RU2827635C1 - Сорбент лития и способ его получения - Google Patents
Сорбент лития и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2827635C1 RU2827635C1 RU2023129939A RU2023129939A RU2827635C1 RU 2827635 C1 RU2827635 C1 RU 2827635C1 RU 2023129939 A RU2023129939 A RU 2023129939A RU 2023129939 A RU2023129939 A RU 2023129939A RU 2827635 C1 RU2827635 C1 RU 2827635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- lithium sorbent
- sorbent
- fibers
- mass percentage
- Prior art date
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 186
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 186
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 175
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 40
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical group O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 24
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001879 gelation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 28
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 24
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 20
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 18
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 11
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 10
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 claims description 10
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 8
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 7
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 7
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 7
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 6
- 239000008279 sol Substances 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 4
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 claims description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000275012 Sesbania cannabina Species 0.000 claims 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 41
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Substances O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000219782 Sesbania Species 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 2
- YJACJDNSRVAQJZ-UHFFFAOYSA-K [Na+].[Ca+2].OC([O-])=O.[O-]C([O-])=O Chemical compound [Na+].[Ca+2].OC([O-])=O.[O-]C([O-])=O YJACJDNSRVAQJZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 2
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- OAEOHKBRPWFCLT-UHFFFAOYSA-L C([O-])([O-])=O.[Ca+2].[Cl-].[NH4+] Chemical compound C([O-])([O-])=O.[Ca+2].[Cl-].[NH4+] OAEOHKBRPWFCLT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004801 Chlorinated PVC Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004353 Polyethylene glycol 8000 Substances 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229920000457 chlorinated polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 description 1
- 229940085678 polyethylene glycol 8000 Drugs 0.000 description 1
- 235000019446 polyethylene glycol 8000 Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области извлечения лития методом адсорбции, в частности к сорбенту лития и способу его получения. Сырье для получения сорбента лития содержит активный материал сорбента лития, гидрофильное связующее вещество и армирующие волокна. Активный материал сорбента лития представляет собой сорбент лития на основе соли алюминия. Активный материал сорбента лития получают из гидроксида лития и алюмозоля путем гелеобразования, старения и нагревания в присутствии воды. Гидрофильное связующее вещество содержит неорганическое или органическое связующее вещество. Неорганическое связующее вещество представляет собой кремнезоль, а органическое связующее вещество представляет собой гидрофильный макромолекулярный полимер, содержащий карбамидоформальдегидную смолу, или поливиниловый спирт, или их комбинацию. Обеспечивается ускорение кинетики адсорбции и повышение сорбционной емкости сорбента лития. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 табл., 19 пр.
Description
РОДСТВЕННАЯ ЗАЯВКА
В настоящей заявке испрашивается приоритет по заявке на патент Китая № 202310980240.1, озаглавленной «Lithium Absorbent and Preparation Method Therefor» и поданной в Национальное управление интеллектуальной собственности Китая 4 августа 2023 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области извлечения лития методом адсорбции и, в частности, к сорбенту лития и способу его получения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Литий, как самый легкий элемент-металл в периодической таблице элементов, широко используется в областях авиации и навигации, новых энергоносителей, керамики, литиевых аккумуляторных батарей, атомной промышленности и т. д. благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам. В частности, наблюдающийся в последние годы бурный рост производства автомобилей, работающих на новых источниках энергии, приведший к стремительному росту оборота на рынке литиевых ресурсов, также является важной причиной сегодняшней конкуренции за литиевые рудники в масштабах отрасли. Запасы лития в Китае в основном представлены твердыми литиевыми рудами и рассолами соленых озер. В число основных способов извлечения лития из соленого озера входят адсорбция, осаждение, экстракция растворителями, кальцинация, мембранное отделение и т. д., среди которых метод адсорбции считается наиболее экономичным и эффективным способом извлечения лития из рассола соленого озера ввиду таких его преимуществ, как низкая стоимость, высокая селективность, стабильная работа цикла и отсутствие загрязнения. В настоящее время сорбенты лития выпускаются в основном в виде порошка, имеют высокую скорость растворения во время получения и регенерации и не подходят для широкого применения.
Поэтому в патенте CN115845825A предложен способ формования сорбента лития. Поливинлхлорид, термопластичный полиуретан (ТПУ) и хлорированный поливинилхлорид, которые используют в качестве связующего вещества, и поливинилпирролидон, полиэтиленгликоль 8000 и полиэтиленгликоль 400, которые используют в качестве порообразующего средства, смешивают с сорбентом лития в определенном соотношении, и смесь экструдируют, отверждают, промывают и сушат для формования гранул сорбента лития. Однако у сорбента лития, полученного этим способом, имеются проблемы с медленной скоростью адсорбции и низкой сорбционной емкостью.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, техническая проблема, которая должна быть решена настоящим изобретением, заключается в преодолении недостатков, связанных с медленной кинетикой адсорбции и низкой сорбционной емкостью сорбента лития, имеющими место в известном уровне техники, и обеспечении тем самым нового сорбента лития и способа его получения.
