專利名稱：一種去除天然水體中鋰離子的復(fù)合吸附材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除天然水體中鋰離子的復(fù)合吸附材料及其制務(wù)方法，其體涉及利用鋁鹽負(fù)載在通過深海錳結(jié)核剛醒的制成的鋰離子篩上制得的一種新型的材料，屬于水凈化處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋰是目前已知的最輕的金屬半徑最小的堿金屬，是我國重 要的稀有金屬之一，廣泛用于能源、原子能工業(yè)、化工航天等許多領(lǐng)或。由于鋰及其化合物在許多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，所以鋰離子的污染問題越來越受于關(guān)注。鋰離子可以污染地下水和土壤，進(jìn)而污染魚類、家作物等，破壞人類的生存環(huán)境，進(jìn)而威脅到人類的健康。目前，用于去除天然水體中鋰離子的方法主要有萃取法、沉淀法和吸附法等。萃取法雖然操作簡單，成本不高，但去除鋰離子的效率不高，因此此方法已被逐漸淘汰，沉淀法具有技術(shù)成熟、投資少、處理成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、管理方便、自動化程度高等諸多優(yōu)點，是含銅廢水的常規(guī)處理方法，但是處理后會產(chǎn)生含銅污泥，若污泥沒有得到妥善的處理還會產(chǎn)生二次污染。而吸附法具有選擇性高、可處理低濃度水體、可實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的特點，并且工藝簡單，從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保監(jiān)督考慮比其他方法都有較大的優(yōu)勢。但是對于現(xiàn)有吸附材料去除水是鋰離子的方法還有著材料不能回收再利用和會有二次污染的不足。本發(fā)明是一種有效而經(jīng)濟(jì)的復(fù)合吸附材料，本發(fā)明與傳統(tǒng)的吸附法相比，具有材料可再生利用、循環(huán)使用、無二次污染等特點。實現(xiàn)了生活垃圾的綜合利用，保護(hù)了環(huán)境，拓寬了水吸附生下過程中復(fù)合材料的選擇范圍，實現(xiàn)廢棄物的資源化，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的技術(shù)在材料再生利用和循環(huán)使用的不足，提供了種去除天然水體是鋰離子的復(fù)合吸附材料及其制備方法。本發(fā)明是一種新型的復(fù)合吸附材料，具有吸附效率高，操作簡單，成本低，回改利用率大，具可以再生，無二次污染等特點。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
1、原材料篩選
鋁鹽和鋰離子篩反應(yīng)制備復(fù)合材料(I)骨架原料氫氧化鋁、氫氧化鋰第二原料為硫酸、鹽酸。(2)第三原料為深海錳結(jié)核改性成的鋰離子篩。(3)膠體催化原料為有機(jī)溶劑(乙醇、丙酮、甲醇)
2、復(fù)合吸附材料制備
在鋁鹽溶液中加入20% 40%的膠體化溶濟(jì)，再加入鋰離子篩，控制溫度為30 60°C,混合反應(yīng)2 5min,沉淀物經(jīng)沉降、洗漆、過濾、離心、風(fēng)于制成固體材料。本發(fā)明的原理鋁鹽吸附劑由于在酸洗過程中脫掉鋰離子面形成空穴，面這些位置只適合鋰離子，所以鋁鹽在水合作用下能大量吸附鋰離子，況且鋰離子篩具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和專一吸附性，可通過離子交換作用來去除水中的鋰離子，這樣此復(fù)合吸附材料就具有更大的吸附量。本發(fā)明的應(yīng)用方法在處理天然水體是，根據(jù)水中鋰離子的濃度，可直接將此材料按10 20g質(zhì)量投加到水中，攪拌混合5 lOmin，靜置2 5h，上清液溢流出，污泥定期抽取分離即可。本發(fā)明的有益效果是
(1)本發(fā)明充分利用了工業(yè)廢料，原料易得，價格更宜，制備方法簡單，用于水處理，5 IOmin即可達(dá)到吸附平衡,吸附量大；
(2)本發(fā)明處理費用低廉，廢渣可經(jīng)過酸化處理，材料可回收再利用；
(3)本發(fā)明適合于酸性、中性和堿性的水體，處理效果受鹽度、溫度影向小。
具體實施例方式I、稱量Al (OH)3與LiOH加炎混合，反應(yīng)10 20min后加入稀鹽酸并攪拌，使混合物上層清液的PH值保持在5 7之簡。酸洗3 5h后，將混合物水洗除去其是的LiCl，得到含特定空穴的Al (OH)3結(jié)晶，即是鋁鹽吸附劑；
2、利用尖晶有和鋰錳氧化物(鋰錳質(zhì)量比為1.0)經(jīng)過焙燒工藝合成離子篩前驅(qū)體(焙燒工藝20(TC保溫2h，60(TC保溫6h)，然后通過對前驅(qū)體時行酸洗轉(zhuǎn)型后制得鋰離子篩；
3、在鋁鹽溶液中加入20% 40%的膠體化溶劑，再加入鋰離子篩，控制溫度為30 600C，混合反應(yīng)2 5min，靜置20 40min，棄去上清液，用水洗滌沉淀物I 3次，沉淀物經(jīng)沉降、洗滌、過濾、離心、風(fēng)干制成固體材料。實例I
