發(fā)布時間：2021-10-08 20:12

　　根據(jù)粉體鋰離子篩前體LiMn2O4的制備方法及成型劑的性能來探索研究鋰離子篩成型的方法，以獲得具有高吸附性能的粒狀吸附劑，同時利用制備的粒狀吸附劑能夠?qū)崿F(xiàn)柱式連續(xù)操作，為（濃）海水、鹵水提鋰工藝提供實驗材料。粒狀鋰離子篩吸附劑是將粘性凹凸棒、偏高嶺土、擬薄水鋁等固態(tài)成型劑，水玻璃、鹽酸、硝酸等液相成型劑作為無機成型劑；將PVC、CPVC、PVDF等粘結(jié)劑作為有機成型劑來對離子篩前體進行造粒，經(jīng)過洗脫后得到粒狀鋰吸附劑。分別考察了在粒狀離子篩中成型劑與離子篩粉體的比例，成型劑類型、組成、含量等因素對吸附劑性能的影響。實驗表明：當有機成型劑PVDF與PVC質(zhì)量比為2/8，溶劑為DMF，LiMn2O4含量為88.51%時；以及焙燒前無機成型劑水玻璃的含量為46.34%，凹凸棒的含量為12.08%，碳酸鋰及碳酸錳混合物的含量為41.59%時經(jīng)過焙燒發(fā)生原位合成反應制得的粒狀鋰離子篩具有較好的綜合性能。前者在HCl溶液中脫鋰率為95.64%，鋰液中的吸附量為16.67mg·g-1；后者在Na2S2O8溶液中的脫鋰率為96.62%，鋰液中的吸附量為海水中的吸附量1.23mg·g-1。通過對離子篩靜... 

