РОДСТВЕННАЯ ЗАЯВКА
В настоящей заявке испрашивается приоритет по заявке на патент Китая № 202310980240.1, озаглавленной «Lithium Absorbent and Preparation Method Therefor» и поданной в Национальное управление интеллектуальной собственности Китая 4 августа 2023 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области извлечения лития методом адсорбции и, в частности, к сорбенту лития и способу его получения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Литий, как самый легкий элемент-металл в периодической таблице элементов, широко используется в областях авиации и навигации, новых энергоносителей, керамики, литиевых аккумуляторных батарей, атомной промышленности и т. д. благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам. В частности, наблюдающийся в последние годы бурный рост производства автомобилей, работающих на новых источниках энергии, приведший к стремительному росту оборота на рынке литиевых ресурсов, также является важной причиной сегодняшней конкуренции за литиевые рудники в масштабах отрасли. Запасы лития в Китае в основном представлены твердыми литиевыми рудами и рассолами соленых озер. В число основных способов извлечения лития из соленого озера входят адсорбция, осаждение, экстракция растворителями, кальцинация, мембранное отделение и т. д., среди которых метод адсорбции считается наиболее экономичным и эффективным способом извлечения лития из рассола соленого озера ввиду таких его преимуществ, как низкая стоимость, высокая селективность, стабильная работа цикла и отсутствие загрязнения. В настоящее время сорбенты лития выпускаются в основном в виде порошка, имеют высокую скорость растворения во время получения и регенерации и не подходят для широкого применения.
Поэтому в патенте CN115845825A предложен способ формования сорбента лития. Поливинлхлорид, термопластичный полиуретан (ТПУ) и хлорированный поливинилхлорид, которые используют в качестве связующего вещества, и поливинилпирролидон, полиэтиленгликоль 8000 и полиэтиленгликоль 400, которые используют в качестве порообразующего средства, смешивают с сорбентом лития в определенном соотношении, и смесь экструдируют, отверждают, промывают и сушат для формования гранул сорбента лития. Однако у сорбента лития, полученного этим способом, имеются проблемы с медленной скоростью адсорбции и низкой сорбционной емкостью.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, техническая проблема, которая должна быть решена настоящим изобретением, заключается в преодолении недостатков, связанных с медленной кинетикой адсорбции и низкой сорбционной емкостью сорбента лития, имеющими место в известном уровне техники, и обеспечении тем самым нового сорбента лития и способа его получения.
В настоящем изобретении предложен сорбент лития, причем сырье для получения сорбента лития содержит активный материал сорбента лития, гидрофильное связующее вещество и армирующие волокна.
Термин «активный материал сорбента лития» относится к сорбенту, имеющему адсорбирующую способность в отношении ионов лития, и в качестве такового могут быть использованы сорбенты, традиционные для данной области, такие как сорбент лития на основе соли алюминия.
При этом гидрофильное связующее вещество включает в себя по меньшей мере одно из неорганического связующего вещества и органического связующего вещества.
При этом неорганическое связующее вещество представляет собой любое одно или комбинацию двух или более, выбранных из кремнезоля, алюмозоля, силиката калия, силиката лития, силиката натрия и хлорида полиалюминия; предпочтительно кремнезоль; и
органическое связующее вещество представляет собой гидрофильный макромолекулярный полимер или водный раствор, содержащий гидрофильный макромолекулярный полимер, причем гидрофильный макромолекулярный полимер включает в себя одно или комбинацию двух или более из карбамидоформальдегидной смолы и поливинилового спирта, предпочтительно карбамидоформальдегидную смолу.
При этом массовый процент сухого вещества в гидрофильном связующем веществе составляет 5-30% в расчете на сухую массу активного материала сорбента лития, составляющую 100%.
При этом армирующие волокна выбирают из одного или комбинации двух или более стекловолокон, полиакрилонитрильных волокон, полипропиленовых волокон, полиэтиленовых волокон, поливинилхлоридных волокон, полиамидных волокон и полиэфирных волокон;
предпочтительно армирующие волокна имеют диаметр от 1 мкм до 50 мкм и длину от 10 мкм до 10 мм; и
более предпочтительно армирующие волокна имеют диаметр от 1 мкм до 12 мкм и длину от 0,1 мм до 2 мм.
