离子液体用于盐湖卤水萃取提锂的研究进展

从高镁锂比盐湖卤水中高效、清洁提锂对于保障中国锂工业绿色发展具有重要意义。溶剂萃取法盐湖提锂是盐湖提锂研究和应用中广泛使用的方法,但是存在环境污染大、设备腐蚀严重等问题。近年来,离子液体作为一种绿色高效的介质,已成为溶剂萃取法盐湖提锂研究的热点方向,并且已经取得了较大的研究进展。然而,离子液体萃取体系存在黏度大、离子液体流失、萃取机理不明确等问题。对离子液体用于盐湖萃取提锂的研究进展进行了综述,介绍了不同离子液体在萃取过程中用作萃取剂、协萃剂和稀释剂的研究现状。最后对离子液体用于盐湖提锂的研究前景做了展望,提出开发新型离子液体、建立和优化新型萃取工艺是未来发展方向。     

离子液体体系用于盐湖卤水提取锂

3种咪唑类离子液体:1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₄mim][PF₆])、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₆mim][PF₆])、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₈mim][PF₆])被作为绿色溶剂用于盐湖卤水分离镁锂, 建立了以离子液体(ILs)、磷酸三丁酯(TBP)分别为萃取介质和萃取剂的盐湖卤水锂萃取体系, 并与使用传统有机溶剂磺化煤油和氯仿的萃取效果进行了对比。研究发现, 该离子液体体系较使用传统挥发性有机溶剂的萃取体系有更高的萃取率。锂的萃取率随离子液体中烷基碳原子数的减小而增加。详细考察了溶液pH、离子液体浓度、相比对萃取效率的影响, 获得了离子液体体系萃取的最优条件。在最佳萃取条件下, 3种离子液体体系对锂的单级萃取效率均高于80%, 分离系数最高达到100以上。机理研究表明:离子液体体系是以阳离子交换实现对锂的萃取, Li⁺与TBP形成[Li·2TBP]⁺络合物进入有机相。     

离子液体-磷酸三丁酯体系分离盐湖卤水镁锂

将一种典型的室温离子液体(ionic liquids, ILs)1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐作为替代溶剂用于盐湖卤水萃取锂。在该萃取体系中, 离子液体和磷酸三丁酯(TBP)分别用作萃取介质和萃取剂。详细考察了水相酸度、相比等因素对锂分离效率的影响。初步结果表明:与传统萃取体系相比, 该离子液体萃取体系能极大提高萃取效率。该体系最优条件包括: TBP/ILs=9/1(体积比), 相比O/A=2:1, 水相的pH萃取前不需要调节。在此条件下, 锂和镁的单级萃取效率分别为80.64%和5.30%。经过三级逆流萃取, 锂的萃取率高达99.42%。在温度为80℃, 反萃相比A/O为2的条件下, 锂和镁的单级反萃效率分别为98.78%和99.15%。反萃水相中的镁锂比(Mg/Li)降至3.03, 与初始值相比降低了93.41%。     

离子液体体系卤水提锂的洗涤工艺研究

溶剂萃取法是盐湖提锂的重要工艺方法。采用磷酸三丁酯（TBP）/1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐（[C₄mim][NTf₂]）离子液体体系对高镁锂比盐湖卤水中的锂进行萃取分离提取实验,对负载有机相的洗涤和反萃过程进行了研究。萃取实验：在TBP与[C₄mim][NTf₂]体积比为9∶1、相比（有机相与水相的体积比）为2∶1条件下,锂离子与其他离子的分离系数分别为β（锂/钠）=94.70、β（锂/钾）=148.85、β（锂/镁）=131.81。洗涤实验：系统考察了洗涤剂种类及浓度、相比、洗涤次数等因素对杂质离子洗脱率的影响,结果发现氯化锂和盐酸的混合溶液是从负载有机相中洗涤除去杂质离子的有效洗涤剂。洗涤过程适宜条件：洗涤剂中氯化锂浓度为4 mol/L、盐酸浓度为0.5 mol/L,相比为5∶1,洗涤次数为2次。反萃实验：用稀盐酸（1.0 mol/L）对负载有机相进行反萃取,在相比为1∶1条件下,单级反萃率达到97.81%。研究表明,离子液体体系作为一种新型萃取体系,在高镁锂比盐湖卤水中提取锂具有较好的应用前景。     

