面向盐湖卤水和海水的锂资源膜法提锂现状与进展

综述了盐湖卤水和海水锂资源提锂研究现状,尤其讨论了沉淀法、萃取法、蒸发结晶法、吸附法以及新兴的膜分离技术等盐湖卤水锂资源提锂方法,以及锂离子筛吸附剂海水提锂法,重点讨论了高镁锂比盐湖卤水的电渗析、纳滤、膜蒸馏等研究进展,提出了高镁锂比盐湖卤水开发思路。     

铝盐吸附剂盐湖卤水提锂的研究现状及展望

随着金属锂及其化合物在材料、新能源等诸多领域的广泛应用,其需求量越来越大,传统的锂矿石提锂已不能满足市场的需求。中国是一个盐湖卤水锂资源非常丰富的国家,因此如何开发盐湖卤水锂资源就变得越来越重要。铝盐吸附剂对锂离子选择性高,吸附容量大且对环境友好,吸附法被认为是目前最具工业应用前景的盐湖卤水提锂方法。重点介绍了中国盐湖卤水锂资源的情况以及铝盐吸附剂盐湖卤水提锂的吸附机理、制备方法、研究进展以及存在的问题。最后指出造粒成膜技术是铝盐吸附剂工业化亟需解决的关键问题,并对中国盐湖卤水锂资源的开发提出了建议。     

锂离子筛前驱体制备方法的研究进展

金属锂及其化合物在能源和新材料方面具有良好的应用前景.21世纪,盐湖卤水提锂将成为锂盐生产的新方向.锰氧化物和钛氧化物可以作为锂离子筛直接从盐湖卤水和海水中提取锂,是最具发展前途的绿色锂离子吸附剂.详细介绍了作为锂离子筛前驱体的锂锰氧化物和锂钛氧化物的制备方法,包括固相烧结法和液相反应法等.同时,评述了各种方法的优劣,比较了不同锂离子筛的性能,并指出多种方法相结合并注重掺杂改性是提高锂离子筛吸附性能的有效途径.     

我国盐湖卤水提锂产业化现状及发展建议

我国锂资源储量约占全球锂资源储量的6%,而其中约85%分布于盐湖卤水中。我国绝大部分含锂盐湖卤水为高镁锂比卤水，锂镁分离难度大。近年我国盐湖卤水提锂取得了初步的产业化成效，但存在提锂效率不高、能耗和生产成本较高等问题。简要介绍了国外盐湖卤水提锂的主要工艺，综述了我国盐湖卤水提锂产业化现状及发展方向，并为该行业绿色高质量发展提出了若干建议。     

西藏结则茶卡和龙木错盐湖卤水协同提锂研究

硫酸镁亚型盐湖提取锂时,由于卤水中镁含量很高,造成镁锂分离困难。碳酸盐型盐湖在锂的开发利用过程中,受到碳酸根浓缩的影响,锂离子不能高度富集。通过把两种类型的卤水进行兑卤,析出大量三水合碳酸镁,基本去除体系内镁离子和碳酸根,卤水体系得到简化,得到锂含量较高的富锂卤水,富锂卤水通过添加碳酸钠析出品位较高的碳酸锂,锂的单次收率在80%以上。该方法既解决了硫酸盐型卤水镁锂分离的问题,也解决了碳酸盐型卤水锂的富集问题。     

江陵地下卤水富集锂的变化规律研究

地下卤水、盐湖卤水及矿石中含有丰富的锂资源，锂的提取多从前两者中进行，所以需要对此进行合理的开发利用。主要对湖北江陵地下卤水蒸发浓缩过程中锂离子浓度的变化规律进行研究。首先对江陵地下卤水浓缩过程中的析盐规律和锂离子浓度变化规律分别进行研究。蒸发浓缩江陵地下卤水对其进行常量化学组成分析和锂离子浓度的测定。实验结果表明，氯化钠浓度随着蒸发率的增大先增大再减少，氯化钾浓度随着蒸发率的增大而增大。在蒸发率为34.80%时，氯化钠开始析出；在蒸发率为66.10%时，氯化钾开始析出。锂离子浓度随着蒸发率的增大而增大。确定析钾点并测出母液中各离子含量，继续蒸发母液研究浓缩过程中锂离子浓度的变化规律，为今后从江陵地下卤水中提取锂提供了基础数据。     

盐湖老卤深度浓缩及硫酸锂提取工艺研究

针对硫酸盐型盐湖含锂卤水的深度蒸发及浓缩提锂过程,进行了蒸发锂盐析盐规律和一水硫酸锂提取技术研究。以东台吉乃尔盐湖老卤为参考卤水,采用常压等温强制蒸发装置,通过多段蒸发浓缩,获得了锂盐的蒸发析出规律和影响锂盐收率的关键因素;通过卤水除硫、多段深度蒸发,获得了锂离子质量分数高达3.14%,镁锂比从24.52降到1.64的高锂浓缩卤水。在此基础上进行了一水硫酸锂提取工艺研究,获得了卤水转化法生产硫酸锂的关键过程数据,其中硫酸锂的单程析出率可以达到78.18%。上述研究成果可为硫酸盐型盐湖卤水锂资源开发及其综合利用提供参考。     

