锂离子筛研究进展

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0371

摘要/Abstract

摘要：

锂离子筛（锰系、钛系）在高镁锂比（质量比）的盐湖卤水中对锂离子表现出高吸附选择性，尖晶石结构的锂离子筛的提锂机理主要有氧化还原机制、离子交换机制和复合机制，而层状结构的锂离子筛主要通过Li⁺和H⁺之间的简单离子交换实现。锂离子筛的制备工艺简单，首先经过固相燃烧法、微波燃烧法或溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、熔盐合成法等方法制备出前驱体，再通过H⁺取代相应前驱体中的Li⁺即可。制备的锂离子筛可用于从储量大、品位低的盐湖卤水、海水等液态锂资源中提取锂。近年来研究热点集中于结构稳定性更高的钛锂离子筛，但要进一步提高结构稳定性、实现工程化应用，还需继续研究。

关键词: 锂离子筛, 提锂机理, 制备方法, 离子交换, 选择性

Abstract:

Lithium ion sieves（manganese and titanium series） show high adsorption selectivity for lithium ion in salt lake brine with high Mg/Li ratio（mass ratio）.The lithium extraction mechanism of spinel structure lithium ion sieve mainly includes redox mechanism，ion exchange mechanism and composite mechanism，while the layered structure lithium ion sieve is mainly realized by simple ion exchange between Li⁺ and H⁺.The preparation process of lithium ion sieve is simple.First，solid phase combustion，microwave combustion or sol-gel process，hydrothermal method，coprecipitation method and molten salt synthesis method are used to prepare precursors，and then the Li⁺ in the corresponding precursor can be replaced by H⁺.The prepared lithium ion sieve can be used to extract lithium from liquid lithium resources such as salt lake brine and seawater with large reserves and low grade.In recent years，the research is mainly focused on titanium lithium ion sieve with higher structural stability，however，further studies are needed to further improve the structural stability and realize engineering application.

Key words: lithium ion sieve, lithium extraction mechanism, preparation method, ion exchange, selectivity

中图分类号:

TQ131.11

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图/表 5

图1

表1

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参考文献 84

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	晶胞参数	原子间距				离子类型
	晶胞参数	d_Mn—O	d_Li—O	d_{Li—O（oct）}		Mn	O	Li
Li_1.33Mn_1.67O₄	8.190	1.933	1.986	1.933	1.82		-1.01	0.76（tet）
Li_1.33Mn_1.67O₄	8.190	1.933	1.986	1.933	1.62		-0.82	0.65（oct）

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