离子液体溶剂浮选法分离富集盐湖卤水中的锂

首次将疏水性离子液体(IL)1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐应用于溶剂浮选,对盐湖卤水中的锂进行富集分离,用火焰原子吸收光谱法对锂进行测定。考察了磷酸三丁酯(TBP)用量、相比V(O):V(A)、浮选时间、气体流速、浮选温度、共存离子、溶液的pH值对浮选率的影响。结果表明,最佳浮选条件为:浮选温度40℃,V(TBP):V(IL)=8:1,相比V(O):V(A)=5,气体流速为50 mL/min,溶液pH=2.5时浮选15 min,此时Li+的浮选率达到85%。离子液体作为浮选剂用来浮选Li+也适用于痕量锂的分析检测。     

吡啶类离子液体体系对模拟盐湖老卤中锂的萃取研究

采用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂、N-丁基吡啶六氟磷酸盐([BPy][PF₆])为协萃剂、二氯乙烷(C₂H₄Cl₂)为稀释剂,构建了[BPy][PF₆]-TBP-C₂H₄Cl₂萃取体系,并用于盐湖卤水中分离锂离子。通过单因素实验考察了水相酸度、离子液体浓度、TBP浓度等因素对锂萃取率的影响。结果表明该萃取体系的最优条件为：离子液体浓度为0.3 mol/L;TBP的体积分数为60%;相比(有机相与水相的体积比)为2.5/1。在最优条件下得到Li⁺的单级萃取率为91.65%、Mg²⁺的单级萃取率为5.86%,该萃取体系对Li⁺有较好的选择性。热力学研究表明,该离子液体体系对锂离子的萃取反应是自发的放热反应。该研究为离子液体体系提取分离溶液中锂离子提供了一定的基础和参考依据。     

咪唑基离子液体萃取分离模拟油酚混合物

酚类化合物(如苯酚、甲酚和二甲酚等)是重要的化工原料和化工中间体,主要来自煤加氢液化油和中低温热解的煤焦油中。目前油中酚类化合物的分离方法主要是碱水洗脱法,这种方法不仅要消耗大量强碱、强酸,而且产生了大量含酚废水,导致分离成本和污染治理费用高,制约了煤液化油和煤焦油中酚类化合物的回收和利用。因此,有必要开发新的分离方法,避免使用酸碱溶液、采用非水相分离方法分离油中的酚类化合物。本文研究发现,卤咪唑基离子液体是一种高效的非水介质,可以用来萃取分离油中的酚类化合物。不同阴、阳离子结构的咪唑基离子液体萃取模拟油中苯酚表明[Bmim]Cl是较好的萃取剂,得因于它能形成较强的分子间相互作用。离子液体的用量与油中酚的量相当,用量少。在20~50℃的萃取温度内,温度对酚的萃取率影响很小。通过加热气提的方法可以使萃取酚后离子液体得到再生,并能重复使用,萃取率几乎不变。进一步将离子液体应用于真实油的酚类化合物的分离表明,咪唑基离子液体[Bmim]Cl萃取酚的效率可达92.5%,是一种具有潜在应用前景的萃取剂。     

从浓缩盐湖卤水中萃取分离锂的实验研究

采用溶剂萃取法,对中国青海某盐湖浓缩后的高镁锂比老卤中的锂进行分离提取,系统考察了萃取剂浓度、萃取相比、卤水酸度等因素对锂萃取率的影响。对富锂有机相进行反萃取,考察了反萃取相比、反萃剂盐酸浓度等条件对锂负载有机相反萃取的影响。萃取工艺对从高镁锂比盐湖卤水中分离锂具有较好的应用前景。     

离子液体在萃取分离领域的研究进展

随着离子液体基础研究的稳步发展,离子液体在化工领域中的应用近年来得到了广泛关注。离子液体以其高效,清洁生产等诸多优点正在取代传统溶剂。文章对离子液体体系近年来在苹取分离领域的应用进行了分析综述。     

离子液体萃取分离烃类化合物的研究进展

溶剂萃取分离技术广泛应用于石油化工领域,为石油石化产品的分离和提纯生产提供了有力的技术支撑。离子液体的结构可设计性、化学稳定性和热稳定性、极低的蒸气压等优点,使其在烃类化合物分离领域受到了研究者广泛关注。本文首先介绍了离子液体的性质及分类,根据分离目标不同,归纳了离子液体在芳烃-饱和烃分离、脱硫脱氮、烯烃-烷烃分离领域取得的最新进展,探讨了离子液体在油品分离领域研究中存在的问题和未来发展方向。文中指出：阳离子烷基侧链和极性是影响其对芳烃萃取效果的关键因素,然而对实际体系芳烃-饱和烃分离还有待进一步研究;离子液体对杂原子含硫含氮化合物均表现出较强的分离能力,但是碱性氮化物和非碱性氮化物不易通过一种离子液体同时脱除;氢键碱性是影响离子液体分离烯烃的关键因素,然而大部分离子液体对烯烃选择性仍然不高。根据不同的分离任务,从分子水平上认识离子液体结构与分离效果的关系,进而设计出兼具高效分离能力和低环境影响的新型离子液体,对提升油品中关键组分的高附加值转化利用具有重要意义。     