При этом масса армирующих волокон составляет 1-20% сухой массы активного материала сорбента лития, предпочтительно 1-5% сухой массы активного материала сорбента лития.
При этом активный материал сорбента лития представляет собой сорбент лития на основе алюминиевой соли, предпочтительно сухой порошок или влажный порошок, имеющий содержание воды менее 60% сорбента лития на основе алюминиевой соли.
При этом активный материал сорбента лития получают из гидроксида лития и алюминиевой соли путем гелеобразования, старения и нагревания в присутствии воды.
При этом массовое отношение гидроксида лития к алюмозолю составляет (2-10):100; при этом выполняют нагревание в условиях герметичности при температуре 80--180 °C; и/или выполняют нагревание в течение 2-24 ч.
При этом сырье для получения сорбента лития также содержит другие вспомогательные вещества, причем предпочтительно другие вспомогательные вещества выбирают из одного или комбинации двух или более из порообразующего средства, загустителя и регулятора pH.
При этом порообразующее средство представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных из бутиленгликоля, глицерина и хлорида натрия; и/или загуститель представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных их гуаровой камеди, порошка сесбании, крахмала и глюкозы; и/или регулятор pH представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных из карбоната кальция, бикарбоната натрия, хлорида аммония, гидроксида кальция, карбоната натрия и водного аммиака; и/или масса порообразующего средства составляет 10-100% сухой массы активного материала сорбента лития; и/или масса загустителя составляет 0,1-2% сухой массы активного материала сорбента лития; и/или масса регулятора pH составляет 1-20% сухой массы активного материала сорбента лития.
При этом сырье для получения сорбента лития состоит из сорбента лития на основе соли алюминия, кремнезоля, гуаровой камеди и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 9%, массовый процент гуаровой камеди составляет 1% и массовый процент стекловолокна составляет 2%; или
сырье для получения сорбента лития состоит из соли алюминия, кремнезоля, хлорида аммония, карбоната кальция и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 9%, массовый процент хлорида аммония составляет 10%, массовый процент карбоната кальция составляет 6% и массовый процент стекловолокна составляет 3%; или
сырье для получения сорбента лития состоит из соли алюминия, кремнезоля, карбоната кальция, бикарбоната натрия и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 6%, массовый процент карбоната кальция составляет 6%, массовый процент бикарбоната натрия составляет 2% и массовый процент стекловолокна составляет 4%.
В настоящем изобретении также предложен способ получения любого вышеуказанного сорбента лития, включающий следующие этапы: смешивание сырья для получения сорбента лития и выполнение экструдирования, отверждения и сушки для получения сорбента лития.
При этом отверждение выполняют при температуре от комнатной температуры до 80 °C.
При этом сушку выполняют при температуре от 80 °C до 150 °C, предпочтительно от 80 °C до 120 °C.
Время отверждения составляет от 12 ч до 36 ч, а время сушки составляет от 2 ч до 10 ч.
При этом полученный сорбент лития имеет форму полоски, и предпочтительно полоска имеет ширину от 0,1 мм до 2 мм и длину от 1 мм до 10 мм.
Преимущества технического решения настоящего изобретения:
1. В соответствии с сорбентом лития, предложенным в настоящем изобретении, сырье для получения сорбента лития содержит активный материал сорбента лития, гидрофильное связующее вещество и армирующие волокна, при этом применение армирующих волокон и гидрофильного связующего вещества в высокой степени предотвращает распространение трещин хрупкого разрушения, вызываемых расширением и сокращением объема активного материала сорбента лития во время использования, благодаря связыванию с микроскопическими частицами активного материала сорбента лития посредством водородных связей или ионных связей и благодаря закрепляющему действию армирующих волокон, а применение гидрофильного связующего вещества значительно увеличивает скорость адсорбции и сорбционную емкость сорбента лития.
