本发明属于材料，涉及一种盐湖提锂吸附剂及其制备方法，具体涉及一种高吸附量盐湖提锂吸附剂及其制备方法。
背景技术：
1、随着全球对可再生能源的需求不断增长，锂电池成为现代能源存储解决方案的核心组件之一。锂资源的存在形式主要有三种：封闭盆地内的盐湖卤水锂矿、伟晶岩型的硬岩锂矿、沉积岩型的粘土锂矿，主要分布于玻利维亚、阿根廷、美国、智利、澳大利亚等国，其中卤水锂矿资源高度集中于北半球和南半球干旱带，超过100万吨金属锂资源的盐湖仅有5个，10万吨以上的仅有16个，分别位于玻利维亚、智利、中国、阿根廷、美国、加拿大，其中中国占了5个。
2、从储量上看，我国已探明锂资源680万吨，包括盐湖、硬岩型锂矿等。盐湖卤水是我国锂资源主要矿产形式，以青海、西藏内陆高原盐湖为主。从矿产品位来看，我国硬岩型锂矿以品质较低的锂云母为主，而盐湖卤水矿锂含量普遍较低，如k+、na+、ca2+、mg2+等杂质含量高，提取难度大，一部分优质的盐湖锂资源分布在西藏、四川等生态环境脆弱或自然条件恶劣地区，开发利用进程缓慢，在一定程度上导致我国锂资源提取成本高，矿产盈利能力远低于国际水平。
3、可见我国的锂主要来源于矿石和盐湖卤水，后者约占总量的60％。与矿石锂资源相比，从盐水中提取锂具有较低的生产成本和难度，除了轻微的水足迹外，对环境的影响也较小。因此，实现锂可持续供应的一个重要方法是开发一种有前途的从盐水中提取锂的方法。然而，盐水中的锂通常伴随着高浓度的阳离子，如mg 2+、na+、k+和ca 2+。这些阳离子，尤其是mg 2+，具有与li+相似的性质，这使得从盐水中回收锂具有挑战性。传统上，当mg 2+/li+比低于6时，可以采用纯碱沉淀法经济地提取锂。然而，当mg 2+/li+比较高时，沉淀过程的成本显著增加。值得关注的是，大量卤水具有高mg 2+/li+比率，特别是在中国。在这种情况下，人们提出了在高mg 2+/li+比的盐水中提取锂的替代技术，包括吸附、纳滤、电渗析、反渗透、蒸发浓缩等。
4、吸附不仅是锂提取过程中的关键步骤，而且被认为是最直接从卤水中直接提取锂的技术，特别是那些具有低品位和高mg 2+/li+比的盐水，由于盐水预处理要求小，锂选择性和回收率高、浓度功能高、成本效益和环保优势。值得注意的是，锂的回收效率显著地取决于锂的吸附剂。锂吸附剂的选择通常取决于吸附剂的性能(包括吸附能力、选择性、稳定性、循环再生等)，吸附剂的结构(包括宏观和微观结构)、卤水特性(包括ph值、锂浓度、温度、mg2+/li+比值等)。目前行业内的锂吸附剂存在形式为粉末状，制备和成型工艺影响较大，流动性和渗透性较差，生产过程中易造成吸附剂的流失。此外，由于粉体流动性差，容易产生溶解损伤、压差大、设备堵塞、引起粉尘爆炸等问题，降低了其循环利用的持久性和效率。
5、粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：sio2、al2o3、feo、fe2o3、cao、tio2等。粉煤灰中的氧化铝含量一般在40％左右，某些地区可高达50％。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。
技术实现思路
1、本发明克服上述缺陷，提供一种高吸附量盐湖提锂吸附剂及其制备方法。本发明具有低成本、环境友好的锂回收的特点。
2、本发明技术方案如下：
3、一种高吸附量盐湖提锂吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)将煤粉灰、高岭土、凹凸棒土和造孔剂混合，将物料与水混合，研磨，离心，取沉淀物进行挤压，然后在500～600℃条件下煅烧2～3h，得到处理后的填料载体；
5、(2)取alcl3和naalo2分别溶解到硼酸和六偏磷酸钠的混合溶液中，将alcl3的混合溶液中加入填料载体，静置3-6h后，加入naalo2混合溶液与licl溶液，然后缓慢加入氨水溶液，控制ph值在4～5，温度在50～60℃；
6、(3)离心后取沉淀物进行干燥；
7、(4)在去离子水中进行洗脱5～8h，得到高吸附量盐湖提锂吸附剂。
8、上述方法中，步骤(1)中，所述积压为将沉淀物积压成球形状态。
9、上述方法中，步骤(1)中，物料与水按照1～2：1的质量比加入。
10、上述方法中，步骤(1)中，所述煤粉灰、高岭土、凹凸棒土和造孔剂之间的加入质量比为：5～10：15～20：5～10：8～10；所述造孔剂为淀粉。
