티타늄 기반 리튬 이온 교환체의 제조 방법

• Main Authors: ZHANG LEI, MENG QIANG, YANG JINFENG, BAN WENJUN, DAI YIHUA, CAI RONGFU
• Format: Patent
• Language: Korean
• Published: 08.07.2024
• Subjects: CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOIDCHEMISTRY; CHEMISTRY; COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSESC01D OR C01F; INORGANIC CHEMISTRY; METALLURGY; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; THEIR RELEVANT APPARATUS; TRANSPORTING

본 발명은 티타늄 기반 리튬 이온 교환체의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 다음 단계를 포함한다: 단계 1, 티타늄 공급원을 리튬 공급원 및 물과 비례로 볼밀링하여 균일하게 혼합하고, 보조제를 첨가하고, 초음파 처리하고, 가열 및 교반에 의해 반응시켜 리튬 메타티타네이트 전구체 분말을 수득하는 단계를 포함하는, 리튬 메타티타네이트 전구체의 제조; 단계 2, 리튬 메타티타네이트 전구체를 분무 건조 및 마이크로파 하소하여 리튬 메타티타네이트 분말을 수득하는 단계를 포함하는, 리튬 메타티타네이트 분말의 제조; 및 단계 3, 용출제에 의해 Li을 침출시켜 리튬 이온 교환체를 수득하는 단계를 포함하는, 용출 및 치환. 상기 제조 방법은 고액상 접촉 반응을 포함하고, 원료의 비율의 정확한 제어가 용이하고, 초음파로 합성 반응을 강화하여 반응이 가속화되고, 마이크로파 하소에 의해 에너지 소비가 효과적으로 감소되고; 티타늄 비율을 비교적 과량으로 제어함으로써, 다공성이 높고 여과 성능이 양호한 리튬 메타티타네이트 분말을 제조할 수 있고, 제조된 리튬 이온 교환체는 리튬 추출 성능이 양호하고 티타늄 용액 손실이 낮아서, 실용 요구사항을 충족할 수 있다. The present invention relates to a preparation method for a titanium-based lithium ion exchanger. The method includes the following steps: step 1, preparation of lithium metatitanate precursor, namely, uniformly mixing titanium source, lithium source and water in proportion by ball milling, adding an adjuvant, and allowing reaction by ultrasonic heating and stirring, so as to obtain the lithium metatitanate precursor powder; step 2, preparation of lithium metatitanate powder, including spray drying and microwave calcination with the lithium metatitanate precursor to obtain the lithium metatitanate powder; and step 3, elution and replacement, namely, leaching out Li with an eluent to obtain lithium ion exchanger. The preparation method is a solid-liquid phase contact reaction, the ratio of raw materials is easy to be accurately controlled. The synthesis reaction is strengthened by ultrasound, so as to accelerate the reaction, and the energy consumption is effectively reduced by microwave calcination. Titanium is controlled at a relatively excessive proportion, so as to prepare the lithium metatitanate powder with high porosity and good filterability. The prepared lithium ion exchanger has good lithium extraction performance and low solution loss of titanium, which satisfy the requirements for practical use.