铁改性Li-Al LDH吸附剂与连续离子交换技术集成工艺用于高钙镁油田卤水提锂研究

《Desalination and Water Treatment》：Lithium extraction from oilfield brine using modified adsorbent coupled with continuous ion exchange

　　

摘要

中原油田采出水具有高盐度、高钙镁含量和低锂浓度的特点，对常规提锂吸附剂在此类水质条件下的应用提出了严峻挑战。本研究开发了一种将铁掺杂铝基吸附剂与连续离子交换（CIX）技术相结合的集成提锂工艺系统。以锂铝层状双氢氧化物（Li-Al LDH）为前驱体合成了铁改性Li-Fe-Al LDH，并选取Al/Fe摩尔比为10:1的样品作为最佳吸附剂材料。粉末状吸附剂的锂吸附容量从7.87 mg·g^-1提高至12.9 mg·g^-1，吸附平衡时间从6 h缩短至2 h。成型后，改性颗粒状吸附剂的吸附容量达到8.3 mg·g^-1，显著高于纯Li-Al LDH的4.53 mg·g^-1，且经十次吸附-解吸循环后仍保持90%以上的容量。搭建了30柱CIX中试装置，采用9并联×2串联配置。在优化条件下，卤水中的锂被富集15倍至1.12 g·L^-1，铝溶出损失仅为0.85 mg·L^-1。本研究建立了涵盖吸附剂开发与完整连续分离工艺的技术框架，为高钙镁油田卤水的提锂提供了可行途径。

王莲莲|张诚|王超|魏鲲鹏|李志慧|袁卫红