本发明涉及一种钴吸附剂的制备方法。
背景技术：
1、钴和镍作为重要的战略金属，广泛应用于电池材料、磁性材料、催化剂、化工和医疗等行业。特别是随着电动汽车充电电池市场的增长，钴和镍作为金属合金和锂离子电池正极材料的关键原料需求量很大。然而，钴和镍是伴生的金属元素，由于它们相似的物理化学性质，钴常与镍共存于含钴原生矿物和二次资源中，这使得有效地将钴和镍分离开来变得极其困难。
2、目前最先进的回收工艺基本是依靠溶剂萃取、沉淀或这些方法的组合来分离钴和镍，虽然溶剂萃取和沉淀法表现出高选择性，但通常会产生大量化学成本或浪费，并且需要使用剧毒有机溶剂，同时在恶劣条件下操作，需要额外的分离步骤。吸附法由于低成本、易于操作和实施、高效率等优点被认为是最受欢迎的回收方法之一。尽管许多不同的吸附剂已被用于钴和镍的回收，但大多数吸附剂在用于对钴镍分离选择性方面效果不佳。当前能实现选择性的吸附剂多用于从钴镍共存液中分离出镍，但用于从钴镍共存液中分离出钴的吸附剂研究很少；另一个问题是目前的吸附剂普遍对钴的吸附量不高。
技术实现思路
1、本发明是要解决现有的钴吸附材料吸附容量低，吸附速率慢，且无法选择性将钴从钴镍共存液中分离的技术问题，而提供一种磷酸基钴吸附剂的制备方法。
2、本发明的磷酸基钴吸附剂的制备方法是按以下步骤进行的：
3、一、将镁源、钠源与磷酸源一起溶解到去离子水中混合均匀，得到混合液；
4、所述的钠源中的钠元素与镁源中的镁元素的摩尔比为1:(0.5～2)；
5、所述的镁源中的镁元素与磷酸源中的磷酸根的摩尔比为(0.1～0.5):1；
6、二、将步骤一制备的混合液放入反应釜中进行水热反应，自然冷却后依次用去离子水和无水乙醇进行洗涤，得到产物；
7、所述的水热反应的温度为160℃～200℃，时间为24h～36h；
8、三、将步骤二得到的产物置于真空干燥箱中，在真空和40℃～60℃的条件下恒温干燥24h～25h，自然冷却至室温，再经过研磨得到磷酸基钴吸附剂。
9、本发明的设计原理：
10、针对背景技术中提及的技术问题，本发明从常用的钴萃取剂是有机膦酸萃取剂，以及磷酸钴(ksp＝2.05×10-35)比磷酸镍(ksp＝4.74×10-32)更稳定这两方面得到启发，利用磷酸盐类吸附剂可以实现对钴的选择性吸附。另一方面，在磷酸钙结构中引入镁离子能具有更高的铅、镉、铜等容量。因此，本发明通过定向设计调节磷酸盐结构从而实现对吸附剂吸附容量及选择性效果。
11、与磷酸钙为盐基的传统吸附剂相比，本发明制备的吸附剂中引入了mg(ii)，这使得材料具有多孔且相对疏松的晶体结构，这种结构显示出大量的孔隙和中孔，可促进离子通过层间通道迁移，提高其吸附能力；另一方面，该吸附剂可交换离子夹层中存在na(i)，这意味着吸附剂可交换阳离子的丰度更高，吸附的驱动力更强，从而促进了吸附剂的吸附能力。
12、本发明的有益效果如下：
13、本发明制备的磷酸盐基钴吸附剂对钴有很高的吸附量，吸附容量高达511.32mg/g，且在拥有如此高的吸附容量的同时，该吸附剂还拥有优秀的选择性，能够高效高选择性吸附含有与大量一价和高价竞争离子共存的钴离子，而且有分离钴和镍的潜力。同时，本发明的制备方法简单，操作方便。
1.一种磷酸基钴吸附剂的制备方法，其特征在于磷酸基钴吸附剂的制备方法是按以下步骤进行的：
2.根据权利要求1所述的一种磷酸基钴吸附剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的镁源为氯化镁、六水合氯化镁、硫酸镁或硝酸镁。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸基钴吸附剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的钠源为氯化钠、氢氧化钠、硫酸钠或硝酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种磷酸基钴吸附剂的制备方法，其特征在于步骤一中所述的磷酸源为磷酸、十二水磷酸氢二钠、二水合磷酸二氢钠或磷酸氢钠。
5.根据权利要求1所述的一种磷酸基钴吸附剂的制备方法，其特征在于步骤一中钠源中的钠元素的摩尔量与去离子水的体积比为1mol:(2l～3l)。
6.根据权利要求1所述的一种磷酸基钴吸附剂的制备方法，其特征在于步骤一中的混合是先搅拌0.5h～1h，然后再超声0.5h～1h。
7.根据权利要求1所述的一种磷酸基钴吸附剂的制备方法，其特征在于步骤二中将步骤一制备的混合液放入反应釜中进行水热反应，自然冷却后依次用去离子水和无水乙醇各搅拌6h～24h进行洗涤。