В настоящем изобретении предложен сорбент лития, причем сырье для получения сорбента лития содержит активный материал сорбента лития, гидрофильное связующее вещество и армирующие волокна.
Термин «активный материал сорбента лития» относится к сорбенту, имеющему адсорбирующую способность в отношении ионов лития, и в качестве такового могут быть использованы сорбенты, традиционные для данной области, такие как сорбент лития на основе соли алюминия.
При этом гидрофильное связующее вещество включает в себя по меньшей мере одно из неорганического связующего вещества и органического связующего вещества.
При этом неорганическое связующее вещество представляет собой любое одно или комбинацию двух или более, выбранных из кремнезоля, алюмозоля, силиката калия, силиката лития, силиката натрия и хлорида полиалюминия; предпочтительно кремнезоль; и
органическое связующее вещество представляет собой гидрофильный макромолекулярный полимер или водный раствор, содержащий гидрофильный макромолекулярный полимер, причем гидрофильный макромолекулярный полимер включает в себя одно или комбинацию двух или более из карбамидоформальдегидной смолы и поливинилового спирта, предпочтительно карбамидоформальдегидную смолу.
При этом массовый процент сухого вещества в гидрофильном связующем веществе составляет 5-30% в расчете на сухую массу активного материала сорбента лития, составляющую 100%.
При этом армирующие волокна выбирают из одного или комбинации двух или более стекловолокон, полиакрилонитрильных волокон, полипропиленовых волокон, полиэтиленовых волокон, поливинилхлоридных волокон, полиамидных волокон и полиэфирных волокон;
предпочтительно армирующие волокна имеют диаметр от 1 мкм до 50 мкм и длину от 10 мкм до 10 мм; и
более предпочтительно армирующие волокна имеют диаметр от 1 мкм до 12 мкм и длину от 0,1 мм до 2 мм.
При этом масса армирующих волокон составляет 1-20% сухой массы активного материала сорбента лития, предпочтительно 1-5% сухой массы активного материала сорбента лития.
При этом активный материал сорбента лития представляет собой сорбент лития на основе алюминиевой соли, предпочтительно сухой порошок или влажный порошок, имеющий содержание воды менее 60% сорбента лития на основе алюминиевой соли.
При этом активный материал сорбента лития получают из гидроксида лития и алюминиевой соли путем гелеобразования, старения и нагревания в присутствии воды.
При этом массовое отношение гидроксида лития к алюмозолю составляет (2-10):100; при этом выполняют нагревание в условиях герметичности при температуре 80--180 °C; и/или выполняют нагревание в течение 2-24 ч.
При этом сырье для получения сорбента лития также содержит другие вспомогательные вещества, причем предпочтительно другие вспомогательные вещества выбирают из одного или комбинации двух или более из порообразующего средства, загустителя и регулятора pH.
При этом порообразующее средство представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных из бутиленгликоля, глицерина и хлорида натрия; и/или загуститель представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных их гуаровой камеди, порошка сесбании, крахмала и глюкозы; и/или регулятор pH представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных из карбоната кальция, бикарбоната натрия, хлорида аммония, гидроксида кальция, карбоната натрия и водного аммиака; и/или масса порообразующего средства составляет 10-100% сухой массы активного материала сорбента лития; и/или масса загустителя составляет 0,1-2% сухой массы активного материала сорбента лития; и/или масса регулятора pH составляет 1-20% сухой массы активного материала сорбента лития.
При этом сырье для получения сорбента лития состоит из сорбента лития на основе соли алюминия, кремнезоля, гуаровой камеди и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 9%, массовый процент гуаровой камеди составляет 1% и массовый процент стекловолокна составляет 2%; или
сырье для получения сорбента лития состоит из соли алюминия, кремнезоля, хлорида аммония, карбоната кальция и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 9%, массовый процент хлорида аммония составляет 10%, массовый процент карбоната кальция составляет 6% и массовый процент стекловолокна составляет 3%; или
сырье для получения сорбента лития состоит из соли алюминия, кремнезоля, карбоната кальция, бикарбоната натрия и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 6%, массовый процент карбоната кальция составляет 6%, массовый процент бикарбоната натрия составляет 2% и массовый процент стекловолокна составляет 4%.