锂离子筛研究进展

锂离子筛（锰系、钛系）在高镁锂比（质量比）的盐湖卤水中对锂离子表现出高吸附选择性，尖晶石结构的锂离子筛的提锂机理主要有氧化还原机制、离子交换机制和复合机制，而层状结构的锂离子筛主要通过Li⁺和H⁺之间的简单离子交换实现。锂离子筛的制备工艺简单，首先经过固相燃烧法、微波燃烧法或溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、熔盐合成法等方法制备出前驱体，再通过H⁺取代相应前驱体中的Li⁺即可。制备的锂离子筛可用于从储量大、品位低的盐湖卤水、海水等液态锂资源中提取锂。近年来研究热点集中于结构稳定性更高的钛锂离子筛，但要进一步提高结构稳定性、实现工程化应用，还需继续研究。     

锂资源提取与回收及锂制备工艺研究现状

随着锂电池市场需求的不断扩大,锂资源的提取与回收成为研究的热点。介绍了盐湖卤水提锂工艺中沉淀法和萃取法的研究进展。重点阐述了废旧锂离子电池正极材料回收锂资源的研究现状。介绍了金属锂的制备工艺,包括熔盐电解法和真空热还原法,其中真空热还原法包括硅热还原法、铝热还原法和铁热还原法。目前盐湖卤水萃取法提锂的工业化是需要解决的重点问题;废旧锂离子电池锂资源的绿色回收是当前研究的热点,在保证锂回收效率的同时尽量选用有机酸以减少污染,同时废旧锂离子电池的工业化回收前景广阔;真空热还原制备锂单质目前仍处于实验室研究阶段,连续化生产是研究的主要方向。     

钛系锂离子筛盐湖提锂的研究进展

随着新能源行业的迅速发展,带动了锂需求量的显著增长,锂提取技术近年来受到广泛关注。中国是盐湖锂资源大国,盐湖锂储量约占全国锂总储量的78%。但是,中国的盐湖锂资源镁含量高,不易分离提取高纯度锂工业产品;因此,研究开发盐湖提锂技术,具有非常重要的应用价值。在众多的盐湖提锂技术当中,锂离子筛吸附提锂,因其选择性好,对镁的分离效果好,适用于镁锂比高的盐湖卤水体系,这对解决盐湖提锂问题有重要指导意义。选择近年来发展比较热的钛系锂离子筛,从提锂机理、制备方法和应用等方面的研究对钛系离子筛进行一个综述,最后对钛系离子筛的未来研究方向进行展望。     

盐湖卤水提锂方法研究进展

介绍了世界盐湖卤水锂资源的分布状况和锂产品的市场格局,对国内外盐湖卤水提锂技术方法和工艺应用现状进行了综述评价,重点介绍了沉淀法、吸附法、煅烧法和电渗析法等盐湖卤水提锂方法,并提出了盐湖卤水提锂技术的发展趋势。     

膜技术在盐湖提锂中的进展和展望

随着新能源产业的快速发展,卤水锂资源开发已成为世界范围战略性新兴产业发展的重要内涵。膜分离技术,因其优异的一/二价离子分离性能、良好的环保和经济性,已成为中国高镁锂比盐湖卤水提锂的主流工艺。归纳分析了膜分离技术在卤水体系中的分离机理、研究进展及未来发展方向。新型高性能锂离子分离膜的持续研究发展,必将加速提升中国卤水锂资源的开发水平。     

纳滤膜分离技术应用于盐湖卤水提锂的研究进展

中国青藏高原具有丰富的盐湖锂资源,然而卤水中镁锂质量浓度比过高制约了盐湖提锂的产业化进程。由于纳滤膜具有优异的截留二价和多价离子而透过单价离子的性能,从而可应用于卤水镁锂分离。为此,分析总结了中国盐湖卤水提锂产业化现状,对纳滤膜分离技术在盐湖卤水提锂方面的研究进展进行了详细综述,在此基础上提出了纳滤膜分离技术应用于盐湖卤水提锂的发展方向和展望。     

溶剂极性响应型丁基-环四联吡啶提锂分子的合成及性能研究

盐湖卤水提锂已逐渐成为我国锂及锂产品的生产途径之一,而我国盐湖卤水高镁锂比的特点导致锂离子提取难度大。传统溶剂萃取提锂过程中需使用大量协萃剂和高浓度酸,产品纯度低、危险度高。设计合成了一种具有溶剂极性响应性分子结构“异构互变”的丁基-环四联吡啶提锂分子,实现极性条件下“络合”锂,非极性条件下“释放”锂。核磁共振氢谱和高分辨质谱证实了目标分子结构的准确性,通过对比Li⁺和Mg²⁺存在时目标分子的光谱性质表明丁基-环四联吡啶分子对锂离子具有较强的选择性。此外,支撑液膜的离子跨膜传输结果进一步表明,丁基-环四联吡啶分子在不同极性溶剂条件下可以实现对锂离子的高选择性提取。     

