以PAC为原料制备锂吸附剂及其吸附性能的研究

doi:10.11962/1006-4990.2019-0190

无机盐工业 ›› 2020, Vol. 52 ›› Issue (2): 12-16.doi: 10.11962/1006-4990.2019-0190

以PAC为原料制备锂吸附剂及其吸附性能的研究

张文丁^1,^2,³,邓小川^1,²,朱朝梁^1,²,樊发英^1,²,张毅^1,^2,³,卿彬菊^1,²

^1. 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,青海西宁 810008
^2. 青海省盐湖资源综合利用工程技术中心
^3. 中国科学院大学

收稿日期:2019-08-10 出版日期:2020-02-10 发布日期:2020-02-26
通讯作者: 卿彬菊
作者简介:张文丁（1995— ）,男,硕士,主要从事盐湖锂资源的分离与提取;E-mail：1099473995@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金(21471157);青海省科技厅应用基础研究项目(2017-Zj-726);2015年西部之光A类项目(Y610081035)

Preparation of lithium adsorbent from PAC and its adsorption properties

Zhang Wending^1,^2,³,Deng Xiaochuan^1,²,Zhu Chaoliang^1,²,Fan Faying^1,²,Zhang Yi^1,^2,³,Qing Binju^1,²

^1. Key Laboratory of Comprehensive and Highly Efficient Utilization of Salt Lake Resources,Qinghai Institute of Salt Lakes,Chinese Academy of Sciences,Xining 810008,China
^2. Qinghai Engineering and Technology Research Center of Comprehensive Utilization of Salt Lake Resources
^3. University of Chinese Academy of Sciences

Received:2019-08-10 Online:2020-02-10 Published:2020-02-26
Contact: Qing Binju

摘要/Abstract

摘要：

研究了以聚氯化铝（PAC）为原料合成锂吸附剂,在最佳条件下制备得到吸附剂,其最大饱和吸附容量为6.1 mg/g,适宜的吸附溶液pH为3~5,对Li-Ca体系选择性很好,能很好地分离锂离子和钙离子,在最佳脱附条件下脱附率达到40.58%。吸附机理的研究表明,吸附剂在吸附前后,结构未发生明显变化,吸附、脱附过程中有锂离子的嵌入和脱出,且锂离子的嵌入和脱出是与氢离子发生了离子交换。

关键词: 聚氯化铝, 吸附剂, 锂

Abstract:

The adsorbent prepared with poly aluminum chloride（PAC） as raw material was studied.Under the optimal condi-tions,the maximum adsorption capacity of the adsorbent was 6.1 mg/g,and the pH of the suitable adsorption solution was at 3~5.Results showed that the absorbent had good selectivity on the Li-Ca system,the lithium ions and calcium ions were sep-arated very well,and the desorption rate reached 40.58%.The research on adsorption mechanism showed that the structure of the adsorbent did not change significantly before and after adsorption.During the adsorption and desorption process,lithium ions were intercalated and desorbed,and the intercalation and deintercalation were because of the ion exchange between lithium ions and hydrogen ions.

Key words: PAC, adsorbent, lithium

中图分类号:

TQ124.4

张文丁,邓小川,朱朝梁,樊发英,张毅,卿彬菊. 以PAC为原料制备锂吸附剂及其吸附性能的研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(2): 12-16.

Zhang Wending,Deng Xiaochuan,Zhu Chaoliang,Fan Faying,Zhang Yi,Qing Binju. Preparation of lithium adsorbent from PAC and its adsorption properties[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2020, 52(2): 12-16.

图/表 14

图1

图2

图3

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表1

表2

表3

图8

表4

图9

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参考文献 8

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溶液体系	阳离子M	吸附平衡质量浓度/（g·L^-1）	吸附量/ （mg·g^-1）	分离系数 S_Li/M
Li-Na	Li⁺	1.6488	3.5	1.98
Li-Na	Na⁺	2.0538	2.2	1.98
Li-K	Li⁺	1.6719	6.1	1.36
Li-K	K⁺	1.7487	4.7	1.36
Li-Ca	Li⁺	1.7043	3.9	10.78
Li-Ca	Ca²⁺	0.4713	0.1	10.78
Li-Mg	Li⁺	1.7607	2.8	0.04
Li-Mg	Mg²⁺	1.1721	43.0	0.04

阳离子M	吸附平衡质量浓度/（g·L^-1）	吸附量/ （mg·g^-1）	分离系数 S_Li/M
Li⁺	1.736 7	3.0	—
Na⁺	2.022 9	1.5	2.33
K⁺	1.759 2	3.2	0.95
Ca²⁺	0.454 5	0.01	78.51
Mg²⁺	1.203 0	41.3	0.05

实验编号	洗脱液	洗脱液 pH	脱附温度/℃	脱附时间/h	脱附率/ %
1	LiCl	3.33	30	12	10.07
2	LiCl	5.66	30	12	9.17
3	高纯水	3.31	30	12	31.59
4	高纯水	6.56	30	12	28.50
5	高纯水	10.06	30	12	25.71
6	高纯水	3.34	30	24	31.90
7	高纯水	3.27	60	12	40.58
8	高纯水	3.30	60	24	40.51

准一级动力学模型			准二级动力学模型
K₁	Q_e	R²	K₂	Q_e	R²
0.017	4.685	0.927	0.030	6.806	0.976

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