В настоящем изобретении также предложен способ получения любого вышеуказанного сорбента лития, включающий следующие этапы: смешивание сырья для получения сорбента лития и выполнение экструдирования, отверждения и сушки для получения сорбента лития.
При этом отверждение выполняют при температуре от комнатной температуры до 80 °C.
При этом сушку выполняют при температуре от 80 °C до 150 °C, предпочтительно от 80 °C до 120 °C.
Время отверждения составляет от 12 ч до 36 ч, а время сушки составляет от 2 ч до 10 ч.
При этом полученный сорбент лития имеет форму полоски, и предпочтительно полоска имеет ширину от 0,1 мм до 2 мм и длину от 1 мм до 10 мм.
Преимущества технического решения настоящего изобретения:
1. В соответствии с сорбентом лития, предложенным в настоящем изобретении, сырье для получения сорбента лития содержит активный материал сорбента лития, гидрофильное связующее вещество и армирующие волокна, при этом применение армирующих волокон и гидрофильного связующего вещества в высокой степени предотвращает распространение трещин хрупкого разрушения, вызываемых расширением и сокращением объема активного материала сорбента лития во время использования, благодаря связыванию с микроскопическими частицами активного материала сорбента лития посредством водородных связей или ионных связей и благодаря закрепляющему действию армирующих волокон, а применение гидрофильного связующего вещества значительно увеличивает скорость адсорбции и сорбционную емкость сорбента лития.
2. В соответствии с сорбентом лития, предложенным в настоящем изобретении, неорганическое связующее вещество представляет собой любое одно или комбинацию двух или более, выбранных из кремнезоля, алюмозоля, силиката калия, силиката лития, силиката натрия и хлорида полиалюминия (предпочтительно кремнезоль), армирующие волокна выбирают из любого одного или комбинации двух или более из стекловолокон, полиакрилонитрильных волокон, полипропиленовых волокон, полиэтиленовых волокон, поливинилхлоридных волокон, полиамидных волокон и полиэфирных волокон (предпочтительно стекловолокно), сорбент лития на основе соли алюминия получают из гидроксида лития и алюмозоля путем гелеобразованиям, старения и нагревания в присутствии воды, причем благодаря оптимизации способа получения сорбента лития на основе соли алюминия, а также типам и используемым количествам гидрофильного связующего вещества и армирующих волокон можно еще больше улучшить скорость адсорбции и сорбционную емкость.
3. Способ получения сорбента лития, предложенный в настоящем изобретении, отличается низкой стоимостью и простотой процесса получения, не использует органический растворитель во всем процессе, безвреден для окружающей среды и экологически чистый, подходит для крупномасштабного производства и имеет широкие перспективы применения в извлечении лития из соленых озер.
4. В соответствии со способом получения сорбента лития, предложенным в настоящем изобретении, температуру сушки регулируют для поддержания в диапазоне от 80 °C до 150 °C, и если температура сушки ниже 80 °C, полученный сорбент лития имеет слишком высокое содержание кристаллизационной воды, механическая прочность снижается, и рабочая сорбционная емкость низкая; а если температура сушки выше 150 °C, LiCl⋅2Al(OH)3 в сорбенте лития на основе алюминия начинает дегидрироваться и разлагаться на LiCl и γ-Al2O3, и ионы лития не могут быть снова адсорбированы, что приводит к уменьшению сорбционной емкости сорбента лития. Температура сушки в настоящем изобретении предпочтительно составляет от 80 °C до 120 °C, и сорбент лития, полученный при этой температуре, может лучше увеличивать скорость адсорбции и сорбционную емкость.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следующие примеры приведены для лучшего дальнейшего понимания настоящего изобретения, не ограничиваются лучшими вариантами осуществления и не ограничивают содержание и объем охраны настоящего изобретения. Любой продукт, идентичный или подобный предложенному в настоящем изобретении, который получен кем-либо под влиянием идей настоящего изобретения или путем объединения настоящего изобретения с другими признаками известного уровня техники, подпадает в объем охраны настоящего изобретения.
В примерах не указаны конкретные экспериментальные этапы или условия, и они могут быть выполнены в соответствии с операциями или условиями обычных экспериментальных этапов, описанных в литературе в данной области. Используемые реагенты или приборы, производитель которых не указан, являются обычными имеющимися в продаже средствами для проведения реакций.
