[发明专利]一种通过磁性微孔锂吸附剂提取锂的方法

说明书

本发明公开一种通过磁性微孔锂吸附剂提取锂的方法，包括：将磁性微孔锂吸附剂浸入含锂溶液中，使其中至少部分的锂离子被所述磁性微孔锂吸附剂吸附；将所述磁性微孔锂吸附剂从混合体系中分离出，并以水将所述磁性微孔锂吸附剂中的锂离子解吸附。本发明通过磁性微孔锂吸附剂提取锂，磁性微孔锂吸附剂的制备方法简单，无需造粒，可快速实现吸附剂与吸附质的固液分离，吸附剂对锂离子吸附容量大且选择性高，洗脱再生简单、循环寿命好，具有良好磁性的同时又保留了吸附材料的吸附能力和吸附材料结构的完整性，有优越的化学稳定性。可用于含锂盐湖原卤、适当浓缩后盐湖卤水及稀释后盐湖老卤中锂的分离提取，进而制取碳酸锂或氯化锂产品。

技术领域

本发明涉及无机金属离子选择性分离技术领域，具体涉及一种通过磁性微孔锂吸附剂从盐湖卤水中分离提取锂的方法。

背景技术

锂是目前已知最轻、半径最小的银白色碱金属。锂及其化合物有许多特有优良性能，用途广泛，已广泛应用于玻璃、陶瓷、润滑、电子、冶金、医药、制冷、航空航天等行业和领域，被誉为“21世纪新能源”。

自然界的锂资源主要赋存于海水、盐湖卤水、花岗伟晶岩矿床以及地热水中，其中卤水锂资源占锂资源总量的80％以上。在20世纪初，通过锂辉石、锂云母等伟晶岩矿石生产精锂矿是一种主流途径，但是自1938年美国从西尔斯盐湖卤水中获得锂盐以来，盐湖卤水锂资源开发逐渐形成了一个新的独立的发展领域，盐湖提锂可降低提锂成本。智利、阿根廷和中国等卤水锂资源国家已逐渐成为锂资源的供应大国。我国是锂资源大国，储量位居世界前列。其中，青海和西藏的盐湖锂资源储量占总储量的85％以上。

目前从盐湖卤水中提锂工艺技术主要有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法、煅烧浸取法、碳化法、盐析法等。碳酸盐沉淀法是南美硫酸盐型低镁锂比盐湖矿产开发主要生产工艺，阿塔卡玛盐湖的开发就是利用该工艺；煅烧法是硫酸盐型高镁锂比盐湖提锂主要方法，中国中信国安科技发展有限公司曾采用过类似工艺；吸附法基本原理是利用对锂离子有选择性吸附的吸附剂来吸附锂离子，再将锂离子洗脱下来，达到锂离子与其他金属离子分离的目的，适合从高镁锂比盐湖卤水中分离提取锂离子。吸附法关键在于选择性能优良的吸附剂，它要求吸附剂对锂离子有很好的选择性，以便于排除卤水中大量共存碱金属、碱土金属离子干扰。此外还要求吸附剂吸附-解吸性能稳定，适合较大规模循环操作使用、制造方便、对环境友好等。

例如，CN104014308A公开了一种制备高性能卤水提锂吸附剂的方法及其制备的吸附剂，该方法用原位聚合合成法，将其活性氢氧化铝粉体均匀分散于吸附树脂孔道内，再与铝盐溶液反应，提高反应效率，确保吸附剂活性。该方法虽克服了粉末吸附剂流动性、渗透性差的缺点，但是并未涉及吸附剂的循环使用寿命，且工艺过程相对复杂。

又例如，CN1511964A公开了一种吸附剂从盐湖卤水中提取锂的方法，适用于青海含锂盐湖卤水和盐田浓缩含锂老卤，其中针对盐田日晒蒸发得含锂浓缩卤水，用铝盐型吸附剂吸附锂离子，用水洗脱得洗脱液，洗脱液浓缩精制得到碳酸锂或者氯化锂。此方法在盐湖卤水体系中应用的缺陷在于：吸附剂若不再生处理，长期运行后铝盐锂吸附剂的吸附性能下降明显，该吸附剂合成方法步骤较多，相对繁琐，制备Al(OH)₃后用含锂溶液浸渍，印记效果优势不明显，且该方法合成的吸附剂静态吸附容量和动态工作吸附容量相差较多，动态吸附的优势不明显。

再例如，CN106076243A公开了一种微孔铝盐锂吸附剂、其制备方法及应用，得到微孔铝盐锂吸附剂并压片造粒。破碎过筛后，脱锂后用于吸附。其制备方法简单，得到的吸附剂对锂离子吸附容量大且选择性高、洗脱再生简单、循环寿命好。可用于含锂盐湖卤水、盐田浓缩含锂老卤、含锂医药废液、矿化度低于50g/L的含锂溶液中锂的分离提取。虽然该吸附剂的吸附性能优良，但该吸附剂为粉末，不造粒无法直接应用。