锂是一种重要的金属资源,在军工以及国民生活中占据举足轻重的地位,我国锂资源丰富,主要蕴含在盐湖卤水等液态锂矿中,离子交换法操作简便、经济环保,能够克服传统方法的某些不足,有望成为一种新型卤水提锂方法,研究具备良好性能的锂离子交换剂是推动离子交换法发展的关键环节,无机金属氧化物锂离子交换剂选择性好,交换容量大,是当前的一个研究热点,偏钛酸型离子交换剂是其中最典型的一种。本文以此为基础,做了以下几方面工作:首先了解我国锂资源分布及应用现状,比较各种液态锂矿开采方法,分析离子交换法的应用前景,讨论锂离子交换剂研究现状,选取恰当的材料合成方法。以钛酸四丁酯、乙酸锂为原料,乙醇为溶剂,乙酸为水解抑制剂,采用醇盐水解溶胶凝胶法制备交换剂前驱体Li2TiO3粉末,实验探究乙酸用量、陈化和焙烧条件对产品的影响,发现乙酸与钛酸四丁酯摩尔比为5、常温陈化8 d、干凝胶600℃焙烧8h后,可得到物相单一、颗粒均匀、形貌完好的Li2TiO3粉末,粒径300-400 nm。使用盐酸对前驱体Li2TiO3进行酸洗改型,制备偏钛酸型锂离子交换剂Li2TiO3(H),测定酸浓度、温度、时间对Ti溶损度和Li抽提率的影响,当盐酸浓度为0.1 mol?L-1,45℃酸洗20 h时获得较好效果,Ti溶损度低于0.15%,Li抽提率约97.5%。Li2TiO3(H)交换剂的比表面积为38.8268 m2?g-1,最可几孔径为2.0 nm,孔体积为0.0834 cm3?g-1。颗粒均匀松散,粒径约500 nm,Li2TiO3(H)与Li2TiO3的XRD和SEM图谱有明显区别。通过静态吸附实验探究偏钛酸型锂离子交换剂Li2TiO3(H)对Li+的交换性能,测定pH、反应时间、初始浓度、温度对吸附量的影响,讨论反应动力学、热力学及吸附等温模型,实验范围内,最佳吸附条件为:pH=12.8、纯Li溶液初始浓度200 mg?L-1、35℃恒温震荡吸附3 h,获得最大吸附量约32mg?g-1,吸附过程自发放热,符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。材料表现出较好的锂离子交换性能。测试锂离子交换剂Li2TiO3(H)的循环性和选择性,在适宜的吸附和洗脱条件下,对纯锂溶液进行5次吸附-再生循环,吸附量先下降后趋于平缓,最终稳定在22 mg?g-1左右,吸附性能下降23%,单次循环Ti溶损度保持在0.2%以下,材料表现出一定的循环性能,循环前后样品的XRD和SEM表征结果基本无变化。在5种碱金属和碱土金属离子等物质量共存体系中,Li2TiO3(H)对Li+的选择性较好,Li+与Na+、K+、Mg2+、Ca2+的分离系数分别为22.85、30.18、116.47、141.09。