混合成型制备锂离子吸附剂的研究文献综述
2020-06-25 20:45:19
文 献 综 述 近年来,锂作为重要的战略能源资源备受世人瞩目,随着其应用范围的扩大及其在新能源高新技术方面的应用突破,国际市场的需求量以每年10%左右的速度增[1-2] ,锂产品的价格更是不断增长,突破了新高。
随着固体锂矿资源的逐步殆尽,卤水提锂逐渐成为现今提锂工艺的发展趋势。
吸附法提锂因其操作工艺简单,尤其能在稀溶液中提锂,成为一种公认的具有较好前景的绿色方法[3-4] 。
但现有锂离子吸附剂多为粉末状,流动性和渗透性都较差,不易于工业操作,阻碍了其商业化利用[5] 。
国内外众多学者针对锂离子吸附剂的成型问题也做了大量研究,现今研究的主要方法集中在成膜法及造粒法两种方法。
1 成膜法 成膜法是现今吸附剂研究的一个热点问题,其原理是在成膜前将铸膜液与粉末离子吸附剂混合均匀,在成膜过程中粉末吸附剂就会均匀分布在膜表面的孔径中,含 Li 的溶液通过膜时(在膜处理溶液过程中),L i 与吸附剂接触面积大,时间长,从而达到离子交换的目的。
Umeno等[6] 使用聚氯乙烯(PVC)-二甲基甲酰胺(DNF)溶液与锂离子筛粉末吸附剂混合后在纸上扩散成膜,得到的包埋离子筛吸附膜吸附容量为2.3mmol#183;g -1 ,其形成的平行并流通道有利于锂离子筛粉末吸附剂与被吸附溶液充分接触且进行交换反应。
但由于包埋处理是利用其料浆的自流平作用,难以均匀分布,部分粉末未分散均匀且被包裹,导致其包埋膜性能较粉末下降了 27.3% 。
解利昕等[7] 使用自制的 Li1.6 M n 1.6 O 4 吸附剂粉末与高分子聚偏氯乙烯(PVDF)树脂,在 N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂中杂化制膜,得到的杂化膜对 Li 表现出较好的吸附选择性,饱和吸附容量高达 41mg#183;g -1 ,多次吸附后吸附容量损失不大,且酸洗时 Li 解脱率在95%以上,但此杂化膜的锰溶损较大,达到3.5% 左右。
解利昕等[8]还使用聚氯乙烯(PVC)树脂对上述吸附剂粉末进行杂化制膜,得到的平板膜性能与上述杂化膜差距不大,但溶损较大。