11、上述方法中，步骤(2)中，所述硼酸和六偏磷酸钠的混合溶液中硼酸和六偏磷酸钠的物质的量比为1～2：1；所述硼酸在混合溶液中的浓度为1～2g/l。
12、上述方法中，步骤(2)中，所述alcl3在混合溶液中的浓度为10～30g/l，所述naalo2在混合溶液中的浓度为5～20g/l。
13、上述方法中，步骤(2)中，所述licl溶液在混合溶液中的浓度为1.5～10g/l。
14、上述方法中，其特征在于，所述吸附剂的吸附量为：2.0-4.0mg/g。
15、本发明所述吸附剂用于盐湖提锂。
16、本发明最大程度的利用多孔的煤粉灰，为后续合成的lial-ldhs提供载体，一定程度上，废物利用，变废为宝，减少环保压力。利用结晶方法直接在填料表面生成氢氧化铝晶体，可有效提高铝基吸附剂的强度和吸附量。该方法提供了本发明中采用的粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为300～600μm。具有多孔结构，孔隙率高达50％—80％，有很强的吸水性。
17、本发明中步骤1合成了多孔道的填料载体，通过造孔剂使得填料载体孔洞均匀分布，同时高岭土与凹凸棒土也可以塑造多孔道的内部填料孔道，凹凸棒土起到粘结粉煤灰的作用。步骤2中，通过硼酸和六偏磷酸钠混合溶液，以及对ph值的精准控制，使得最终合成负载有lial-ldhs的球状物，本技术中ph以及合成温度50～60℃都是关键参数，经过申请人验证，该条件对于层状晶体的产生起到重要作用，超过该温度与ph值，生成lial-ldhs将会溶解，干燥后会形成粉体。
18、本发明的吸附原理是：
19、本发明吸附剂可以从多种阳离子盐水中作为li+选择性捕获材料，即li+选择性地进入固相形成lial-ldhs，其他离子仍保留在液相中。这是因为li+可以结合到lial-ldhs的结构空位中，由于记忆效应和空间位阻效应，能够实现对卤水中li+的高选择性吸附，而其他杂质离子不能进入。lial-ldhs是一种由单价li+和三价al3+组成的独特层状材料。li+嵌入到al(oh)3的八面体框架中的晶格空位中，产生带正电荷的结构。
20、与现有技术相比，本发明的优势在于：
21、本发明中吸附剂为球状锂吸附剂，具有强度高、溶损率低、吸附能力强、再生性能好等特点，本发明吸附剂在盐湖提锂有具有优异的表现。
1.一种高吸附量盐湖提锂吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种高吸附量盐湖提锂吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述积压为将沉淀物积压成球形状态。
3.根据权利要求1所述一种高吸附量盐湖提锂吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，物料与水按照1~2：1的质量比加入。
4.根据权利要求1所述一种高吸附量盐湖提锂吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述煤粉灰、高岭土、凹凸棒土和造孔剂之间的加入质量比为：5~10：15~20：5~10：8~10；所述造孔剂为淀粉。
5.根据权利要求1所述一种高吸附量盐湖提锂吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述硼酸和六偏磷酸钠的混合溶液中硼酸和六偏磷酸钠的物质的量比为1~2：1；所述硼酸在混合溶液中的浓度为1～2g/l。
6.根据权利要求1所述一种高吸附量盐湖提锂吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述alcl3在混合溶液中的浓度为10~30g/l，所述naalo2在混合溶液中的浓度为5~20g/l。
7.根据权利要求1所述一种高吸附量盐湖提锂吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述licl溶液在混合溶液中的浓度为1.5~10 g/l。
8.由权利要求1~6任一项所述制备方法制备得到一种高吸附量盐湖提锂吸附剂，其特征在于，所述吸附剂的吸附量为：2.0-4.0mg/g 。
9.权利要求8所述吸附剂用于盐湖提锂中。
