钛系锂离子筛粉体与PVDF树脂纺丝成型及性能研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2022-0739

无机盐工业 ›› 2023, Vol. 55 ›› Issue (11): 58-63.doi: 10.19964/j.issn.1006-4990.2022-0739

钛系锂离子筛粉体与PVDF树脂纺丝成型及性能研究

胡月¹(), 莫恒亮¹(), 李天玉¹, 彭文娟¹, 孙广东¹^,², 肖宏康¹, 陈亦力¹, 李锁定¹, 唐阳³

^1.北京碧水源膜科技有限公司，北京 101400
^2.中交集团城乡水环境技术研发中心，北京 100029
^3.北京化工大学，北京 100029

收稿日期:2022-12-16 出版日期:2023-11-10 发布日期:2023-11-16
通讯作者: 莫恒亮；E-mail：bsy_mohengliang@126.com。
作者简介:胡月（1995— ），女，硕士，主要从事中空纤维膜的开发及海水资源综合利用；E-mail：1048242460@qq.com。
基金资助:
北京市自然科学基金项目(2182046);北京市自然科学基金项目(2182046)

Study on spinning molding and performance of Ti-based lithium ion sieve powder and PVDF resin

HU Yue¹(), MO Hengliang¹(), LI Tianyu¹, PENG Wenjuan¹, SUN Guangdong¹^,², XIAO Hongkang¹, CHEN Yili¹, LI Suoding¹, TANG Yang³

^1.Beijing Origin Water Membrane Technology Co.，Ltd.，Beijing 101400，China
^2.Urban-Rural Water Environment Technology Research and Developments Center of China Jiaotong Group，Beijing 100029，China
^3.Beijing University of Chemical Technology，Beijing 100029，China

Received:2022-12-16 Published:2023-11-10 Online:2023-11-16

摘要/Abstract

摘要：

为了实现钛系锂离子筛（H₂TiO₃-LIS）粉体的颗粒化成型并规模化应用于盐湖提锂，采用纺丝成型的方式对H₂TiO₃-LIS粉体进行成型。确定了最佳配方及工艺条件：聚偏氟乙烯（PVDF）用量占PVDF和H₂TiO₃-LIS粉体总质量的20%；聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K60）质量为PVDF质量的80%；凝固浴温度为80 ℃；空气段长度为20 cm；切丝长度为3 mm。成型后的颗粒吸附剂用于格尔木盐湖卤水的提锂测试，结果表明，H₂TiO₃-LIS颗粒吸附剂对锂离子的质量吸附容量为9.3 mg/g，体积吸附容量为3.6 g/L，且运行稳定性良好，30次循环后吸附容量为初始吸附容量的92.5%。

关键词: 钛系锂离子筛, 盐湖提锂, 聚偏氟乙烯, 纺丝成型, 吸附容量, 稳定性

Abstract:

In order to realize the granulation molding of titanium-based lithium ion sieve（H₂TiO₃-LIS） powder and large-scale application in lithium extraction from salt lakes，H₂TiO₃-LIS powder was formed by spinning.The optimal formula and process conditions were determined，the amount of PVDF was accounted for 20% of the total mass of PVDF and H₂TiO₃-LIS powder，the amount of PVP-K60 was accounted for 80% of the mass of PVDF，the temperature of the solidification bath was 80 ℃，the length of the air section was 20 cm，and the length of the shredding was 3 mm.The granulated adsorbent was used in the lithium extraction test of Golmud Salt Lake brine.The results showed that the mass adsorption capacity of the H₂TiO₃-LIS particle adsorbent for Li⁺ was 9.3 mg/g and the volume adsorption capacity was 3.6 g/L，and the operation stability was good.After 30 cycles，the adsorption capacity was 92.5% of the initial adsorption capacity.

Key words: titanium-based lithium ion sieve, lithium extraction from salt lake, PVDF, spinning forming, adsorption capacity, stability

中图分类号:

TQ131.1

胡月, 莫恒亮, 李天玉, 彭文娟, 孙广东, 肖宏康, 陈亦力, 李锁定, 唐阳. 钛系锂离子筛粉体与PVDF树脂纺丝成型及性能研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(11): 58-63.

HU Yue, MO Hengliang, LI Tianyu, PENG Wenjuan, SUN Guangdong, XIAO Hongkang, CHEN Yili, LI Suoding, TANG Yang. Study on spinning molding and performance of Ti-based lithium ion sieve powder and PVDF resin[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2023, 55(11): 58-63.

图/表 10

表1

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

参考文献 14

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离子	离子质量浓度/（mg·L^-1）	离子	离子质量浓度/（mg·L^-1）
Li⁺	260	Ca²⁺	10
Na⁺	44 060	Cl^-	52 360
K⁺	7 820	SO₄^2-	5 060
Mg²⁺	80	CO₃^2-	18 830

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