盐湖卤水提锂的研究进展

评述了目前国内外从盐湖卤水（海水）中提锂的研究方法，特别是对无机离子交换吸附法进行了探讨，认为具有尖晶石结构的ＬｉｘＭｎ２Ｏ４化合物是最有应用前景的提锂材料。     

锂离子选择性吸附材料的制备与提取应用

近年来,随着锂电池技术和电动汽车的快速发展和大规模应用,锂资源的市场需求呈现出急剧增长的态势,矿石锂和卤水锂资源开发产量已无法满足市场需求。从地表盐湖卤水、深层卤水等液态资源中提锂具有巨大的市场开发潜力,是当前锂资源开发的重要研究方向。吸附法适用于我国低浓度大体积卤水中锂的提取,而锂离子选择性吸附材料是吸附提锂的核心。本文综述了有机(冠醚)、无机(铝基、锰基和钛基)以及复合型选择性锂吸附材料的制备方法、吸附性能和吸附机理,为研究新型锂吸附材料、克服材料缺陷以及改进吸附剂性能提供参考,以期推动盐湖卤水锂资源高效提取利用的进一步发展。     

无机离子交换法从卤水中提锂的研究进展

无机离子交换法主要适合于从含锂较低的卤水中提取锂,是开发我国盐湖锂资源的重要研究方向之一。重点介绍了国内外无机离子交换法从卤水中提锂的研究进展,并指出了提锂的技术关键和发展方向。     

盐湖卤水提锂

随着新能源行业的迅速发展,锂因其独特的物化性质已被视为一种新的战略性能源,其需求量逐年递增,锂的提取分离技术也受到越来越多的关注。我国盐湖锂资源丰富,但因镁锂比高、分离难度大,目前尚未有效开发利用,开发适用于我国高镁锂比盐湖卤水的提锂分离技术,具有重要的研究价值和战略意义。本文综述了主要的盐湖提锂技术的研究现状,包括沉淀法、溶剂萃取法、离子筛吸附法、纳滤和电渗析技术等,探讨了各种技术方法的优势和特点,以及高镁锂比条件对分离效果的影响。近年来新兴的离子液体萃取剂和一价离子选择性交换膜电渗析技术也用于高镁锂比盐湖卤水提锂研究,这两种方法展现了良好的研究价值和应用前景,前者由于离子液体结构与功能的可设计性,具有开发高效提锂萃取剂的潜力,现有研究表明后者可以将初始镁锂比为150的模拟卤水降至8.0,锂回收率可达到95.3%。最后,对目前高镁锂比盐湖卤水提锂方法存在的问题和未来发展方向进行了总结与展望。     

液态锂资源提锂的吸附材料及性能

锂是重要的能源金属,从盐湖和海水卤水等液态锂资源中提锂,是获取锂资源的重要方向。吸附法适合从低浓度大体积的液相中选择性提取锂离子,而吸附材料是吸附提锂的核心。本文从吸附材料的类别出发,对吸附材料的最新研究进展进行综述,包括天然矿石和碳材料、无机锂离子筛(锰系、钛系锂离子筛)及成型方法、有机配体(冠醚、杯芳烃、磷酸酯等)复合吸附材料和材料的基体选择等内容,分析了各类吸附材料的提锂机理和吸附性能,为研究新型提锂吸附剂、开发新的吸附分离体系、克服吸附法的缺点和推动吸附技术在液态锂资源提取领域的发展提供参考。     

吸附法盐湖卤水提锂

用粒状二氧化锰做吸附剂，进行了吸附法从盐湖卤水提锂工艺试验，取得了全流程工程操作条件和技术数据，可以做为更大规模试验设计和操作依据。     

用双重柱子从浓盐溶液中离子交换分离锂

各种型号的阳离子交换树脂分离锂,已有很多文献报导。我们也曾作过萃取分离锂的工作,但均混有其他杂质。我所也曾研究了盐湖卤水中锂同位素丰度比值的质谱测定方法。该法在测定前要将锂从其他元素中分离出来,采用的是正1×12号强酸性阳离子交换树脂,加入有机溶剂作淋洗剂,洗脱时间仍需五小时。自从我们研究了无机离子交换剂——     

