一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法

本发明涉及盐湖提锂技术及固废资源利用领域，具体涉及一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法。

背景技术：

1、赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的强碱性固体废物，每生产1吨氧化铝一般产生赤泥1吨至2吨。我国作为世界第一大氧化铝生产国，每年赤泥排放量超亿吨。随着赤泥堆存量越来越多，占用大量土地，存在环境和安全风险，最大限度地资源化利用赤泥刻不容缓。目前赤泥的资源化综合利用主要集中在有价金属回收、土壤改良、制备混凝土胶凝材料、路用材料、建筑材料等方面。但是现阶段赤泥基产品普遍附加值不高，产业化动力不足。提高赤泥基产品的附加值可以有效推动赤泥综合利用的进程。

2、近年来，新能源汽车产业迅猛发展，进而极大拉高了锂盐原料的价格。我国虽然拥有丰富的卤水锂资源，但是实际开采利用率不高。此外，我国的大多数盐湖分布在青海、西藏等高原地区，基础设施相对薄弱、能源供应匮乏，传统盐湖提锂方法成本高昂、能耗大，极大的制约了盐湖提锂工业化进程。因此，为了克服这些挑战，我国亟需发展一种无需外界能量介入，完全依赖湖区当地的光能资源进行提锂的低成本盐湖原卤提锂技术。利用赤泥中的有价成分制备出利用光能进行提锂的吸附剂不仅可以有效的增加赤泥产品的附加值，解决赤泥综合利用难题的，还能降低盐湖卤水提锂的成本，从而降低我国锂资源对外依赖程度。

技术实现思路

1、本发明提供一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，用于解决现有赤泥的高值化利用难题，并减少原卤提锂所需基础设施的要求，从而降低原卤提锂产业化成本。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，包括如下步骤：

4、s01、将赤泥干燥破碎后与锂盐活化剂混合均匀，然后煅烧得锂活化赤泥熟料；

5、s02、将s01所得熟料粉碎后与水混合形成悬浮液，反应结束后过滤、洗涤得锂活化赤泥滤饼，将滤饼干燥研磨后过200目筛得到锂活化赤泥精粉；

6、s03、将s02所得锂活化赤泥精粉与锂盐致孔剂、活性助剂1和水混合均匀后进行水热反应，反应结束后将沉淀经过滤洗涤干燥得到前驱体；

7、s04、将s03所得前驱体与活性助剂2混合均匀后煅烧得到含锂吸附剂；

8、s05、将s04所得含锂吸附剂加入至脱锂液，反应结束后将沉淀过滤洗涤即得该光能原卤提锂吸附剂。

9、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，优选的，所述步骤s01中锂盐活化剂为碳酸锂、醋酸锂或氢氧化锂的一种或两种及以上的混合。

10、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，优选的，所述步骤s01中煅烧温度为400～900℃，煅烧时间为1～12h。

11、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，优选的，所述步骤s02中锂活化赤泥熟料与水的质量比为1:(25～100)，反应温度为25～50℃，反应时间为0.5～4h。

12、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，优选的，所述步骤s03中锂盐致孔剂为碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂或磷酸锂中的一种或两种及以上的混合。

13、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，优选的，所述步骤s03中活性助剂1为硫化钠、草酸铁、醋酸铁、磷酸、硅酸锂或硫酸钛中的一种或两种及以上的混合。

14、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，优选的，所述步骤s03锂活化赤泥精粉与锂盐致孔剂、活性助剂1、水的质量比为1:(0.2～2):(0.05～2):(25～85)，反应温度为140～200℃，反应时间为4～18h。

15、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，优选的，所述步骤s04活性助剂2为硝酸铋、硝酸钛、硝酸锌、硝酸钙、醋酸铋、醋酸钛、醋酸锌、三聚氰胺、尿素或硫化亚铁中的一种或两种及以上的混合。

16、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，优选的，所述步骤s04中煅烧温度为300～800℃，时间为1～12h。

17、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，优选的，所述步骤s05中脱锂液为硫酸、醋酸、次氯酸、亚硫酸、过硫酸钠或过硫酸钾中的一种或两种及以上的混合。

18、如上所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，所述步骤s05中该赤泥基光能原卤提锂吸附剂在紫外光、可见光或近红外光照射下选择性提锂，提锂后吸附剂通过步骤s04循环再生。

19、本发明具有如下优点：该技术实现了赤泥的高值化综合利用，利于资源的可持续利用，降低了对环境的污染。相较于传统的盐湖提锂方式，利用光能进行盐湖原卤提锂可以有效减少二氧化碳等温室气体的排放；并且光能作为一种分散的能源来源，使得该技术有望成为一种适用于各种地区进行超低成本盐湖提锂的新型技术，对我国盐湖锂资源开发利用具有重要意义。

技术特征：

1.一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤s01中锂盐活化剂为碳酸锂、碳酸氢锂、硫酸锂、氯化锂、硝酸锂、醋酸锂、草酸锂或氢氧化锂的一种或两种及以上的混合。

3.根据权利要求1所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤s01中煅烧温度为300～1200℃，煅烧时间为1～24h。

4.根据权利要求1所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤s02中锂活化赤泥熟料与水的质量比为1:(2.5～100)，反应温度为25～90℃，反应时间为0.5～12h。

5.根据权利要求1所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤s03中锂盐致孔剂为硫酸锂、硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂或磷酸锂中的一种或两种及以上的混合。

6.根据权利要求1所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤s03中活性助剂1为尿素、单氰胺、葡萄糖、硫化钠、草酸铁、醋酸铁、磷酸、硅酸锂或硫酸钛中的一种或两种及以上的混合。

7.根据权利要求1所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤s03锂活化赤泥精粉与锂盐致孔剂、活性助剂1、水的质量比为1:(0.2～3):(0.05～2.5):(5～100)，反应温度为120～240℃，反应时间为1～24h。

8.根据权利要求1所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤s04活性助剂2为碳酸铋、碳酸钛、碳酸锌、碳酸钙、碳酸锰、草酸铋、草酸锌、草酸钙、硝酸铋、硝酸钛、硝酸锌、硝酸钙、醋酸铋、醋酸钛、醋酸锌、三聚氰胺、尿素或硫化亚铁中的一种或两种及以上的混合。

9.根据权利要求1所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤s04中煅烧温度为200～950℃，时间为1～24h。

10.根据权利要求1所述的一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，其特征在于，所述步骤s05中脱锂液为盐酸、硝酸、草酸、硫酸、醋酸、次氯酸、亚硫酸、过硫酸钠或过硫酸钾中的一种或两种及以上的混合。

技术总结
本发明公开了一种利用赤泥制备光能原卤提锂吸附剂的方法，赤泥经过煅烧活化、锂盐拓孔、脱锂等过程制备出可以利用光能在盐湖原卤中选择性吸附锂离子的吸附剂。该方法以赤泥为原料，不仅实现了赤泥的高值化综合利用，降低了赤泥对环境的污染；还利用光能进行盐湖原卤提锂，有效减少二氧化碳等温室气体的排放，降低我国盐湖原卤提锂的成本，对我国赤泥综合利用和盐湖锂资源开发利用具有重要意义。

技术研发人员：胡海生,刘梅堂,熊璐,吴柏均,李云飞
受保护的技术使用者：中国地质大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9