盐湖提锂萃取剂及萃取体系研究进展

中国盐湖中蕴藏着丰富的锂资源,溶剂萃取法提锂是目前研究较多且较深入的方法之一。大量研究表明,萃取剂分子的结构是决定萃取效率的关键因素。对近年来盐湖卤水提锂萃取剂及萃取体系的研究进展做了综述,着重综述了醇+酮、有机磷、季胺盐-偶氮离子螯合-缔合、冠醚和离子液体等不同类型萃取剂及萃取体系的研究现状,分析了各类萃取剂在提锂过程中的机理、特点及存在的问题,并在此基础上对溶剂萃取法盐湖提锂萃取剂的发展方向做了展望。     

盐湖卤水提锂的研究进展

锂及锂盐在能源和新材料方面具有重大的应用前景, 21世纪锂盐的生产主要来自盐湖卤水。介绍了世界锂资源的概况、市场前景以及目前盐湖卤水的主要提锂方法和工艺技术,重点介绍了沉淀法、萃取法和离子筛法及其工业化情况。并对中国盐湖锂资源的开发情况及技术发展方向进行了分析,希望能够为中国盐湖卤水锂资源开发提供参考。     

中国盐湖卤水提锂产业化技术研究进展

近年来,在新能源产业的推动下,新能源汽车和储能技术快速发展,带动锂盐消费飞速增长。目前,全球锂盐产业一片火热,正在跑马圈地和快速扩产中。中国拥有丰富的锂资源,尤其是盐湖卤水锂资源,而且通过多年技术攻关和产业化实践,中国盐湖卤水提锂技术逐渐成熟,新技术不断涌现,在全球锂盐行情火热的背景下,中国锂盐湖具备快速扩产的潜力。介绍了中国目前已经成功产业化的盐湖卤水提锂技术,分析各技术的优缺点,探讨正在研究中的有望实现产业化应用的提锂新技术,并研判了盐湖卤水提锂技术的发展方向,从绿色高效提锂工艺的角度出发,对于盐湖锂资源供应未来的发展趋势进行了分析和展望。通过研究,有望对中国盐湖提锂行业技术现状和技术发展方向有较清晰的认识,并对今后国内外锂盐湖的开发提供技术参考。     

盐湖卤水中锂的分离提取研究进展

自2015年新能源汽车的爆发式增长,使得世界锂的需求量急速增加,加速锂资源的开发具有重要意义。中国境内锂资源颇为丰富,主要存在于锂矿与盐湖卤水中,其中以盐湖卤水为主。而卤水提锂以其能耗低、成本低等显著优势成为未来获取锂资源的重要方向。总结归纳了现有的卤水提锂方法,重点阐述了目前研究较多的萃取法、吸附法、膜分离法和电化学法。目前,萃取法大多以萃取剂-氯化铁-稀释剂为萃取体系,着重对萃取剂与稀释剂的种类进行研究;吸附法中吸附剂为实验的关键,近年来铝基吸附剂和离子筛型吸附剂成为研究的热点,如何造粒以及如何降低溶损率将成为今后主要的研究方向;膜分离法中提高吸附容量是使用膜分离法从卤水中提锂的关键,膜分离法中纳滤膜与电渗析较为成熟; 关于电化学提锂,研究人员提出使用不同的吸附剂作为电极材料,提锂效果得到显著提高,电化学提锂这一新方法的崛起为卤水提锂提供了新思路。     

用于盐湖卤水吸附法提锂的连续离子交换工艺研究

采用连续离子交换技术用于盐湖卤水的吸附法提锂。针对青海一里坪盐湖老卤体系,开发了连续离子交换吸附提锂工艺,研究了操作参数对连续离子交换系统提锂性能的影响,并在优化的工艺条件下进行了长周期的稳定性评价。结果表明,在转动步进周期为20 min、卤水进料量为3.2 BV/h、淋洗水量为2.9 BV/h、解吸水量为9.3 BV/h、解吸温度为15~25 ℃时,连续离子交换系统可以稳定获得镁锂质量浓度比（简称镁锂比）在3左右、锂质量浓度接近1.1 g/L的合格液,锂回收率为98.5%以上。