锂离子筛前驱体Li1.6Mn1.6O4的制备及酸洗研究

吉国佳，朱桂茹

（中国海洋大学化学化工学院，山东青岛266100）

锂离子筛前驱体Li1.6Mn1.6O4的制备及酸洗研究

吉国佳，朱桂茹

（中国海洋大学化学化工学院，山东青岛266100）

以高锰酸钾、无水乙醇、氢氧化锂等为原料，采用水热法制备了锂离子筛。考察了锂离子筛前驱体在不同条件下酸洗其锂离子洗脱率和锰离子溶损率，得出最优酸洗条件。研究表明，在酸洗温度为30℃、搅拌转速为400 r/min、酸洗时间为12 h、盐酸浓度为0.1 mol/L、液固比为500 mL/g条件下对锂离子筛前驱体进行酸洗，锂离子溶出率达到98%以上、锰离子溶损率小于3%。经X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）检测，锂离子筛前驱体和酸洗后锂离子筛都呈尖晶石结构。锂离子筛在pH=12.6、质量浓度为500 mg/L的锂原液中对锂的吸附量达到62.20 mg/g。

锂离子筛；锂溶出率；锰溶损率

锂因对电能的优越储存性能以及在核能利用上的重要作用近几十年来受到高度重视。近年来，锂资源的需求量每年以10%的速率增长。由于全球锂市场的快速发展，陆地上的锂资源已无法满足全球市场的远景需求，然而海水中锂资源丰富（约为2 600亿t）。虽然海水中锂的总量很大，但是锂的平均质量浓度仅为0.17 mg/L，因此常规的提锂方法不具有实用性，而利用选择性吸附剂从海水中提取锂是相对有效的方法［1-2］。Li1.6Mn1.6O4锂锰物质的量比达到1，具有较高的理论锂含量（68.63 mg/g），高于传统尖晶石LiMn2O4和Li1.33Mn1.67O4。Li1.6Mn1.6O4经酸洗制得的锂离子筛MnO4·0.5H2O被认为是目前对锂吸附容量最大的锂离子吸附剂［3-4］。因此，研究性能优异的锂离子筛前驱体Li1.6Mn1.6O4及其离子筛，对开发丰富的海水和盐湖卤水资源具有重要的意义，也将大大缓解世界市场对锂盐的迫切需求［5］。……