锂离子吸附剂的制备及其特性研究

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1、万方数据分类号：TQl3密级：(秘密、机密、绝密)学校代码：10057研究生学号：11842909锂离子吸附剂的制备及其特性研究StudyonPreparationandPropertiesofLithiumionAdsorbent工程领域名称：化学工程指导教师姓名：王昶教授研究生姓名：翟炎龙申请学位类别：工程硕士论文提交日期：2014年3月论文课题来源：天津市塘沽科委学位授予单位：天津科技大学万方数据天津科技大学学位论文原创性声明JJllllrlJllllIJlIlUPIIIIIllllIIIlIJIrlllllIIJY2755119本人

2、郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名．篇爱书日期：泐C叩年fj月6日知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉

3、及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：碾&纪日期：汐咔≥月‘日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

4、保密口(请在方框内打“√”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于懒名：躞，滞妨鳓打吖”苔聊畔)月6日别磁轹瓯裕聃少f留年多月7日万方数据摘要锂及其化合物应用广泛，有很高的战略价值，未来的需求量将越来越大。目前国外90％以上的锂产品来自于卤水提锂，但由于我国的盐湖多具有较高的镁锂比，而高镁锂比卤水中锂的提取非常困难。常见的卤水提锂技术主要是沉淀法、煅烧浸取法和溶剂萃取法，但由于各自的缺点使其应用受到了限制。吸附法提锂技术，因锂吸附剂可选择性地直接从低浓度溶液中吸附提取锂，因而受到了广泛关注。吸附法提锂的关键是开发出性能优良的锂吸附剂，其应

5、具有饱和吸附量大、选择性高、可循环使用、价格低廉、无污染等特点。无机锂离子吸附剂的合成方法主要有高温固相法、水热法和溶胶．胶凝法。本研究以LiOH·HEO和Mn304为原料，采用高温固相法制备了前躯体LiMn204，前躯体经酸洗之后转变为锂吸附剂L-Mn02。采用XRD，TG-DSC，SEM等分析手段对前躯体LiMn204和锂吸附剂九．Mn02进行表征，考察制备条件对前躯体LiMn204晶体结构和锂吸附剂九．Mn02饱和吸附量的影响，还研究了锂吸附剂Z,-Mn02的分配系数肠、分离度a及pn滴定曲线等吸附性质。结果表明：焙烧温度和焙烧时间对

6、前躯体LiMn204的晶体结构和锂吸附剂九-Mn02的饱和吸附量均有影响，)＼,-Mn02的饱和吸附量随焙烧温度的升高呈现出先增大后减小的趋势，但变化幅度不大，L-Mn02的饱和吸附量随焙烧时间的延长同样呈现出先增大后减小的趋势，变化幅度也不大。酸洗之后所得吸附剂L-Mn02的晶体结构并没有改变，仍为尖晶石构型，表明“+的脱出是拓扑进行的，锂的洗脱率达到95％。离子筛九-Mn02的饱和吸附量达到30．9mg／g，这在同种锂吸附剂中是非常高的，并且该锂离子筛对Li+具有非常高的选择性。在pH=5～13的范围内，九．Mn02的饱和吸附量随pH值

7、的增大而增大，当pHi<11时，增加缓慢，当pH≥11时，急剧增加，表明一定浓度OH"的存在能极大的促进吸附反应进行的程度。吸附过程符合拟二级动力学模型，等温吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。关键词：锂离子筛；锂吸附剂：LiMn204；L-Mn02：吸附；离子交换万方数据A。BSTRACTLithiumanditscompoundarewidelyused，hasagreatvalueforacountry’Sdevelop，thedemandedquantitywillriserapidly．Nowmorethan90％ofl

8、ithiumproductscomefrombrine，becausegreatmajorityofsaltlakesofourcountryhaveahighMg／Limole