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金属锂及其化合物在化工、新能源等许多领域具有广泛的应用,国际市场对锂产品的需求量保持持续增长。我国拥有丰富的盐湖卤水锂资源,但大多数盐湖卤水中Li+含量低而Mg2+含量高,传统的沉淀法和煅烧浸取法均因成本过高而难以适合于此类盐湖卤水提锂。对于高镁锂比卤水,吸附提锂法被公认为是最经济和最环保的方法,成为卤水提锂的主要发展趋势。国内外研究较多的锂吸附剂主要有锰系和钛系锂离子筛两大类。锰系锂离子筛在酸洗过程中锰的溶损率较大,一般可达2%~5%,因而限制了其在工业上的应用。钛系锂离子筛具有吸附容量大、在酸性条件下结构稳定、循环性能好的优点,因此成为了近年来的研究热点。目前钛系锂离子筛的平衡吸附时间较长,钛的溶损率在0.17%~4.2%,主要针对低锂卤水提锂。而我国盐湖及地下卤水经脱钠和析钾之后的老卤中锂离子浓度较高,一般为3.0~5.0g/L,因此吸附提锂与工业应用还存在一定差距。在国家“863”项目(2012AA061704)的资助下,本文针对目前钛系锂吸附剂溶损率大和吸附时间过长等问题,采用溶胶-凝胶法合成锂吸附剂前驱体Li2TiO3,进而制备出高交换容量、低溶损率、短吸附时间的H2TiO3锂吸附剂。采用TG/DTG、XRD、SEM和化学分析等表征,结果表明:当锂钛比为2.2,焙烧温度为750℃,焙烧时间为18h合成得到性能较好的纯相单斜晶系Li2TiO3,经酸处理制得锂离子吸附剂H2TiO3。酸洗过程中锂离子的洗脱率为98.68%,钛的溶损率为0.06%。该吸附剂在锂离子浓度为5.0g/L的强碱性溶液中吸附120min,其饱和吸附容量为39.15mg/g。离子筛对卤水中主要金属离子的优先吸附顺序为Li+>Na+>K+>Mg2+,且Li+与K+、Na+、Mg2+的分离系数分别为56.35、52.75、64.44;经过6次循环以后,操作吸附容量保持在18.62mg/g左右,锂的解吸率维持在99.53%左右,单次循环过程中钛的溶损率小于0.02%。与现有锂离子筛合成技术相比,该锂吸附剂的合成温度低,吸附平衡时间缩短了近100倍,吸附过程中钛的溶损率降低了近10倍。此外该吸附剂对低浓度和较高浓度的锂离子溶液都具有良好的吸附性能,尤其适合较高浓度锂离子溶液的吸附提锂,因此具有一定的工业应用价值。