锰基锂离子筛的制备及提锂研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文锰基锂离子筛的制备及提锂研究论文作者：孙步云学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：海洋化学工程与技术指导教师：纪志永职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMarineChemicalEngineeringandTechnologySTUDYONTHEPREPARATIONOFLITHIUMION-SIEVEBASEDONMANGANESEANDITSLITHIUMEXTRACTIONbySunBuyunSu

2、pervisor:Prof.JiZhiyongMay2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学

3、位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要随着锂资源的不断开发及应用，全球对锂及其化合物的需求量持续增加。而中国是一个液态锂资源储量丰富的国家，为了经济高效地从盐湖卤水和浓海水中提取锂资源，制备高效的锂离子筛很有必要，同时利用其进行提锂研究，为盐卤水提锂提供有价值的参考。按照碳酸锂和碳酸锰含量41.60%、凹凸棒含量12.17%、焙烧前水玻璃含量46.23%的配比，将混合物造粒

4、，并于800℃焙烧反应5h制备粒状锂离子筛前驱体，然后经洗脱得到粒状锂离子筛。其中，以粉状产物为参考，分别考察了粒状锂离子筛前驱体的洗脱、吸附过程，以及洗脱剂和含锂混合液在不同温度、流速、接触时间与浓度等条件下对锂离子筛性能的影响。粒状锂离子筛前驱体在静态洗脱过程中，以HCl溶液作为洗脱剂其脱锂率最大为90.53%，洗脱后所得的离子筛在锂液当中的平衡吸附量最大为16.49mg/g，仅为粉状的50%；以Na2S2O8溶液作为洗脱剂其脱锂率最大约为92.53%，对应离子筛的平衡吸附量最大为20.17mg/g，低于粉状的34.56mg/g。研究粒状锂离子筛的动态洗脱、吸附过程

5、发现：时间、浓度、流速、温度等条件的不同均对粒状锂离子筛的洗脱、吸附过程产生影响；脱锂率、锰溶损率及饱和吸附量均随时间的推移而升高，反应速率由快到慢，规律大致相同。过硫酸钠洗脱液浓度从12%升至38%，脱锂率上升了28.87%；循环洗脱-吸附过程中第5次的脱锂率、锰溶损率仅为第1次的9.58%和10.03%，而吸附量为第1次的59%；洗脱流速从10mL/min降至2mL/min时，其脱锂率提高了77.75%；吸附流速从10mL/min降至2mL/min时，吸附量增加了24.00%；65℃洗脱时，脱锂率为50.55%，达到最佳；吸附过程中，吸附液从25℃升至75℃时，其吸

6、附量上升了40.16%；在循环过程中，第5次的吸附量仅为第1次的40.96%；洗脱过程开始后的80-120mL流出液中锂离子的含量达到最大，宜收集为富锂液。在动态洗脱-吸附过程中，在Na2S2O8质量分数为38%、流速2mL/min、洗脱温度65℃的条件下，锰溶损率仅2.07%左右；随着吸附温度的不断升高，该粒状锂离子筛的吸附量也随之增大，在75℃下其吸附量为11.97mg/g，循环洗脱-吸附性能最佳。关键字：提锂，离子筛，洗脱，过硫酸钠，吸附量，循环IABSTRACTInrecentyears,thedemandoflithiumanditscompoundswase

7、ver-increasing.Chinaisaliquidlithiumresource-richcountry.Inordertoextractlithiumfromsaltlakebrineandconcentratedseawatereconomicallyandefficiently,itisnecessarytoprepareoflithiumionicsieveadsorbent.Doingsomeresearcheswithionicsievecouldprovidesomereferencesforlithiumextra