Полиакрилонитрильные волокна выпускаются производителем: Shandong Oude Chemical Fiber Products Co., Ltd., и имеют марку PD650. Полиэтиленовые волокна выпускаются производителем: Shandong New Power Engineering Materials Co., Ltd., и изготавливаются по индивидуальному заказу с диаметром 10 мкм и длиной 2 мм. Поливиниловый спирт выпускается производителем: Guangzhou Suixin Chemical Co., Ltd., и имеет марку 0588 и 2499. Карбамидоформальдегидная смола выпускается производителем: Leixiang Chemical Firm in Erqi District, Zhengzhou City, и имеют марку 681 и содержание твердых веществ 50%. Кремнезоль выпускается производителем: Guangzhou Suize Environmental Protection Technology Co., Ltd., согласно спецификации является нейтральным кремнезолем, имеет размер частиц 10-30 нм и содержание твердых веществ 30%. Стекловолокна выпускаются производителем: Wuhe County Weijia Composite Materials Co., Ltd., и имеют марки WJ03, диаметр 12 мкм и длину 2 мм. Стекловолокна выпускаются производителем: Taishan Glass Fiber Co., Ltd., и имеют марку T435N, отличающуюся диаметром 10 мкм и длиной 2 мм; и имеют марку T435TM, отличающуюся диаметром 8 мкм и длиной 2 мм. Порошок сесбании выпускается производителем: Shandong Taihecheng Bioengineering Co., Ltd., и согласно спецификации является пищевым сортом.
Сорбенты лития на основе соли алюминия в примерах и сравнительных примерах настоящего изобретения получены следующим способом:
(1) 8 г гидроксида лития растворяют в 100 г воды для получения водного раствора гидроксида лития.
(2) 100 г алюмозоля (имеющего содержание алюминия 12,5 мас. % и массовое отношение алюминия к хлору 1,1) добавляют в водный раствор гидроксида алюминия, полученный на этапе (1), и быстро перемешивают до образования однородного геля, и однородный гель старят в течение ночи.
(3) Гель загружают в эмалевый автоклав и проводят реакцию при температуре 150 °C в закрытом автоклаве в течение 12 часов. Продукт реакции извлекают после охлаждения. Продукт реакции дистиллируют до тех пор, пока содержание воды не станет удовлетворять требованиям (30-60%), т. е. в примерах используется влажный порошок сорбентов лития на основе соли алюминия. Влажный порошок сушат в вакууме при температуре 50 °C и распыляют для получения сухого порошка сорбента лития на основе соли алюминия.
Пример 1
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Порообразующее средство | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Карбамидоформальдегидная смола | Глицерин | Полиакрилонитрильное волокно (имеющее диаметр 10 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 10 | 5 | 1 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития включает: взвешивание сырья согласно используемым количествам в приведенной выше таблице, добавление навесок сырья в смесительную емкость и равномерное перемешивание сырья при нормальной температуре для получения цементированной предварительной смеси; перенос предварительной смеси в бак для хранения и удаление пузырьков; экструдирование предварительной смеси через фильеру двухшнекового экструдера для выдавливания нитей на конвейерную ленту и сбора их оттуда с получением нитевидного материала; хранение для отверждения нитевидного материала при комнатной температуре в течение 24 часов, затем нарезка нитевидного материала резаком и сушка нарезанного материала при температуре 100 °C в течение 2 ч для окончательного получения сорбента лития, имеющего диаметр 0,6 мм и длину 2 мм.
Пример 2
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Карбамидоформальдегидная смола | Полиакрилонитрильное волокно (имеющее диаметр 10 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 15 | 1 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития включает: взвешивание сырья согласно используемым количествам в приведенной выше таблице, добавление навесок сырья в смесительную емкость и равномерное перемешивание сырья при нормальной температуре для получения цементированной предварительной смеси; перенос предварительной смеси в бак для хранения и удаление пузырьков; экструдирование предварительной смеси через фильеру двухшнекового экструдера для выдавливания нитей на конвейерную ленту и сбора их оттуда с получением нитевидного материала; хранение для отверждения нитевидного материала при температуре 80 °C в течение 24 часов, затем нарезка нитевидного материала резаком и сушка нарезанного материала при температуре 120 °C в течение 2 ч для окончательного получения сорбента лития, имеющего диаметр 0,6 мм и длину 2 мм.
Пример 3
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Порообразующее средство | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Карбамидоформальдегидная смола | Хлорид натрия | Стекловолокно (имеющее диаметр 12 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 20 | 25 | 1 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития в основном такой же, как в примере 2, за исключением того, что время сушки скорректировано до 4 ч.
Пример 4
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Порообразующее средство | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Карбамидоформальдегидная смола | Хлорид натрия | Стекловолокно (имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 10 | 5 | 1 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 5
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Порообразующее средство | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Водный раствор поливинилового спирта 0588 с массовым содержанием 50% | Глицерин | Стекловолокно (имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 20 | 5 | 1 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 1.
