剂-非溶剂交换法成功制备了用于海水提锂的平板膜.该杂化膜用酸处理抽出其中的锂得到具有提锂性能的膜,对膜进行了一系列提锂性能测试.实验结果表明,酸洗处理后的膜对富锂溶液中锂的吸附约6 h达平衡,最大吸附量为29 mg/g,之后采用0.5 mol/L HCl溶液脱锂约1 h锂的脱出基本达到平衡,Li⁺的脱附率在95%左右,锰的溶损率在3.5%左右.该膜在含有Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺离子的竞争吸附过程中对Li⁺表现出很好的选择性,同时重复实验也表明,这种提锂杂化膜具有很好的稳定性.