2. В соответствии с сорбентом лития, предложенным в настоящем изобретении, неорганическое связующее вещество представляет собой любое одно или комбинацию двух или более, выбранных из кремнезоля, алюмозоля, силиката калия, силиката лития, силиката натрия и хлорида полиалюминия (предпочтительно кремнезоль), армирующие волокна выбирают из любого одного или комбинации двух или более из стекловолокон, полиакрилонитрильных волокон, полипропиленовых волокон, полиэтиленовых волокон, поливинилхлоридных волокон, полиамидных волокон и полиэфирных волокон (предпочтительно стекловолокно), сорбент лития на основе соли алюминия получают из гидроксида лития и алюмозоля путем гелеобразованиям, старения и нагревания в присутствии воды, причем благодаря оптимизации способа получения сорбента лития на основе соли алюминия, а также типам и используемым количествам гидрофильного связующего вещества и армирующих волокон можно еще больше улучшить скорость адсорбции и сорбционную емкость.
3. Способ получения сорбента лития, предложенный в настоящем изобретении, отличается низкой стоимостью и простотой процесса получения, не использует органический растворитель во всем процессе, безвреден для окружающей среды и экологически чистый, подходит для крупномасштабного производства и имеет широкие перспективы применения в извлечении лития из соленых озер.
4. В соответствии со способом получения сорбента лития, предложенным в настоящем изобретении, температуру сушки регулируют для поддержания в диапазоне от 80 °C до 150 °C, и если температура сушки ниже 80 °C, полученный сорбент лития имеет слишком высокое содержание кристаллизационной воды, механическая прочность снижается, и рабочая сорбционная емкость низкая; а если температура сушки выше 150 °C, LiCl⋅2Al(OH)3 в сорбенте лития на основе алюминия начинает дегидрироваться и разлагаться на LiCl и γ-Al2O3, и ионы лития не могут быть снова адсорбированы, что приводит к уменьшению сорбционной емкости сорбента лития. Температура сушки в настоящем изобретении предпочтительно составляет от 80 °C до 120 °C, и сорбент лития, полученный при этой температуре, может лучше увеличивать скорость адсорбции и сорбционную емкость.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следующие примеры приведены для лучшего дальнейшего понимания настоящего изобретения, не ограничиваются лучшими вариантами осуществления и не ограничивают содержание и объем охраны настоящего изобретения. Любой продукт, идентичный или подобный предложенному в настоящем изобретении, который получен кем-либо под влиянием идей настоящего изобретения или путем объединения настоящего изобретения с другими признаками известного уровня техники, подпадает в объем охраны настоящего изобретения.
В примерах не указаны конкретные экспериментальные этапы или условия, и они могут быть выполнены в соответствии с операциями или условиями обычных экспериментальных этапов, описанных в литературе в данной области. Используемые реагенты или приборы, производитель которых не указан, являются обычными имеющимися в продаже средствами для проведения реакций.
Полиакрилонитрильные волокна выпускаются производителем: Shandong Oude Chemical Fiber Products Co., Ltd., и имеют марку PD650. Полиэтиленовые волокна выпускаются производителем: Shandong New Power Engineering Materials Co., Ltd., и изготавливаются по индивидуальному заказу с диаметром 10 мкм и длиной 2 мм. Поливиниловый спирт выпускается производителем: Guangzhou Suixin Chemical Co., Ltd., и имеет марку 0588 и 2499. Карбамидоформальдегидная смола выпускается производителем: Leixiang Chemical Firm in Erqi District, Zhengzhou City, и имеют марку 681 и содержание твердых веществ 50%. Кремнезоль выпускается производителем: Guangzhou Suize Environmental Protection Technology Co., Ltd., согласно спецификации является нейтральным кремнезолем, имеет размер частиц 10-30 нм и содержание твердых веществ 30%. Стекловолокна выпускаются производителем: Wuhe County Weijia Composite Materials Co., Ltd., и имеют марки WJ03, диаметр 12 мкм и длину 2 мм. Стекловолокна выпускаются производителем: Taishan Glass Fiber Co., Ltd., и имеют марку T435N, отличающуюся диаметром 10 мкм и длиной 2 мм; и имеют марку T435TM, отличающуюся диаметром 8 мкм и длиной 2 мм. Порошок сесбании выпускается производителем: Shandong Taihecheng Bioengineering Co., Ltd., и согласно спецификации является пищевым сортом.