Пример 6
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Неорганическое связующее вещество | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Карбамидоформальдегидная смола | Кремнезоль | Стекловолокно (имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 10 | 15 | 1 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития в основном такой же, как в примере 1, за исключением того, что температура сушки скорректирована до 90 °C, а время сушки составляет 6 ч.
Пример 7
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Загуститель | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Кремнезоль | Гуаровая камедь | Стекловолокно (имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 15 | 0,5 | 1 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития в основном такой же, как в примере 1, за исключением того, что температура сушки скорректирована до 90 °C, а время сушки составляет 2 ч.
Пример 8
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Загуститель | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Кремнезоль | Порошок сесбании | Стекловолокно (имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 20 | 0,5 | 2 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 9
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Регулятор pH | Армирующий наполнитель | |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Кремнезоль | Хлорид аммония | Карбонат кальция | Стекловолокно (имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 15 | 5 | 3 | 1,5 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 10
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Регулятор pH | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Кремнезоль | Карбонат натрия | Полиэтиленовое волокно (имеющее диаметр 10 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 15 | 8 | 1,5 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 1.
Пример 11
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Регулятор pH | Армирующий наполнитель |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Кремнезоль | Карбонат кальция | Стекловолокно (имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 10 | 4 | 2 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 12
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Регулятор pH | Армирующий наполнитель | |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Кремнезоль | Карбонат кальция | Бикарбонат натрия | Стекловолокно (имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм) |
|
| Используемое количество/г | 100 | 10 | 3 | 1 | 2 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 13
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье и способ получения сорбента лития по существу такие же, как в примере 2, за исключением того, что температура сушки скорректирована до 70 °C, а время сушки составляет 5 ч.
Пример 14
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье и способ получения сорбента лития по существу такие же, как в примере 2, за исключением того, что температура сушки скорректирована до 150 °C, а время сушки составляет 2 ч.
Сравнительный пример 1
Композитные частицы сорбента лития, полученные с использованием этапов способа в примере 1 патента CN108722372A.
Сравнительный пример 2
В этом сравнительном примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество | Регулятор pH | |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Кремнезоль | Карбонат кальция | Бикарбонат натрия | |
| Используемое количество/г | 100 | 10 | 3 | 1 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Сравнительный пример 3
В этом сравнительном примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
| Сырье | Сорбент лития на основе соли алюминия | Гидрофильное связующее вещество |
| Влажный порошок с содержанием воды 50% | Карбамидоформальдегидная смола | |
| Используемое количество/г | 100 | 15 |
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример эксперимента 1, испытание для проверки рабочих характеристик адсорбции
Рабочие характеристики (в том числе сорбционные емкости через 2 ч и 12 ч) сорбентов, полученных в примерах и сравнительном примере 1, проверяли с использованием рассола соленого озера. Удельную площадь поверхности и объем пор проверяли с помощью анализатора удельной площади поверхности и пористости Geminni V2380.
Испытание для проверки рабочих характеристик адсорбции проводили методом статической адсорбции. Смешивали 20 г деионизированной воды и 2 г сорбента лития, смесь помещали в шейкер для десорбции при комнатной температуре при 150 об/мин в течение 15 минут, выполняли центрифугирование для удаления избыточной воды, снова добавляли деионизированную воду для повторной десорбции, и вышеуказанные операции повторяли 5 раз для получения сорбента лития, обработанного деинтеркаляцией лития, обработанный деинтеркаляцией лития сорбент лития добавляли в 200 мл рассола соленого озера (с содержанием лития 300 частей на миллион, содержанием магния 110 г/л, содержанием хлора 300 г/л и pH 5,5), выполняли адсорбцию в шейкере при комнатной температуре при 150 об/мин в течение 2 ч., проводили отбор проб и через 12 ч проводили повторный отбор проб. Испытуемый образец фильтровали, и проверяли содержание лития фильтрата.
Сорбционная емкость сорбента определяется следующим образом:
Q=V (C0-C)/m
где Q - сорбционная емкость в мг⋅г-1; V - объем абсорбционного раствора в л; m - масса сорбента в г; а C0 и C - концентрации ионов лития в рассоле до и после адсорбции, соответственно, в мг⋅л-1.
