探究锂吸附剂的合成及其吸附性能研究

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1、河北工业大学硕士学位论文锂吸附剂的合成及其吸附性能研究姓名：纪志永申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：袁俊生20040301河北工业人学础J一学位论文锂吸附剂的合成及其吸附性能研究摘要进行了锂吸附剂的合成及其吸附性能的研究，主要包括i方面：锂吸附剂前驸体即尖晶午彳型锂锰氧化物的合成研究、前驱体的酸洗研究和吸刚剂的吸附性能研究。通过埘前驱体的合成研究发现：以Li／Mn摩尔比为0．5的碳酸馒和碳酸锰为原料，丁空气中在800。C时焙烧45h可制得对含锂溶液有吸附性的锂吸附剂前驱体[．iMn：0。，且其纯度很高。另外，也制得了混合型前驱体(主要是LiMn：0．

2、和Li．Mnj0，：的混合物)。在6d驱体的酸洗研究中，通过考察不同种酸溶液、不同浓度的盐酸溶液以及刁i同酸洗时问对前驱体的酸洗效果(主要以锂的溶出率和锰的溶损率为衡量指标)得知，用0．2-0．5的盐酸溶液刈所制的前驱体酸洗十五分钟左右就可以达到很好的酸沈效果；同时，通过化学分析、x一剁线粉晶衍射和透射电子显微镜分析，证实了酸洗后物的结构(其结构式可山H^,In?0。表示)与其前驱体相比没有发生质的变化，从而进一步证明了其前驱体为尖晶石型镡锰氧化物，具有离子筛的特点。在对吸附剂的吸附性能研究中，首先得出单相吸附剂于室温下在混合液(100mlO．05M的I．j

3、Cl-lOOmlO．05M的LLOH)中的吸附容量为23．013mg·g：而所制得的混合型吸附剂存相同含锉溶液中的相应吸附容量要高。然后，在假设吸附剂的吸附为离子交换过程的基础上，通过测定吸附剂的吸附等温线发现其吸附过程为不完全交换，且温度的升高有利于吸附的进行；同时温度iI,OJt高使吸附过程向完全交换转变。这一点丰富了锂吸附剂在离子交换吸附机型上的研究。最后，通过测定吸附剂的分配系数和选择系数发现，该吸附剂对锂的选择性很高，可以从低含锂溶液中提取锂。关键词：尖晶打，锂，吸附剂，离子交换，选择性STUDIESoNTHESYNTHESIZEoFLI—ADSo

4、RBENTANDITSADSoRPTIVEPRoPERTYABSTRACTSynthesizingofLi—adsorbentanditsadsorptivepropertywasstudied．Itmainlyincluded：synthesizingtheprecursoroftheLi·-adsorbent-·-namelythelithiummanganeseoxideswithspinelstructure，washingtheprecursorandtestingtheadsorptivepropertyoftheLi·adsorbent．Int

5、hestudyofsynthesizingprocess，thespinelLiMn204waspreparedbyheatingamixturethatlithiumcarbonateandmanganesecarbonateweremixedwithmolarratioof1．0，at800℃for4-5hoursintheatmosphere．AnditspuritywasclosetothepurespinelLiMn204．Inaddition，thecomplexprecursorthatmostlyconsistedofLiMn204andLi

6、4MnsOl2wasmade．Inthestudyofwashingprocess，theeffectofsomefactorssuchasdifferentkindsofacid，variousconcentrationofHCIanddifferenttimeofwashingonthewashingresultwasinvestigatedaccordingtotheratioofLi+migrationandtheratioofMn”losing．Soitwasconsideredappropriatelythattheprecursorwaswas

7、hedusingO．2M-0．5MHClfor15minutesorso．Atthesametime，chemicalanalyses，XRDandTEMobservationshowedthateachobtainedafterbeingwashedpreservedthesafflestructureasthecorrespondingprecursor．Allofthosetestifiedthattheprecursorpossessedthespinelstructureandionsievecharacteristic．Inthestudyofa

8、dsorptivepropertyprocess，t