Сорбенты лития на основе соли алюминия в примерах и сравнительных примерах настоящего изобретения получены следующим способом:
(1) 8 г гидроксида лития растворяют в 100 г воды для получения водного раствора гидроксида лития.
(2) 100 г алюмозоля (имеющего содержание алюминия 12,5 мас. % и массовое отношение алюминия к хлору 1,1) добавляют в водный раствор гидроксида алюминия, полученный на этапе (1), и быстро перемешивают до образования однородного геля, и однородный гель старят в течение ночи.
(3) Гель загружают в эмалевый автоклав и проводят реакцию при температуре 150 °C в закрытом автоклаве в течение 12 часов. Продукт реакции извлекают после охлаждения. Продукт реакции дистиллируют до тех пор, пока содержание воды не станет удовлетворять требованиям (30-60%), т. е. в примерах используется влажный порошок сорбентов лития на основе соли алюминия. Влажный порошок сушат в вакууме при температуре 50 °C и распыляют для получения сухого порошка сорбента лития на основе соли алюминия.
Пример 1
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 10 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития включает: взвешивание сырья согласно используемым количествам в приведенной выше таблице, добавление навесок сырья в смесительную емкость и равномерное перемешивание сырья при нормальной температуре для получения цементированной предварительной смеси; перенос предварительной смеси в бак для хранения и удаление пузырьков; экструдирование предварительной смеси через фильеру двухшнекового экструдера для выдавливания нитей на конвейерную ленту и сбора их оттуда с получением нитевидного материала; хранение для отверждения нитевидного материала при комнатной температуре в течение 24 часов, затем нарезка нитевидного материала резаком и сушка нарезанного материала при температуре 100 °C в течение 2 ч для окончательного получения сорбента лития, имеющего диаметр 0,6 мм и длину 2 мм.
Пример 2
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 10 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития включает: взвешивание сырья согласно используемым количествам в приведенной выше таблице, добавление навесок сырья в смесительную емкость и равномерное перемешивание сырья при нормальной температуре для получения цементированной предварительной смеси; перенос предварительной смеси в бак для хранения и удаление пузырьков; экструдирование предварительной смеси через фильеру двухшнекового экструдера для выдавливания нитей на конвейерную ленту и сбора их оттуда с получением нитевидного материала; хранение для отверждения нитевидного материала при температуре 80 °C в течение 24 часов, затем нарезка нитевидного материала резаком и сушка нарезанного материала при температуре 120 °C в течение 2 ч для окончательного получения сорбента лития, имеющего диаметр 0,6 мм и длину 2 мм.
Пример 3
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 12 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития в основном такой же, как в примере 2, за исключением того, что время сушки скорректировано до 4 ч.
Пример 4
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 5
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 1.
Пример 6
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития в основном такой же, как в примере 1, за исключением того, что температура сушки скорректирована до 90 °C, а время сушки составляет 6 ч.
Пример 7
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития в основном такой же, как в примере 1, за исключением того, что температура сушки скорректирована до 90 °C, а время сушки составляет 2 ч.
Пример 8
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 9
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 10
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 10 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 1.
Пример 11
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 12
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
(имеющее диаметр 8 мкм и длину 2 мм)
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример 13
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье и способ получения сорбента лития по существу такие же, как в примере 2, за исключением того, что температура сушки скорректирована до 70 °C, а время сушки составляет 5 ч.
Пример 14
В этом примере представлен сорбент лития, а сырье и способ получения сорбента лития по существу такие же, как в примере 2, за исключением того, что температура сушки скорректирована до 150 °C, а время сушки составляет 2 ч.
Сравнительный пример 1
Композитные частицы сорбента лития, полученные с использованием этапов способа в примере 1 патента CN108722372A.
Сравнительный пример 2
В этом сравнительном примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Сравнительный пример 3
В этом сравнительном примере представлен сорбент лития, а сырье для получения сорбента лития показано в следующей таблице.
Способ получения вышеуказанного сорбента лития такой же, как в примере 2.
