钛氧化物锂离子筛的研究进展

史丹丹，许乃才

(1.青海省科学技术信息研究所有限公司，青海 西宁 810008；2.青海师范大学 化学化工学院，青海 西宁 810008)

盐湖卤水提锂方法主要有沉淀法[1]、蒸发结晶法、溶剂萃取法[2]、盐析法[3]和吸附法[4]。沉淀法和蒸发结晶法工艺成熟，但步骤繁琐、能耗高，不适用于高Mg/Li比盐湖中提锂。溶剂萃取法虽然对盐度要求不苛刻，但萃取剂价格昂贵，存在一定的毒性和污染。盐析法技术上可行，但存在设备腐蚀严重和锂总回收率低的弊端。吸附法选择性高、对环境友好、锂回收率高、工艺简单，是盐湖卤水提锂最有效的方法。

目前使用的锂离子吸附剂主要包括铝系、锑系、锰系及钛系等。铝系吸附剂选择性高、稳定性好、但制备工序周期长和原料消耗多等弊端至今未能实现工业化[4]。锑系吸附剂选择性高，吸附容量大、溶损小，但目前锑酸盐研究较少且锑具有一定的毒性[5]。锰系特别是尖晶石型锰氧化物锂离子筛具有诸多优势，但高的Jahn-Teller效应和锰溶损率一直是提锂过程中的2个重要缺陷[6]。钛系锂离子筛制备简单、选择性高、吸附容量大且溶损率低，被认为是一种优于锰系锂离子筛的吸附剂[7]。本文从钛氧化物锂离子筛的分类、制备、改性及应用进展等方面对其进行综述。

1 钛氧化物锂离子筛的分类

钛氧化物锂离子筛是以钛盐和锂盐作为原料，通过高温固相、水热/溶剂热、溶胶凝胶等化学物理手段合成离子筛前驱体，再经过酸洗后得到的新型锂离子吸附剂。钛系锂离子筛前驱体主要有两种[8]，一种是基于单斜晶相TiO2的偏钛酸型Li2TiO3，另一种是基于立方晶相TiO2的尖晶石型Li4Ti5O12。……