溶剂萃取法提锂的研究进展

总结了采用溶剂萃取法在盐湖卤水中提取锂资源的三类萃取剂:酸性萃取剂、中性络合萃取剂和碱性萃取剂,分析了三类不同萃取剂在萃取锂工艺过程的优缺点,指出了溶剂萃取法从高镁锂比的盐湖卤水中萃取提锂尚待攻克的技术难题。     

当雄错盐湖卤水提钾盐田日晒工艺扩大试验研究

西藏现代钾锂硼特种盐湖的钾盐开发将对我国钾盐需求形成有利补充。本文首次采用蒸发结晶、分步分离的方法,进行了当雄错盐湖碳酸盐型卤水提钾多级盐田日晒工艺扩大试验研究。通过对卤水蒸发析盐全过程做化学分析和物料衡算,确定了钾、硼等重要无机元素的成盐类型和析盐阶段,以及锂、铷等稀有元素的富集规律,最终获得了较高品位钾混盐和高浓母卤,并取得了大量第一手数据资料,为今后实现当雄错盐湖卤水钾盐资源的产业化开发提供了切实可靠的中试基础和设计参考。     

盐湖提锂纳滤膜研究进展

锂是我国发展新能源等产业的关键资源,进口依赖度大。盐湖提锂是应对锂短缺问题的重要途径,然而盐湖中高浓度的伴生镁离子给高效提锂带来挑战。纳滤膜可通过孔径筛分和电荷排斥效应的协同,有效分离镁锂离子,在盐湖提锂中扮演着重要的角色。本文从纳滤膜结构(孔径、电荷、厚度)调控出发,介绍了新单体设计、表面改性、共混掺杂、底膜改性等膜结构调控策略,阐述了膜结构与镁锂分离性能的构效关系,总结了不同制膜方法在镁锂分离过程中的优劣,展望了新型镁锂分离纳滤膜的研究方向。     

离子交换对usf-ZMOF二氧化碳吸附能力影响的研究

合成了骨架带电的类沸石金属-有机骨架材料usf-ZMOF. 通过Li^＋离子交换将骨架中体积较大的有机阳离子用较小体积的无机阳离子取代, 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)等手段对离子交换前后的材料进行表征, 并对CO₂在其中的吸附性质进行了研究. 实验结果表明, Li^＋离子交换后材料的比表面积增加, CO₂吸附量也增加, 与分子模拟预测的结果一致.     

离子交换法提取谷氨酸的研究

本文就离子交换法提取谷氨酸树脂的筛选，不同树脂对发酵液中谷氨酸静态吸附性能及其影响因素进行了系统地研究．旨在探索离子交换法提取谷氨酸的最佳工艺条件和开发新的离子交换树脂．     

STUDY ON THE SEPARATION OF GLUTAMIC ACID BY ION—EXCHANGE

The feasibility of recovering glutamic acid by ion exchange method with macroporous resins was investigated.Their adsorption properties in stati state and the effective factors,such as pH,concentration of eeed and the ratio of ammonium ion to glutamic acid,were systematically explored.The best condition of separating glutamic acid from mother liquid were obtained.     

STUDY ON THE SEPARATION OF GLUTAMIC ACID BY ION-EXCHANGE

ＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＳＥＰＡＲＡＴＩＯＮＯＦＧＬＵＴＡＭＩＣＡＣＩＤＢＹＩＯＮ－ＥＸＣＨＡＮＧＥＳｈｅｎＪｉｎｙｕ；ＷａｎｇＱｉｎｙｕ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎ...     

三维有序大孔锂离子筛的制备及其交换性能研究

由110 nm聚苯乙烯(PS)微球组装晶体胶体模板,并用此模板合成三维有序大孔(3-dimensionally ordered macroporous,3DOM)锂离子筛前驱体Li4Ti5O12,用1.0 mol.L-1的盐酸改型制得锂离子筛H4Ti5O12(LiTi-H)。用XRD、SEM、饱和交换容量、pH滴定曲线等表征了材料的形貌、结构和离子交换性能。同时测定了25℃时LiTi-H在0.05 mol.L-1Li+体系吸附锂的动力学数据,并采用吸附动力学Bangham方程和Elovich方程关联离子筛LiTi-H对Li+的离子交换动力学数据。结果表明:PS胶体晶体模板和3DOMLi4Ti5O12锂离子筛前驱体均排列规则有序,大孔直径约90 nm,Li4Ti5O12为尖晶石结构;3DOM Li4Ti5O12酸稳定性好,锂离子筛LiTi-H对Li+具有较高的选择性,对Li+的饱和交换容量达56.70 mg(Li+).g-1;动力学模型用Elovich模型关联较好,离子筛对Li+的离子交换动力学方程是Q=-26.510 4+11.977 4lnt(25℃)。     