Пример эксперимента 1, испытание для проверки рабочих характеристик адсорбции
Рабочие характеристики (в том числе сорбционные емкости через 2 ч и 12 ч) сорбентов, полученных в примерах и сравнительном примере 1, проверяли с использованием рассола соленого озера. Удельную площадь поверхности и объем пор проверяли с помощью анализатора удельной площади поверхности и пористости Geminni V2380.
Испытание для проверки рабочих характеристик адсорбции проводили методом статической адсорбции. Смешивали 20 г деионизированной воды и 2 г сорбента лития, смесь помещали в шейкер для десорбции при комнатной температуре при 150 об/мин в течение 15 минут, выполняли центрифугирование для удаления избыточной воды, снова добавляли деионизированную воду для повторной десорбции, и вышеуказанные операции повторяли 5 раз для получения сорбента лития, обработанного деинтеркаляцией лития, обработанный деинтеркаляцией лития сорбент лития добавляли в 200 мл рассола соленого озера (с содержанием лития 300 частей на миллион, содержанием магния 110 г/л, содержанием хлора 300 г/л и pH 5,5), выполняли адсорбцию в шейкере при комнатной температуре при 150 об/мин в течение 2 ч., проводили отбор проб и через 12 ч проводили повторный отбор проб. Испытуемый образец фильтровали, и проверяли содержание лития фильтрата.
Сорбционная емкость сорбента определяется следующим образом:
Q=V (C0-C)/m
где Q - сорбционная емкость в мг⋅г-1; V - объем абсорбционного раствора в л; m - масса сорбента в г; а C0 и C - концентрации ионов лития в рассоле до и после адсорбции, соответственно, в мг⋅л-1.
Результаты испытания показаны ниже:
Таблица 1. Результаты испытания
Как можно увидеть из вышеприведенных результатов, по сравнению со сравнительным примером 1 продукты сорбента лития, приведенные в примерах настоящего изобретения, находятся почти в состоянии насыщенной адсорбции при проведении адсорбции в течение 2 ч и имеют более высокую сорбционную емкость и скорость адсорбции. По сравнению с другими примерами, примеры 7, 9 и 12 настоящего изобретения имеют значительно улучшенную сорбционную емкость при проведении адсорбции в течение 2 ч, особенно пример 12.
Пример эксперимента 2
Стабильность сорбентов лития, полученных в примерах и сравнительных примерах 2-3, испытывали путем проведения эксперимента с использованием шейкера и эксперимента с периодической адсорбцией и десорбцией в хроматографической колонке.
Эксперимент с использованием шейкера проводили следующим образом: 2 г сорбента лития и 100 мл воды загружали в коническую колбу объемом 250 мл с притертой пробкой, эту колбу с притертой пробкой помещали в шейкер, непрерывно встряхивали при 160 об/мин в течение 24 ч и наблюдали за разрушением сорбента лития.
Эксперимент с периодической адсорбцией и десорбцией в хроматографической колонке проводили следующим образом: 30 г сорбента лития замачивали в 300 мл чистой воды в течение получаса. Отмеряли 30 мл сорбента лития в нижнем слое и загружали в хроматографическую колонку объемом 50 мл, с помощью перистальтического насоса регулировали скорость потока для закачки 300 мл рассола из примера эксперимента 1 в хроматографическую колонку в прямом направлении в течение 1 часа (этап адсорбции), а затем закачивал 300 мл чистой воды в течение 1 часа (этап десорбции), тем самым завершив один цикл адсорбции и десорбции, причем этап адсорбции и этап десорбции повторяли поочередно до выполнения 20 циклов.
Результаты показали, что сорбенты лития, полученные в примерах настоящего изобретения, не проявляли явления разрушения и выпадения порошка в течение 24 часов во время эксперимента с использованием шейкера, как и не было обнаружено никаких явлений разрушения и выпадения порошка после 20 циклов адсорбции и десорбции, т. е. циклический ресурс составляет 20 циклов или более, что удовлетворяет практическим требованиям.
Сорбенты лития, полученные в сравнительных примерах 2 и 3, продемонстрировали частичное разрушение во время эксперимента с использованием шейкера после замачивания в воде в течение 2 минут и 5 минут, соответственно. Сорбенты лития разрушались на 90% или более после использования в первом цикле адсорбции и десорбции, что сказывалось на использовании, и срок службы составлял менее одного цикла.