高镁锂比盐湖镁锂分离与锂提取技术研究进展

随着锂离子电池在电动汽车、便携式电子设备、电动工具及电网储能中的用量持续增加,锂资源需求量快速增长。我国盐湖集中分布在青藏高原地区,青海盐湖普遍具有高镁锂比、低锂含量的特征。高镁锂比盐湖提锂是世界性难题。本文综述了高镁锂比盐湖卤水镁锂分离与锂提取技术的最新研究进展,包括萃取法、吸附法、反应/分离耦合技术、膜法和电化学法。从各技术原理、特点、性能等方面分析了各方法特征和适用性。在现有技术中,吸附法更适合高镁锂比卤水;萃取法可用于锂浓度较低的卤水;新发展的反应/分离耦合技术能实现高效提锂与镁锂资源综合利用;以纳滤、电渗析、双极膜为代表的膜法具有能耗较低和模块化的优点;电化学法具有装置简单的优势,但仍需进一步优化系统。我国盐湖锂资源提取需提高总收率,提升提锂后资源综合利用程度,发展锂产品高值化、多元化利用途径,加强盐湖提锂的工程化技术研究,突破并掌握核心技术与装备,实现盐湖资源高效、综合、可持续利用的目标。     

离子筛吸附与陶瓷膜耦合用于盐湖卤水提锂

将锰系离子筛吸附与陶瓷膜耦合,用于高镁锂比盐湖卤水的提锂研究。采用水热法制备了高效锂离子筛H_(1.6)Mn_(1.6)O_4,考察离子筛用于卤水提锂效果和陶瓷膜的分离性能。结果表明:制备的离子筛粉体粒径分布在100～500 nm之间,平均粒径为160 nm,用于察尔汗盐湖卤水中对Li~+吸附容量达到31.44 mg·g~(-1);孔径50 nm的陶瓷膜对离子筛的截留率达到100%,膜渗透通量大于150 L·m~(-2)·h~(-1);反冲操作可有效维持吸附-膜分离过程的稳定性,吸附与陶瓷膜的耦合过程对盐湖卤水中的锂提取率超过97%,盐酸和双氧水清洗可有效恢复膜渗透通量。研究结果为高镁锂比盐湖卤水提锂提供了新方法。     

新技术 新成果

连云港设计研究院高镁锂比盐湖卤水提锂技术取得重大突破我国西部具有丰富的卤水锂资源 ,其中高镁锂比卤水锂资源约占一半以上。我国高镁锂比卤水盐湖主要集中在青海省 ,其盐湖卤水中蕴藏着丰富的钾、硼、锂等宝贵资源。以前 ,从盐湖卤水中主要提取钾。随着对西部的开发 ,盐湖卤水综合利用已引起国家的高度重视 ,高镁锂比卤水提锂已被列入国家“十五”科技攻关计划。采用低成本从高镁锂比卤水中提取锂产品一直是一个世界性的技术难题。经过近 10年的研究 ,化工部连云港设计研究院科研人员终于攻克了这一难题 ,成功开发出一条技术先进、生产…     

我国碳酸锂生产及供需情况

我国是重要的锂资源大国，已探明的锂矿资源工业储量位居全球第二，其中卤水锂占总储量的79％。主要分布于青海和西藏的盐湖中。青海柴达木盆地盐湖卤水中锂的储量占全国总储量的60％，由于地理原因，西藏盐湖锂盐的开发与生产条件尚不成熟。     

盐湖锂资源分离提取方法研究进展

介绍了我国盐湖卤水锂资源的特点和开发现状,对目前国内外盐湖卤水提锂的方法和技术的进展情况进行了综述和评价,指出了适合我国盐湖卤水提锂的方法和今后的重点研究方向,希望能够为我国卤水锂资源的开发利用提供借鉴。     

离子筛吸附与陶瓷膜耦合用于盐湖卤水提锂

将锰系离子筛吸附与陶瓷膜耦合,用于高镁锂比盐湖卤水的提锂研究。采用水热法制备了高效锂离子筛H_1.6Mn_1.6O₄,考察离子筛用于卤水提锂效果和陶瓷膜的分离性能。结果表明：制备的离子筛粉体粒径分布在100～500 nm之间,平均粒径为160 nm,用于察尔汗盐湖卤水中对Li⁺吸附容量达到31.44 mg·g^-1;孔径50 nm的陶瓷膜对离子筛的截留率达到100%,膜渗透通量大于150 L·m^-2·h^-1;反冲操作可有效维持吸附-膜分离过程的稳定性,吸附与陶瓷膜的耦合过程对盐湖卤水中的锂提取率超过97%,盐酸和双氧水清洗可有效恢复膜渗透通量。研究结果为高镁锂比盐湖卤水提锂提供了新方法。