Результаты испытания показаны ниже:
Таблица 1. Результаты испытания
| Группа | Сорбционная емкость (мг/г) - 2 ч | Сорбционная емкость (мг/г) - 12 ч | Удельная площадь поверхности, м2/г | Объем пор, см3/г |
| Пример 1 | 6,81 | 9,70 | 80,79 | 0,31 |
| Пример 2 | 8,43 | 10,75 | 96,34 | 0,38 |
| Пример 3 | 7,89 | 10,78 | 100,14 | 0,36 |
| Пример 4 | 7,59 | 9,99 | 102,56 | 0,32 |
| Пример 5 | 9,89 | 9,10 | 110,20 | 0,35 |
| Пример 6 | 8,98 | 11,05 | 114,58 | 0,38 |
| Пример 7 | 10,22 | 12,39 | 120,95 | 0,40 |
| Пример 8 | 9,25 | 10,14 | 102,45 | 0,35 |
| Пример 9 | 11,21 | 12,16 | 110,21 | 0,37 |
| Пример 10 | 9,89 | 10,70 | 105,68 | 0,36 |
| Пример 11 | 9,20 | 11,89 | 114,70 | 0,38 |
| Пример 12 | 12,33 | 12,92 | 125,15 | 0,40 |
| Пример 13 | 9,20 | 10,89 | 114,70 | 0,38 |
| Пример 14 | 6,59 | 9,58 | 82,56 | 0,23 |
| Сравнительный пример 1 | 5,02 | 8,65 | 23,25 | 0,36 |
Как можно увидеть из вышеприведенных результатов, по сравнению со сравнительным примером 1 продукты сорбента лития, приведенные в примерах настоящего изобретения, находятся почти в состоянии насыщенной адсорбции при проведении адсорбции в течение 2 ч и имеют более высокую сорбционную емкость и скорость адсорбции. По сравнению с другими примерами, примеры 7, 9 и 12 настоящего изобретения имеют значительно улучшенную сорбционную емкость при проведении адсорбции в течение 2 ч, особенно пример 12.
Пример эксперимента 2
Стабильность сорбентов лития, полученных в примерах и сравнительных примерах 2-3, испытывали путем проведения эксперимента с использованием шейкера и эксперимента с периодической адсорбцией и десорбцией в хроматографической колонке.
Эксперимент с использованием шейкера проводили следующим образом: 2 г сорбента лития и 100 мл воды загружали в коническую колбу объемом 250 мл с притертой пробкой, эту колбу с притертой пробкой помещали в шейкер, непрерывно встряхивали при 160 об/мин в течение 24 ч и наблюдали за разрушением сорбента лития.
Эксперимент с периодической адсорбцией и десорбцией в хроматографической колонке проводили следующим образом: 30 г сорбента лития замачивали в 300 мл чистой воды в течение получаса. Отмеряли 30 мл сорбента лития в нижнем слое и загружали в хроматографическую колонку объемом 50 мл, с помощью перистальтического насоса регулировали скорость потока для закачки 300 мл рассола из примера эксперимента 1 в хроматографическую колонку в прямом направлении в течение 1 часа (этап адсорбции), а затем закачивал 300 мл чистой воды в течение 1 часа (этап десорбции), тем самым завершив один цикл адсорбции и десорбции, причем этап адсорбции и этап десорбции повторяли поочередно до выполнения 20 циклов.
Результаты показали, что сорбенты лития, полученные в примерах настоящего изобретения, не проявляли явления разрушения и выпадения порошка в течение 24 часов во время эксперимента с использованием шейкера, как и не было обнаружено никаких явлений разрушения и выпадения порошка после 20 циклов адсорбции и десорбции, т. е. циклический ресурс составляет 20 циклов или более, что удовлетворяет практическим требованиям.
Сорбенты лития, полученные в сравнительных примерах 2 и 3, продемонстрировали частичное разрушение во время эксперимента с использованием шейкера после замачивания в воде в течение 2 минут и 5 минут, соответственно. Сорбенты лития разрушались на 90% или более после использования в первом цикле адсорбции и десорбции, что сказывалось на использовании, и срок службы составлял менее одного цикла.
Очевидно, что приведенные выше примеры являются просто примерами для наглядности и не предназначены для ограничения вариантов осуществления. На основе приведенного выше описания специалисты в данной области могут внести другие модификации и изменения в различных формах. Исчерпывающее перечисление всех вариантов осуществления в настоящем документе невозможно, да и необходимости в этом нет. Очевидные модификации или изменения, полученные из вышеприведенного описания, остаются в пределах объема охраны настоящего изобретения.