Очевидно, что приведенные выше примеры являются просто примерами для наглядности и не предназначены для ограничения вариантов осуществления. На основе приведенного выше описания специалисты в данной области могут внести другие модификации и изменения в различных формах. Исчерпывающее перечисление всех вариантов осуществления в настоящем документе невозможно, да и необходимости в этом нет. Очевидные модификации или изменения, полученные из вышеприведенного описания, остаются в пределах объема охраны настоящего изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ БЛОЧНО-ЯЧЕИСТЫХ ФИЛЬТРОВ-СОРБЕНТОВ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ РАДИОАКТИВНЫХ И ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ | 2010 |
|
RU2474558C2 |
| СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЕЛЕЙ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ СТЕКЛОТКАНЕЙ И НОСИТЕЛИ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРОВ | 2011 |
|
RU2455067C1 |
| ВОДНО-КОЛЛОИДНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ СУСПЕНЗИЙ | 2022 |
|
RU2793023C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ВЫСОКОПОРИСТЫХ БЛОЧНО-ЯЧЕИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ | 2014 |
|
RU2571875C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ БЛОЧНО-ЯЧЕИСТЫХ ФИЛЬТРОВ-СОРБЕНТОВ ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО РАДИОАКТИВНОГО ЦЕЗИЯ | 2014 |
|
RU2569651C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕРМОСТОЙКОГО ДОЛГОВЕЧНОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА | 2008 |
|
RU2381052C2 |
| КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ С НАНОМОДИФИКАТОРОМ ДЛЯ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ | 2012 |
|
RU2520449C2 |
| ПРЯДИ СТЕКЛОВОЛОКНА С ПОКРЫТИЕМ ИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ И ИЗДЕЛИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ ИХ | 1999 |
|
RU2209789C2 |
| ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ ЗАМАСЛЕННЫЕ СТЕКЛОВОЛОКНА | 2005 |
|
RU2403214C2 |
| Поглотитель хлороводорода и способ очистки газовых смесей | 2023 |
|
RU2804129C1 |
Изобретение относится к области извлечения лития методом адсорбции, в частности к сорбенту лития и способу его получения. Сырье для получения сорбента лития содержит активный материал сорбента лития, гидрофильное связующее вещество и армирующие волокна. Активный материал сорбента лития представляет собой сорбент лития на основе соли алюминия. Активный материал сорбента лития получают из гидроксида лития и алюмозоля путем гелеобразования, старения и нагревания в присутствии воды. Гидрофильное связующее вещество содержит неорганическое или органическое связующее вещество. Неорганическое связующее вещество представляет собой кремнезоль, а органическое связующее вещество представляет собой гидрофильный макромолекулярный полимер, содержащий карбамидоформальдегидную смолу, или поливиниловый спирт, или их комбинацию. Обеспечивается ускорение кинетики адсорбции и повышение сорбционной емкости сорбента лития. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 табл., 19 пр.
1. Сорбент лития, сырье для получения которого содержит активный материал сорбента лития, гидрофильное связующее вещество и армирующие волокна; активный материал сорбента лития представляет собой сорбент лития на основе соли алюминия, предпочтительно сухой порошок или влажный порошок с содержанием воды менее 60% сорбента лития на основе соли алюминия, причем активный материал сорбента лития получают из гидроксида лития и алюмозоля путем гелеобразования, старения и нагревания в присутствии воды; гидрофильное связующее вещество содержит по меньшей мере одно из неорганического связующего вещества и органического связующего вещества, причем неорганическое связующее вещество представляет собой кремнезоль, а органическое связующее вещество представляет собой гидрофильный макромолекулярный полимер или водный раствор, содержащий гидрофильный макромолекулярный полимер, причем гидрофильный макромолекулярный полимер содержит одно из карбамидоформальдегидной смолы и поливинилового спирта или их комбинацию.
2. Сорбент лития по п. 1, в котором массовый процент сухого вещества в гидрофильном связующем веществе составляет 5-30% в расчете на сухую массу активного материала сорбента лития, составляющую 100%.
