[发明专利]利用纳米粒子从液体溶液中回收锂的方法和组合物

权利要求书

1.一种从含锂离子的液体中回收锂离子的方法，所述方法包括：

使用苯乙烯单体涂覆纳米粒子；

聚合所述苯乙烯单体以形成涂覆有聚苯乙烯的纳米粒子；

将冠醚附着到所述涂覆有聚苯乙烯的纳米粒子上以形成锂吸附介质；

使所述含锂离子的液体暴露于所述锂吸附介质，以形成富含锂的吸附介质和贫锂液体；以及

从所述富含锂的吸附介质中提取所述锂离子，以形成提取的锂离子和再循环的锂吸附介质。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述纳米粒子具有大约10平方米/克至大约5000平方米/克的表面积。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述纳米粒子具有大约100平方米/克至大约500平方米/克的表面积。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述纳米粒子包括含铁材料。

5.如权利要求4所述的方法，还包括通过磁性方式将所述富含锂的吸附介质从所述贫锂液体分离。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述纳米粒子包括非磁性铁。

7.如权利要求1所述的方法，其中，从所述富含锂的吸附介质中提取所述锂离子包括用弱酸处理所述富含锂的吸附介质。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述弱酸包括以下中的至少一种：碳酸、乙酸、磷酸、氢氟酸、草酸以及它们的组合。

9.如权利要求1所述的方法，还包括从所述再循环的锂吸附介质分离所述提取的锂离子。

10.如权利要求9所述的方法，还包括使所述提取的锂离子沉淀以形成沉淀锂盐，其中所述沉淀锂盐包括以下中的至少一种：碳酸锂、硅酸锂、草酸锂以及它们的组合。

11.如权利要求10所述的方法，还包括对所述沉淀锂盐进行干燥以形成干燥锂盐。

12.如权利要求1所述方法，其中，所述冠醚包括以下中的至少一种：二苯并-12-冠-4-醚、二氮杂-12-冠-4醚、二苯并-15-冠-5醚、二氮杂-15-冠-5醚、二苯并-18-冠-6醚和二氮杂-18-冠-6醚。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述冠醚包括二苯并-12-冠-4-醚。

14.如权利要求1所述的方法，还包括通过离心从所述贫锂液体分离所述富含锂的吸附介质。

15.如权利要求1所述的方法，其中，所述涂覆有聚苯乙烯的纳米粒子是稳定的，从而使所述涂覆有聚苯乙烯的纳米粒子暴露于酸性条件下不会使所述涂覆有聚苯乙烯的纳米粒子劣化。

16.如权利要求1所述的方法，其中，所述提取包括使所述富含锂的吸附介质暴露于含有二氧化碳的水中。

17.如权利要求1所述的方法，其中，所述涂覆包括将所述纳米粒子添加到含有苯乙烯单体的溶液中。

18.如权利要求1所述的方法，其中，

所述聚合包括向苯乙烯单体添加自由基引发剂，并且

所述自由基引发剂包括以下中的至少一种：过氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、甲基自由基源、苯甲酰氧基、过氧化甲基乙基酮、过氧化丙酮、过氧化二硫酸盐、卤素过氧化物、偶氮化合物以及它们的组合，所述偶氮化合物例如是偶氮二异丁腈。