稱量Al (OH) 3與LiOH加水混合，反應(yīng)IOmin后加入稀鹽酸并攪拌，使混合物上層清液的pH值保持在5之間。酸洗3h后，將混合物水洗除去其中的LiCl，得到含特定空穴的Al (OH) 3結(jié)晶，即是鋁鹽吸附劑。利用尖晶石和鋰錳氧化物(鋰錳質(zhì)量比為1.0)經(jīng)過焙燒工藝合成離子篩前驅(qū)體(焙燒工藝20(TC保溫2h，60(TC保溫6h)，然后通過對前驅(qū)體進(jìn)行酸洗轉(zhuǎn)型后制得鋰離子篩。在鋁鹽溶液中加入20%的膠體化溶劑，再加入鋰離子篩，控制溫度為30°C，混合反應(yīng)2min，靜置20min，棄去上清液，用水洗滌沉淀物I次，沉淀物經(jīng)沉降、洗滌、過濾、離心、風(fēng)干制成固體材料。實例2
稱量Al (OH)3與LiOH加水混合，反應(yīng)20min后加入稀鹽酸并攪拌，使混合物上層清液的pH值保持在7之間。酸洗5h后，將混合物水洗除去其中的LiCl，得到含特定空穴的Al (OH)3結(jié)晶，即是鋁鹽吸附劑。利用尖晶石和鋰錳氧化物(鋰錳質(zhì)量比為1.0)經(jīng)過焙燒工藝合成離子篩前驅(qū)體(焙燒工藝20(TC保溫2h，60(TC保溫6h)，然后通過對前驅(qū)體進(jìn)行酸洗轉(zhuǎn)型后制得鋰離子篩。在鋁鹽溶液中加入40 %的膠體化溶劑，再加入鋰離子篩，控制溫度為60°C，混合反應(yīng)5min，靜置40min，棄去上清液，用水洗滌沉淀物3次，沉淀物經(jīng)沉降、洗滌、過濾、離心、風(fēng)干制成固體材料。實例3
稱量Al (OH) 3與LiOH加水混合，反應(yīng)15min后加入稀鹽酸并攪拌，使混合物上層清液的pH值保持在6之間。酸洗4h后，將混合物水洗除去其中的LiCl，得到含特定空穴的Al (OH) 3結(jié)晶，即是鋁鹽吸附劑。利用尖晶石和和鋰錳氧化物(鋰錳質(zhì)量比為1.0)經(jīng)過焙燒 工藝合成離子篩前驅(qū)體(焙燒工藝200°C保溫2h，60(TC保溫6h)，然后通過對前驅(qū)體進(jìn)行酸洗轉(zhuǎn)型后制得鋰離子篩。在鋁鹽溶液中加入30%的膠體化溶劑，再加入鋰離子篩，控制溫度為450C,混合反應(yīng)4min,靜置30min棄去上清液,用水洗漆沉淀物2次,沉淀物經(jīng)沉降、洗漆、過濾、離心、風(fēng)干制成固體材料。
權(quán)利要求
1.一種去除天然水體中鋰離子的復(fù)合吸收材科，其特征在于該復(fù)合吸附材料以氫氧化鋁和氫氧化鋰原料為骨架反應(yīng)物制成鋁鹽，以深海錳結(jié)核改性成鋰離子篩為包合有機(jī)物，輔以膠體化溶劑，膠體化溶劑從甲醇、乙醇、丙酮中選取。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種去除天然水體中鋰離子的復(fù)合吸附材料，其特征在于鋁鹽的制作方法稱量Al (OH)3與LiOH加水混合，反應(yīng)10 20min后加入稀鹽酸并攪拌，使混合物上層清液的PH值保持在5 7之間，酸洗3 5h后，將混合物水洗除去其中的LiCl，得到含特定空穴的Al (OH)3結(jié)晶，即是鋁鹽吸附劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種去除天然水體中鋰離子的復(fù)合吸附材料，其特征在于深海錳結(jié)核改性的方法利用尖品石和鋰錳氧化物經(jīng)過焙燒工藝合成離子篩前驅(qū)體，然后通過對前驅(qū)體進(jìn)行酸洗轉(zhuǎn)型后制得鋰離子篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種去除天然水體中鋰離子的復(fù)合吸附材料，其特征在于所述的鋰錳氧化物中鋰錳質(zhì)量比為I. O。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種去除天然水體中鋰離子的復(fù)合吸附材料，其特征在于所述的預(yù)焙燒工藝200°C保溫2h，600°C保溫6h。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種去除天然水體中鋰離子的復(fù)合吸附材料的制備方法，其特征在于鋁鹽和鋰離子篩的復(fù)合方法在鋁鹽溶液中加入20% 40%的膠體化溶劑，再加入鋰離子篩，控制溫度為30 60°C，混合反應(yīng)2 5min，靜置20 40min，棄去上清液，用水洗滌沉淀物I 3次，沉淀物經(jīng)沉降、洗滌、過濾、離心、風(fēng)干制成固體材料。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保行業(yè)水處理領(lǐng)域，具體涉及一種利用鋁鹽負(fù)載在深海錳結(jié)核改性成的鋰離子篩上制得的新型的復(fù)合吸俯材料來去除天然水體中的鋰離子的制備方發(fā)。本發(fā)明首先利用氫氧化鋁和氫氧化鋰制成鋁鹽，然后通過對深海錳結(jié)核進(jìn)行改性制成鋰離子篩，然后通過膠體化溶濟(jì)將鋁鹽和鋰子篩進(jìn)行復(fù)合，最后通過沉降、洗滌、過濾、離心、風(fēng)干制成此復(fù)合吸附材料。本發(fā)明對鋰離子具有高效的選擇吸附性能且可再生利用、操作簡單、無二次污染、廉價高效等特點。本發(fā)明工藝簡單，成本低，效率高，有利于環(huán)保，在水處理領(lǐng)域有較高的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
文檔編號C02F1/28GK102872792SQ20121032211
公開日2013年1月16日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者雷春生, 陳蓉蓉, 雷思宇 申請人:常州大學(xué)