Lithium-Sorption durch Ionenaustausch

Die hohe Nachfrage nach Lithium steigt drastisch aufgrund seiner Anwendungen in elektronischen Geräten, Elektrofahrzeugen und anderen Komponenten. Diese Fallstudie konzentriert sich auf die Untersuchung der Sorptionskapazität von zwei Harzen – Dowex G26 und Dowex X8 – beim Einfangen von Lithium aus schwangerer Lösung, die durch das Auslaugen von Lepidolith- und Spodumen-Erzen erzeugt wurde. Vorläufige Charakterisierungsstudien wurden mit synthetischen Lösungen durchgeführt, um das Verhalten der Harze ohne die Beeinträchtigung durch konkurrierende Ionen zu verstehen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Dowex G26 eine höhere Ladefähigkeit zeigt. Darüber hinaus wurden das Massenwirkungsgesetz und eine sigmoide Funktion verwendet, um respektive das Gleichgewicht im Sorptionsprozess und die Kinetik der Extraktion in einem kontinuierlichen Festbettverfahren zu modellieren. In einer zweiten Versuchsphase wurden die daraus resultierenden optimalen Betriebsbedingungen verwendet, um den Ionenaustausch aus den Auslaugungsflüssigkeiten von Lepidolith- und Spodumen-Erzen zu untersuchen. Diese Flüssigkeiten sind komplexe Lösungen mit konkurrierenden Ionen. Ionenaustauschtests wurden optimiert, und die maximale Ladefähigkeit für die Auslaugungsflüssigkeiten betrug 1,8 meq Lithium/g Harz, was 71 % der Li-Sorption entspricht. Für die Elution wurde eine maximale Lithiumextraktion aus den Harzen von 82 % erreicht.