Li2Mg2Si4O10F2、H2Mn8O16•1.4H2O和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3在高浓度LiCl水溶液中的离子交换行为

研究了用功能材料Li2Mg2Si4O10F2 (LHT)、H2Mn8O16•1.4H2O (CRYMO)和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3 (LTAP)分别去除高浓度氯化锂水溶液中的杂质Fe3＋、K＋和Na＋.实验结果表明，这几种功能材料分别对溶液中的杂质Fe3＋、K＋和Na＋有很高的选择性，除杂效果明显.分析和研究了这几种功能材料在高浓度氯化锂水溶液中分别与Fe3＋、K＋和Na＋的交换行为.结果表明，在高浓度氯化锂溶液中这几种功能材料与杂质交换的动力学行为可近似用JMAK方程描述.     

Adsorption behaviors of trivalent actinides and lanthanides on pyridine resin in lithium chloride aqueous solution

The adsorption behaviors of trivalent actinides and lanthanides on pyridine resin in lithium chloride aqueous solution were investigated. The adsorbed amounts of lanthanides and the degree of mutual separation of lanthanides increased with an increase in the concentration of lithium chloride in aqueous solution. The group separation of the trivalent actinides and lanthanides was observed. This separation phenomenon is similar in a hydrochloric acid solution. However, the adsorption behavior of lanthanides in lithium chloride is different from their behavior in a hydrochloric acid solution. This fact shows that the adsorption mechanisms of lanthanides in a lithium chloride aqueous solution and in a hydrochloric acid solution are different; the adsorption mechanisms are attributed to the ion exchange in a hydrochloric acid solution, and to the complex formation with pyridine group in a lithium chloride solution.     

Amino acid adsorption on zeolite beta

A thermodynamic equilibrium model has been developed to describe amino acid adsorption on microporous materials. The model addresses electrostatic, hydrophobic and steric interactions. A procedure for fitting the model's parameters is presented and should be applicable to the majority of the common 20 amino acids. The approach is demonstrated using experimental measurements of L-phenylalanine and L-arginine on zeolite beta. Between the adsorption mechanisms of ion exchange and physisorption, the first can contribute as much as two-thirds of the phenylalanine adsorbed at saturation. For the materials tested, ion exchange is maximized when the zeolite's silicon-to-aluminum ratio is 12. When this atom ratio is raised to 100, ion exchange no longer plays a significant role, but the amount physisorbed increases by 30%.     

Mesoporous cobalt oxide for largely improved lithium storage properties

We report the microstructure,application for lithium-ion batteries of mesoporous Co3O4 prepared by modified KIT-6 template method.The sample was characterized by XRD,TEM,HRTEM and nitrogen adsorption.Their electrochemical behaviors as electrode reactants for lithium ion batteries were evaluated by cyclic voltammograms and static charge-discharge.A direct comparison of electrochemical behaviors between mesoporous nanostructure and bulk reflects interesting "nanostructure effect",which is reasonably discussed in terms of how the 3D nanostructures of Co3O4 materials function in tuning their electrochemistry.The results demonstrate that further improvement of electrochemical performance in transition metal-oxide-based anode materials can be realized via the design of multiporous nanostructured materials.     

超声波合成磁性4A沸石分子筛

为了解决微细粉末状沸石产品应用中与所处理溶液难以分离的问题, 在传统水热合成法合成4A沸石的晶化原料液中, 加入磁性Fe3O4微粒, 经过70 ℃, 功率为100 W的超声波晶化6 h, 合成了一系列Fe3O4含量不同的磁性4A沸石,并对其进行了XRD、SEM、IR、TG/DTA、EDX、磁化率及吸附性能等表征测试. 结果表明, 磁性4A沸石具有良好的磁稳定性, 其磁化率随Fe3O4含量的增加而增大; 磁性4A沸石对水中氟离子和六价铬的吸附与纯4A沸石性能相同, 其吸附速率可以用拟二级动力学方程来描述.