【文章來源】：河北工業(yè)大學天津市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
第二章 文獻綜述
    2.1 引言
    2.2 鋰資源的開發(fā)及應用
        2.2.1 鋰資源的供需情況及分布
        2.2.2 鋰及其化合物的應用
    2.3 鋰的提取方法研究進展
        2.3.1 礦石提鋰
        2.3.2 鹽湖鹵水及（濃）海水提鋰
        2.3.3 煤中提鋰
        2.3.4 廢舊鋰電池回收鋰
    2.4 鋰離子篩的制備方法及研究進展
        2.4.1 鋰離子篩前體的制備方法及研究進展
        2.4.2 洗脫劑的選擇及研究進展
        2.4.3 鋰離子篩的成型方法及研究進展
    2.5 海水提鋰工藝的研究現(xiàn)狀
    2.6 本課題的研究目的及意義
第三章 試驗方法與步驟
    3.1 實驗原料與裝置
        3.1.1 實驗試劑
        3.1.2 實驗所用儀器
        3.1.3 實驗裝置圖
    3.2 實驗分析檢測方法
        3.2.1 火焰原子吸收光譜分析
        3.2.2 X 射線衍射分析
        3.2.3 SEM 分析
    3.3 實驗研究方法
        3.3.1 鋰離子篩前體的制備
        3.3.2 鋰離子篩的成型
        3.3.3 粒狀鋰離子篩性能的測定
第四章 有機成型劑制備粒狀鋰離子篩及其性能研究
    4.1 粉狀鋰離子篩前體的制備及表征
        4.1.1 離子篩前體的制備
        4.1.2 XRD 表征
    4.2 有機成型機制備粒狀鋰離子篩的成型條件研究
        4.2.1 成型劑比對粒狀鋰離子篩性能影響研究
        4.2.2 PVC 聚合度和成型溫度對粒狀鋰離子篩性能影響研究
        4.2.3 溶劑對粒狀鋰離子篩性能影響研究
    4.3 有機成型劑制備粒狀鋰離子篩的形貌觀察及分析
    4.4 有機成型劑制備粒狀鋰離子篩的靜態(tài)吸附-洗脫過程研究
        4.4.1 粒狀鋰離子篩的靜態(tài)洗脫過程研究
        4.4.2 粒狀鋰離子篩的靜態(tài)吸附過程及其動力學性能研究
    4.5 有機成型機制備粒狀鋰離子篩的動態(tài)吸附-洗脫過程研究
        4.5.1 粒狀鋰離子篩的動態(tài)洗脫過程研究
        4.5.2 粒狀鋰離子篩的動態(tài)吸附過程研究
    4.6 粒狀鋰離子篩循環(huán)實驗的吸附-洗脫過程研究
        4.6.1 循環(huán)試驗中的洗脫過程研究
        4.6.2 循環(huán)試驗中的吸附過程研究
    4.7 小結(jié)
第五章 無機成型劑制備粒狀鋰離子篩及其性能研究
    5.1 無機成型劑制備粒狀鋰離子篩的成型條件研究
        5.1.1 成型劑類型對粒狀鋰離子篩性能影響研究
        5.1.2 原料對粒狀鋰離子篩性能影響研究
        5.1.3 成型劑含量對粒狀鋰離子篩性能影響研究
    5.2 無機成型劑制備粒狀鋰離子篩的形貌觀察及分析
    5.3 無機成型劑制備粒狀鋰離子篩的靜態(tài)吸附-洗脫過程研究
        5.3.1 粒狀鋰離子篩的靜態(tài)洗脫過程研究
        5.3.2 粒狀鋰離子篩的靜態(tài)吸附過程及其動力學性能研究
    5.4 無機成型劑制備粒狀鋰離子篩的動態(tài)吸附-洗脫過程研究
        5.4.1 粒狀鋰離子篩的動態(tài)洗脫過程研究
        5.4.2 粒狀鋰離子篩的動態(tài)吸附過程研究
    5.5 粒狀鋰離子篩吸附劑循環(huán)使用吸附-洗脫性能的研究
        5.5.1 循環(huán)吸附-洗脫試驗中的洗脫過程研究
        5.5.2 循環(huán)吸附-洗脫試驗中的吸附過程研究
    5.6 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間所獲得的相關(guān)科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰的來源及應用[J]. 紀志永,謝英惠,郭文娟,郭小甫,袁俊生,劉東升,余迎新.  天津科技. 2012(06)
[2]提鋰用錳氧化物離子篩的研究進展[J]. 李麗,劉芳,吳鋒,陳人杰.  無機材料學報. 2012(10)
[3]吸附法從鹽湖鹵水中提鋰研究進展[J]. 張夢華,聶驍垚,胡潘輝,黃珊珊,孫淑英,宋興福.  廣州化工. 2012(15)
[4]鋰提取方法研究進展與展望[J]. 楊晶晶,秦身鈞,張健雅,張勇.  化工礦物與加工. 2012(06)
[5]功能分離材料在海水化學資源利用中的應用[J]. 袁俊生,楊利恒,紀志永,陳建新,劉杰,謝英惠.  化工新型材料. 2011(12)
[6]三維有序大孔尖晶石型Li1.6Mn1.6O4的制備及鋰離子篩吸附特性[J]. 陸紅巖,楊立新,鄔賽祥,張令君,周禮,劉肖麗.  高等學�；瘜W學報. 2011(10)
[7]世界鋰金屬資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及其市場前景分析[J]. 何啟賢.  輕金屬. 2011(09)
[8]鋰輝石硫酸焙燒及浸出工藝研究[J]. 田千秋,陳白珍,陳亞,馬立文,石西昌.  稀有金屬. 2011(01)
[9]三維有序大孔LiAlMnO4的合成及其Li+脫嵌行為（英文）[J]. 劉石峰,楊立新,高麗,林楊.  無機化學學報. 2010(10)
[10]尖晶石型鋰離子篩的直接水熱合成及其鋰吸附性能[J]. 張亮,袁俊生,付云朋,于占花,朱孔秀.  無機鹽工業(yè). 2010(10)



本文編號：3424878