探究离子筛型锂吸附剂的成型及其性能研究

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1、河北工业大学硕士学位论文离子筛型锂吸附剂的成型及其性能研究姓名：孟兴智申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：袁俊生20050301河北T业大学顺十．学位论文离子筛型锂吸附剂的成型及其性能研究摘要比较了锂离子筛前驱体、离子筛、吸附锂后离子筛三者的XRD图谱，证明在离子筛原粉进行锂吸附和洗脱后其结构没有发生变化，均为尖晶石结构，只是晶胞大小略有不同：将前驱体进行重复酸洗会增加离子筛的损失，对提高离子筛纯度意义不大；扫描电镜分析得知离子筛的粒度在300nm一500nm间；测定了离子筛在pH=1、3、5、7、9、1l的溶液中吸附量的变化规律：当pH从l变化到11时锂吸

2、附量从O．7mg·g-1离子筛增大到16．55mg·g“离子筛，因此pH值对锂离子筛吸附量的影响非常明显。通过对以四甲氧基硅烷、高岭土、膨润土、凹凸棒土和聚氯乙稀为成型剂的造粒研究，选出了较佳的成型剂一一聚氯乙稀。改变聚氯乙烯在吸附剂中的比例，测得当聚氯乙稀的含量为20％时，所得颗粒吸附剂在水中的损失率较低。选取O．45—0．90mm的吸附剂颗粒，进行吸附性能测试，得到在纯锂溶液中的吸附量为15．6mg-g-1吸附剂。改变洗脱剂即盐酸浓度，当盐酸浓度为O．50tool·L～、0．20mol·L～、O．05mol·L一、0．02mol·L-1时，每种浓度下对锂离子的

3、洗脱率都很高(85％以上)，但所得到的洗脱液浓度降低较快，从锰的溶损率角度考虑，0．05mol·L。1盐酸为较佳的洗脱剂浓度。对吸附剂颗粒进行循环吸附洗脱，四次循环后其吸附量略有降低，吸附量降低是由于离子筛的微量溶损造成的。对合成出的吸附剂颗粒进行了海水提取锂离子试验。在试验条件下，其对海水中锂离子的吸附容量为5．68mg·g-‘吸附剂，高于此前日本报导的4．80mg·g-1的吸附量；以0．05mol·L‘1盐酸为沈脱剂，得到了比海水中锂离子浓度高200倍的富锂溶液，且溶液中几乎不含其它阳离子；通过条件试验证明，当溶液中存在Na+、K十时吸附剂的吸附量与在纯锂溶液

4、中的吸附量接近，而Mg”存在时吸附量降低了近一半。关键词：海水，锂，离子筛，成型，吸附性能堂三竺竺堡坐坠型竺些型些!!竺璧竺彗STUDYONTHEGRANULATIoNoFTHEIoN—SIEVETYPELITHIUMADSoRBENTANDITSCAPABILITYABSTRACTTheXRDillustrativeatlasoftheprecursor,theion—sieveanditsadsorbentwerecompared．ttwasprovedthattheirstructurewasnotchangedandtheywereallspinelstr

5、ucture．Theeelldimensionwasdifferentsomewhatonly．Thelosingrateofion—sievewouldincreaseandithadlittleeffectonraisingthepnritywhenincreasingtheacidwashingtimes．Theparticlesizewasamong300nmand500nmbvSEManalysis．Theadsorptivelawoftheion—sievewasdeterminedwhenpHvaluewas1，3，5，7，9，1linlithium

6、solution．nsadsorptivecapacityWasfrom0，7mgpergramion—sieveto16．55ragpergramion-sievewhenthepHvalueofsolutionwaschangedfrom1to11．111eeffectofthepHvalueonthecapacityCanbeseenobviously．Throughthegranulationresearchbyusingtetramethoxysilane，kaoline，Alta—mud，AutobangAtlapulgiteClayandPVCast

7、hegranulatingreagent，wepickedouttheappropriatematerial～PVC．BychangingPVC’Sproportionduringthegranulationprocess，wefoundthatthegranules’losingratewaslowintheWaterwhentheratioofPVCwas20％．Whenchosen0-45—0．90rnmadsorbentgranule．itsadsorptivecapacityreached15．56mgpergramadsorbentinthepurel

8、ithiu