Claims (17)
1. Сорбент лития, сырье для получения которого содержит активный материал сорбента лития, гидрофильное связующее вещество и армирующие волокна; активный материал сорбента лития представляет собой сорбент лития на основе соли алюминия, предпочтительно сухой порошок или влажный порошок с содержанием воды менее 60% сорбента лития на основе соли алюминия, причем активный материал сорбента лития получают из гидроксида лития и алюмозоля путем гелеобразования, старения и нагревания в присутствии воды; гидрофильное связующее вещество содержит по меньшей мере одно из неорганического связующего вещества и органического связующего вещества, причем неорганическое связующее вещество представляет собой кремнезоль, а органическое связующее вещество представляет собой гидрофильный макромолекулярный полимер или водный раствор, содержащий гидрофильный макромолекулярный полимер, причем гидрофильный макромолекулярный полимер содержит одно из карбамидоформальдегидной смолы и поливинилового спирта или их комбинацию.
2. Сорбент лития по п. 1, в котором массовый процент сухого вещества в гидрофильном связующем веществе составляет 5-30% в расчете на сухую массу активного материала сорбента лития, составляющую 100%.
3. Сорбент лития по любому из пп. 1, 2, в котором армирующие волокна выбирают из одного или комбинации двух или более стекловолокон, полиакрилонитрильных волокон, полипропиленовых волокон, полиэтиленовых волокон, поливинилхлоридных волокон, полиамидных волокон и полиэфирных волокон;
предпочтительно армирующие волокна имеют диаметр от 1 мкм до 50 мкм и длину от 10 мкм до 10 мм;
более предпочтительно армирующие волокна имеют диаметр от 1 мкм до 12 мкм и длину от 0,1 мм до 2 мм.
4. Сорбент лития по любому из пп. 1-3, в котором масса армирующих волокон составляет 1-20% сухой массы активного материала сорбента лития, предпочтительно 1-5% сухой массы активного материала сорбента лития.
5. Сорбент лития по п. 1, в котором массовое отношение гидроксида лития к алюмозолю составляет (2-10):100; выполняют нагревание при температуре 80-180°C и/или выполняют нагревание в течение 2-24 ч.
6. Сорбент лития по любому из пп. 1-5, сырье для получения которого также содержит вспомогательные вещества, при этом предпочтительно другие вспомогательные вещества выбирают из одного или комбинации двух или более из порообразующего средства, загустителя и регулятора pH.
7. Сорбент лития по п. 6, в котором порообразующее средство представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных из бутиленгликоля, глицерина и хлорида натрия; и/или загуститель представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных их гуаровой камеди, порошка сесбании, крахмала и глюкозы; и/или регулятор pH представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных из карбоната кальция, бикарбоната натрия, хлорида аммония, гидроксида кальция, карбоната натрия и водного аммиака; и/или масса порообразующего средства составляет 10-100% сухой массы активного материала сорбента лития; и/или масса загустителя составляет 0,1-2% сухой массы активного материала сорбента лития; и/или масса регулятора pH составляет 1-20% сухой массы активного материала сорбента лития.
8. Сорбент лития по любому из пп. 1-7, сырье для получения которого состоит из сорбента лития на основе соли алюминия, кремнезоля, гуаровой камеди и стекловолокон, при этом в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 9%, массовый процент гуаровой камеди составляет 1% и массовый процент стекловолокна составляет 2%; или
сырье для получения сорбента лития состоит из сорбента лития на основе соли алюминия, кремнезоля, хлорида аммония, карбоната кальция и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 9%, массовый процент хлорида аммония составляет 10%, массовый процент карбоната кальция составляет 6% и массовый процент стекловолокна составляет 3%; или
сырье для получения сорбента лития состоит из сорбента лития на основе соли алюминия, кремнезоля, карбоната кальция, бикарбоната натрия и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 6%, массовый процент карбоната кальция составляет 6%, массовый процент бикарбоната натрия составляет 2% и массовый процент стекловолокна составляет 4%.
9. Способ получения сорбента лития по любому из пп. 1-8, включающий следующие этапы:
смешивание сырья для получения сорбента лития и выполнение экструдирования, отверждения и сушки для получения сорбента лития.
10. Способ получения сорбента лития по п. 9, в котором отверждение выполняют при температуре в диапазоне от комнатной температуры до 80°C.
11. Способ получения сорбента лития по п. 9 или 10, в котором сушку выполняют при температуре от 80°C до 150°C, предпочтительно от 80°C до 120°C.