3. Сорбент лития по любому из пп. 1, 2, в котором армирующие волокна выбирают из одного или комбинации двух или более стекловолокон, полиакрилонитрильных волокон, полипропиленовых волокон, полиэтиленовых волокон, поливинилхлоридных волокон, полиамидных волокон и полиэфирных волокон;
предпочтительно армирующие волокна имеют диаметр от 1 мкм до 50 мкм и длину от 10 мкм до 10 мм;
более предпочтительно армирующие волокна имеют диаметр от 1 мкм до 12 мкм и длину от 0,1 мм до 2 мм.
4. Сорбент лития по любому из пп. 1-3, в котором масса армирующих волокон составляет 1-20% сухой массы активного материала сорбента лития, предпочтительно 1-5% сухой массы активного материала сорбента лития.
5. Сорбент лития по п. 1, в котором массовое отношение гидроксида лития к алюмозолю составляет (2-10):100; выполняют нагревание при температуре 80-180°C и/или выполняют нагревание в течение 2-24 ч.
6. Сорбент лития по любому из пп. 1-5, сырье для получения которого также содержит вспомогательные вещества, при этом предпочтительно другие вспомогательные вещества выбирают из одного или комбинации двух или более из порообразующего средства, загустителя и регулятора pH.
7. Сорбент лития по п. 6, в котором порообразующее средство представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных из бутиленгликоля, глицерина и хлорида натрия; и/или загуститель представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных их гуаровой камеди, порошка сесбании, крахмала и глюкозы; и/или регулятор pH представляет собой одно или комбинацию двух или более, выбранных из карбоната кальция, бикарбоната натрия, хлорида аммония, гидроксида кальция, карбоната натрия и водного аммиака; и/или масса порообразующего средства составляет 10-100% сухой массы активного материала сорбента лития; и/или масса загустителя составляет 0,1-2% сухой массы активного материала сорбента лития; и/или масса регулятора pH составляет 1-20% сухой массы активного материала сорбента лития.
8. Сорбент лития по любому из пп. 1-7, сырье для получения которого состоит из сорбента лития на основе соли алюминия, кремнезоля, гуаровой камеди и стекловолокон, при этом в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 9%, массовый процент гуаровой камеди составляет 1% и массовый процент стекловолокна составляет 2%; или
сырье для получения сорбента лития состоит из сорбента лития на основе соли алюминия, кремнезоля, хлорида аммония, карбоната кальция и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 9%, массовый процент хлорида аммония составляет 10%, массовый процент карбоната кальция составляет 6% и массовый процент стекловолокна составляет 3%; или
сырье для получения сорбента лития состоит из сорбента лития на основе соли алюминия, кремнезоля, карбоната кальция, бикарбоната натрия и стекловолокон, причем в расчете на сухую массу сорбент лития на основе соли алюминия составляет 100%, массовый процент сухого вещества в кремнезоле составляет 6%, массовый процент карбоната кальция составляет 6%, массовый процент бикарбоната натрия составляет 2% и массовый процент стекловолокна составляет 4%.
9. Способ получения сорбента лития по любому из пп. 1-8, включающий следующие этапы:
смешивание сырья для получения сорбента лития и выполнение экструдирования, отверждения и сушки для получения сорбента лития.
10. Способ получения сорбента лития по п. 9, в котором отверждение выполняют при температуре в диапазоне от комнатной температуры до 80°C.
11. Способ получения сорбента лития по п. 9 или 10, в котором сушку выполняют при температуре от 80°C до 150°C, предпочтительно от 80°C до 120°C.
12. Способ получения сорбента лития по любому из пп. 9-11, в котором полученный сорбент лития имеет форму полоски и предпочтительно полоска имеет ширину от 0,1 мм до 2 мм и длину от 1 мм до 10 мм.
| CN 108043358 B, 21.07.2020 | |||
| СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ВЕЩЕСТВ, СПОСОБЫ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ | 2016 |
|
RU2722839C2 |
| CN 115845825 A, 28.03.2023 | |||
| CN 111036169 A, 21.04.2020 | |||
| Электромагнитный прерыватель | 1924 |
|
SU2023A1 |
| EP 4134159 A1, 15.02.2023. | |||
