探究鋰吸附劑的合成及其吸附性能研究

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1、河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文鋰吸附劑的合成及其吸附性能研究姓名:紀(jì)志永申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:袁俊生20040301河北工業(yè)人學(xué)礎(chǔ)J一學(xué)位論文鋰吸附劑的合成及其吸附性能研究摘要進(jìn)行了鋰吸附劑的合成及其吸附性能的研究,主要包括i方面:鋰吸附劑前駙體即尖晶午彳型鋰錳氧化物的合成研究、前驅(qū)體的酸洗研究和吸剛劑的吸附性能研究。通過塒前驅(qū)體的合成研究發(fā)現(xiàn):以Li/Mn摩爾比為0.5的碳酸饅和碳酸錳為原料,丁空氣中在800。C時(shí)焙燒45h可制得對含鋰溶液有吸附性的鋰吸附劑前驅(qū)體[.iMn:0。,且其純度很高。另外,也制得了混合型前驅(qū)體(主要是LiMn:0.

2、和Li.Mnj0,:的混合物)。在6d驅(qū)體的酸洗研究中,通過考察不同種酸溶液、不同濃度的鹽酸溶液以及刁i同酸洗時(shí)問對前驅(qū)體的酸洗效果(主要以鋰的溶出率和錳的溶損率為衡量指標(biāo))得知,用0.2-0.5的鹽酸溶液刈所制的前驅(qū)體酸洗十五分鐘左右就可以達(dá)到很好的酸沈效果;同時(shí),通過化學(xué)分析、x一剁線粉晶衍射和透射電子顯微鏡分析,證實(shí)了酸洗后物的結(jié)構(gòu)(其結(jié)構(gòu)式可山H^,In?0。表示)與其前驅(qū)體相比沒有發(fā)生質(zhì)的變化,從而進(jìn)一步證明了其前驅(qū)體為尖晶石型鐔錳氧化物,具有離子篩的特點(diǎn)。在對吸附劑的吸附性能研究中,首先得出單相吸附劑于室溫下在混合液(100mlO.05M的I.j

3、Cl-lOOmlO.05M的LLOH)中的吸附容量為23.013mg·g:而所制得的混合型吸附劑存相同含銼溶液中的相應(yīng)吸附容量要高。然后,在假設(shè)吸附劑的吸附為離子交換過程的基礎(chǔ)上,通過測定吸附劑的吸附等溫線發(fā)現(xiàn)其吸附過程為不完全交換,且溫度的升高有利于吸附的進(jìn)行;同時(shí)溫度iI,OJt高使吸附過程向完全交換轉(zhuǎn)變。這一點(diǎn)豐富了鋰吸附劑在離子交換吸附機(jī)型上的研究。最后,通過測定吸附劑的分配系數(shù)和選擇系數(shù)發(fā)現(xiàn),該吸附劑對鋰的選擇性很高,可以從低含鋰溶液中提取鋰。關(guān)鍵詞:尖晶打,鋰,吸附劑,離子交換,選擇性STUDIESoNTHESYNTHESIZEoFLI—ADSo

4、RBENTANDITSADSoRPTIVEPRoPERTYABSTRACTSynthesizingofLi—adsorbentanditsadsorptivepropertywasstudied.Itmainlyincluded:synthesizingtheprecursoroftheLi·-adsorbent-·-namelythelithiummanganeseoxideswithspinelstructure,washingtheprecursorandtestingtheadsorptivepropertyoftheLi·adsorbent.Int

5、hestudyofsynthesizingprocess,thespinelLiMn204waspreparedbyheatingamixturethatlithiumcarbonateandmanganesecarbonateweremixedwithmolarratioof1.0,at800℃for4-5hoursintheatmosphere.AnditspuritywasclosetothepurespinelLiMn204.Inaddition,thecomplexprecursorthatmostlyconsistedofLiMn204andLi

6、4MnsOl2wasmade.Inthestudyofwashingprocess,theeffectofsomefactorssuchasdifferentkindsofacid,variousconcentrationofHCIanddifferenttimeofwashingonthewashingresultwasinvestigatedaccordingtotheratioofLi+migrationandtheratioofMn”losing.Soitwasconsideredappropriatelythattheprecursorwaswas

7、hedusingO.2M-0.5MHClfor15minutesorso.Atthesametime,chemicalanalyses,XRDandTEMobservationshowedthateachobtainedafterbeingwashedpreservedthesafflestructureasthecorrespondingprecursor.Allofthosetestifiedthattheprecursorpossessedthespinelstructureandionsievecharacteristic.Inthestudyofa

8、dsorptivepropertyprocess,t

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