12. Способ получения сорбента лития по любому из пп. 9-11, в котором полученный сорбент лития имеет форму полоски и предпочтительно полоска имеет ширину от 0,1 мм до 2 мм и длину от 1 мм до 10 мм.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNCN202310980240.1 | 2023-08-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2827635C1 true RU2827635C1 (ru) | 2024-09-30 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111036169A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 浙江海钛新材料科技股份有限公司 | 一种纤维状锂吸附剂及制备方法 |
| RU2722839C2 (ru) * | 2015-07-09 | 2020-06-04 | ИНДЖЕВИТИ САУТ КАРОЛИНА, ЭлЭлСи | Система хранения газообразных веществ, способы ее изготовления и ее использования |
| CN108043358B (zh) * | 2018-02-03 | 2020-07-21 | 天津市职业大学 | 一种微结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒及其制备方法 |
| EP4134159A1 (en) * | 2021-06-30 | 2023-02-15 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Method for manufacturing granulated body for lithium adsorption |
| CN115845825A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-28 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 一种锂吸附剂的制备方法及实现所述方法的设备 |
| WO2023124974A1 (zh) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 比亚迪股份有限公司 | 锂吸附剂、锂吸附剂的制备方法及盐湖提锂方法 |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722839C2 (ru) * | 2015-07-09 | 2020-06-04 | ИНДЖЕВИТИ САУТ КАРОЛИНА, ЭлЭлСи | Система хранения газообразных веществ, способы ее изготовления и ее использования |
| CN108043358B (zh) * | 2018-02-03 | 2020-07-21 | 天津市职业大学 | 一种微结晶性铝盐锂离子吸附剂颗粒及其制备方法 |
| CN111036169A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 浙江海钛新材料科技股份有限公司 | 一种纤维状锂吸附剂及制备方法 |
| EP4134159A1 (en) * | 2021-06-30 | 2023-02-15 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Method for manufacturing granulated body for lithium adsorption |
| WO2023124974A1 (zh) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 比亚迪股份有限公司 | 锂吸附剂、锂吸附剂的制备方法及盐湖提锂方法 |
| CN115845825A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-03-28 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 一种锂吸附剂的制备方法及实现所述方法的设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106799211B (zh) | 一种凹凸棒土-交联壳聚糖复合除汞吸附剂及其固相合成方法 | |
| CN102417606B (zh) | 一种甲壳素气凝胶的制备方法 | |
| CN105566660A (zh) | 一种壳聚糖-金属有机框架复合小球及其制备方法和应用 | |
| CN106076272B (zh) | 一种重金属离子吸附剂的制备方法 | |
| CN108554187B (zh) | 一种荷正电聚酰胺/TiO2陶瓷中空纤维复合纳滤膜制备方法及纳滤膜 | |
| CN113842877B (zh) | 一种用于液体锂资源提取的碳基吸附剂颗粒、制备方法及制备装置 | |
| CN112691645A (zh) | 一种碳气凝胶/金属有机骨架复合材料及其制备方法和在气体存储中的应用 | |
| CN103446899A (zh) | 一种表层化学交联的海藻酸盐基有机无机杂化水凝胶过滤膜及其制备方法 | |
| KR101753905B1 (ko) | 리튬이온체를 포함하는 폴리비닐알콜 복합 발포체 및 이의 제조방법 | |
| CN110252265A (zh) | 一种天然高分子水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN109603780B (zh) | 一种海绵复合型有机溶剂吸收剂及其制备方法 | |
| CN1032473C (zh) | 含有断面水凝胶的凝胶基体制品，及其生产方法和用途 | |
| RU2827635C1 (ru) | Сорбент лития и способ его получения | |
| CN105195099A (zh) | 一种β-环糊精改性大孔氨基葡聚糖吸附剂的制备方法 | |
| JP4695206B2 (ja) | 金属回収方法および金属回収装置 | |
| CN105566689B (zh) | 一种用于污水处理的淀粉基水凝胶发泡材料及其制备方法 | |
| Liu et al. | Radiation-initiated high strength chitosan/lithium sulfonate double network hydrogel/aerogel with porosity and stability for efficient CO 2 capture | |
| CN103752286A (zh) | 一种去除重金属离子的复合吸附材料及其制备方法和应用 | |
| CN109012580A (zh) | 一种石墨烯-活性炭多层多孔材料的制备方法 | |
| CN109092260B (zh) | 一种石油吸附降解材料及制备方法 | |
| CN115124757A (zh) | 高效除铬的纤维素基气凝胶小球及其制备方法、应用 | |
| CN103752277B (zh) | 一种吸油气凝胶及其制备方法 | |
| CN110237829A (zh) | 一种改性锂吸附超高交联树脂微球及其制备方法和应用 | |
| Zhu et al. | Microfluidic synthesis of renewable biosorbent with highly comprehensive adsorption performance for copper (II) | |
| CN1884323A (zh) | 含四甲基胍阳离子的交联型阴离子聚合物及制备方法和用途 |