离子筛法海水提锂新工艺研究

论文摘要

在前人对海水提锂研究成果的基础之上,研究了离子筛法海水提锂的新工艺,主要包括从海水中富集锂和锂盐的分离等研究内容,以期研制一种从海水中提取碳酸锂的新方法。在优化的条件下,得到的离子筛晶粉在纯锂溶液中的吸附量达30.27mg/g。对海水富集锂的工艺条件进行了研究。结果表明,海水中存在的主要阳离子Mg2+、Ca2+、K+、Na+,均对海水中锂的富集存在一定的竞争作用,其干扰作用的顺序从大到小为:Mg2+>Ca2+>K+>Na+。海水流速较低时,流速对锂吸附影响不大,当流速大于30mL/min时,锂的吸附效果受到明显的影响;高温有利于吸附的进行。经比选,选用HCl为洗脱剂。洗脱过程中,随着洗脱剂浓度的提高,富锂液中锂离子平均浓度及峰值均无明显提高;洗脱剂浓度为1mol/L时,高流速不利于洗脱的进行,因此,洗脱过程中流速以小于5mL/min为佳;随着洗脱温度的提高,洗脱效果并无明显改观,选择40℃-60℃条件下进行洗脱即可。最佳条件下富锂液峰值可达到1.88g/L,洗脱液中锂的平均浓度为0.92g/L。取富锂液进行分离实验,确定了锂盐分离的工艺条件,最终制得含量大于99%的碳酸锂产品,该方法锂的回收率为39.24%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• §2-1 引言
• §2-2 锂的来源
• §2-3 锂的提取方法
• 2-3-1 从锂矿石中提锂
• 2-3-2 从盐湖卤水和海水中提锂
• §2-4 锂离子筛的研究进展
• §2-5 尖晶石型锂锰氧化物（锂离子筛）的合成方法及性能
• 2-5-1 固相合成法
• 2-5-2 软化学合成法
• 2-5-3 离子筛制备主要影响因素
• 2-5-4 离子筛类型
• 2-5-5 离子筛吸附性能研究
• §2-6 国内外海水提锂的研究进展
• 2-6-1 国内提锂研究进展
• 2-6-2 国外提锂研究进展
• §2-7 本实验特色及意义
• 第三章 实验研究
• §3-1 实验原料与装置
• 3-1-1 实验试剂
• 3-1-2 实验所需仪器设备
• 3-1-3 试验装置
• §3-2 实验研究内容
• 3-2-1 主要研究内容
• 3-2-2 技术路线
• §3-3 实验分析方法
• 3-3-1 化学成分的分析方法
• 3-3-2 溶液的pH 值调节
• 第四章 海水中锂离子浓度的分析方法研究
• §4-1 海水中主要干扰离子的影响及消除
• 4-1-1 标准加入法的工作原理
• 4-1-2 海水中主要干扰离子的影响及消除
• §4-2 海水中锂离子浓度的测量
• 4-2-1 海水中锂的测量方法
• 4-2-2 精密度实验
• 4-2-3 回收率实验
• §4-3 小结
• 第五章 锂离子筛吸附剂制备的补充研究
• §5-1 前驱体合成结果与讨论
• 5-1-1 前驱体的合成
• 5-1-2 前驱体性能分析
• §5-2 锂离子筛的成型
• §5-3 小结
• 第六章 海水提锂工艺研究
• §6-1 海水中杂质离子对锂吸附的影响研究
• 6-1-1 钠离子对锂吸附影响
• 6-1-2 钾离子对锂吸附的影响
• 6-1-3 镁离子对锂吸附的影响
• 6-1-4 钙离子对锂吸附的影响
• 6-1-5 四种离子影响的比较
• 6-1-6 pH 值对吸附的影响
• §6-2 锂富集阶段工艺条件的研究
• 6-2-1 海水流速对锂富集的影响
• 6-2-2 吸附温度对海水吸附的影响
• 6-2-3 洗脱条件对洗脱效果的影响
• §6-3 富锂液分离阶段工艺条件的研究
• 6-3-1 富锂液成分分析
• 6-3-2 富锂液的精制
• 6-3-3 蒸发浓缩
• 6-3-4 沉淀碳酸锂
• 6-3-5 粗产品的洗涤
• §6-4 小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间所取得的相关科研成果