استحصال لیتیم از تلخابه خلیج فارس به کمک نانوذرات منیتیت با پوشش سطحی ارگانوسیلان

لیتیم یک فلز کاملا استراتژیک و منبع تامین انرژی جهان در آینده است. با توجه به کمبود منابع معدنی لیتیم، در این پژوهش استحصال لیتیم از تلخابه حوضچه‏ های استحصال نمک از آب دریا در سواحل خلیج فارس در ماهشهر استان خوزستان مورد ارزیابی قرار گرفت. به ‏منظور جذب انتخابی لیتیم با عیار اولیه ppm 360 از محلول تلخابه، ابتدا نانوذرات مگنتیت توسط روش هم‏رسوبی در حضور هیدروکسید آمونیوم سنتز شدند. به دلیل عدم پایداری و تمایل به آگلومره شدن این نانوذرات در محلول، سطح آنها توسط سطح ‏ساز سیلیکاته پوشش داده شد. ایجاد پوشش سطحی سیلیکایی بر روی نانوذرات مگنتیت با استفاده از پیش ماده‌ی تترا اتیل اورتوسیلیکات با غلظت 1مولار توسط فرآیند سل – ژل انجام شد. نانوذرات مگنتیت پایدار شده توسط ارگانوسیلان آمینوپروپیل ترومتوکسی سیلان (c6h17no3si) دارای گروه عاملی شدند و برای آزمایش ‏های جذب به کار گرفته شدند. در شرایط دور همزن rpm30، مدت زمان min 40 و نسبت جامد به مایع 9 گرم بر لیتر حدود 97/1% لیتیم از محلول تلخابه استخراج شد. در این شرایط میزان استخراج عناصر مزاحم پتاسیم و منیزیم به ترتیب 4 و 6% اما میزان استخراج سدیم برابر با 34% بدست آمد. شستشو و جداسازی لیتیم و سدیم از سطح نانوذرات جامد توسط ترکیب آمونیومی nh4oh و nh4cl انجام شد که در مدت زمان min150 بیش از 99% از لیتیم مورد شستشو قرار گرفت اما هم‏زمان تنها حدود 55% از سدیم شستشو شد.

Extraction of lithium from seawater (Persian Golf) bittern via magnetite nanoparticles

Lithium is a very strategic metal and the source of energy for the world in the future. Due to the lack of lithium mineral resources, in this study, the extraction of lithium from the bittern of salt extraction ponds from seawater was evaluated. In order to selectively adsorb lithium from the bittern solution, magnetite nanoparticles were first synthesized by coprecipitation in the presence of ammonium hydroxide. Due to the instability and the tendency of these nanoparticles to agglomerate in solution, their surface was coated with silicate surfactant. Silica surface coating on magnetite nanoparticles was performed using tetraethyl orthosilicate precursor with a concentration of 1 ml by solgel process. Magnetite nanoparticles stabilized by organosilane aminopropyl thromotoxy silane (C6H17NO3Si) were functionalized and used for adsorption experiments. At a stirrer speed of 30 rpm, a duration of 40 min and a solid to liquid ratio of 9 g / l, about 97.1% lithium was extracted from the bittern solution. Under these conditions, the extraction of K and Mg elements was negligible and 4 and 6%, respectively, but the extraction of sodium was equal to 34%. Washing and separation of lithium and sodium from the surface of nanoparticles was performed by the ammonium compound NH4OH and NH4Cl, which washed 99% of lithium in 150 min, but only about 55% of sodium was washed at the same time.