纳滤法用于盐湖卤水镁锂分离的初步实验

膜分离技术是一门新兴的分离方法。为提取盐湖卤水中的锂资源,采用商业可得的DK纳滤膜对稀释的盐湖卤水进行分离操作,以验证纳滤法对卤水中镁锂分离的可行性。实验结果表明,以3种不同组成的卤水为原料,分别进行单级操作,膜的镁锂分离因子均小于0.1,镁锂质量比分别由原料水中的48.50、42.31、28.30降至渗透水中的4.04、3.21、1.86,证明纳滤法可将卤水中的锂提取分离,同时卤水中几乎全部的钙离子、硫酸根及至少73.81%的硼被有效拦截在浓缩水中。渗透水和浓缩水可分别用于相应无机盐的提取,纳滤法可为盐湖卤水的综合利用提供技术上的支持。     

陶瓷超滤膜用于盐湖卤水提锂合格液的中试研究

为解决纳滤膜用于盐湖卤水镁锂分离中长时间运行后出现通量下降、膜污染和分离效率下降的问题,开展了将陶瓷超滤膜作为纳滤预处理措施用于盐湖卤水提锂合格液的中试研究。中试设在吸附提锂车间,进水为提锂工序中的合格液。结果表明,在冬天低温环境合格液浊度<50 NTU的条件下,以及在合格液浊度上升至50~170 NTU的极端进水水质条件下,陶瓷超滤膜均可在300 L/（m ²·h）的测试通量下稳定运行,过滤时间为30~50 min/周期。产水浊度稳定<0.1 NTU,优于后续纳滤系统进水要求。     

适用于镁锂分离纳滤膜的筛选

纳滤膜广泛应用于各分离领域,市售纳滤膜种类繁多,分离性能差异很大。对6种市售的纳滤膜（NT102、NT103、NT201、NF90、NF270、XN-45）进行镁锂分离实验,通过改变原料液稀释倍数、镁锂比、温度、pH及操作压力等条件,测得在不同条件下6种纳滤膜对镁锂的分离性能。结果表明：6种纳滤膜对镁锂分离性能具有明显差异,NT201和NT103最好,NF270和XN-45次之,NF90和NT102最差,可见NT201、NT103纳滤膜对镁锂分离性能最为优异。     

提锂母液有用资源回收利用的方法及相图分析

盐湖提锂后的母液除含有部分未利用的锂之外,还含有大量的钾、镁等资源。提锂母液直接排放一方面会造成有用资源的浪费,另一方面会对整个盐湖系统造成破坏。提出一种盐湖提锂母液有用资源回收利用的方法,即将提锂母液在盐田中摊晒浓缩,然后分别与夏季晶间卤水和冬季冻硝卤水兑卤,在盐田中进一步蒸发浓缩,析出的硫混矿用来生产钾镁肥,析出的钾混矿用来生产氯化钾,液相卤水作为生产碳酸锂的原料卤水,从而实现提锂母液有用资源的回收利用,并在相图上对整个兑卤过程进行分析。该方法所有过程均在盐田中实现,工艺成本低、无污染,符合绿色环保可持续发展的理念,避免了提锂母液大量排放对盐湖系统造成的破坏。     

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。     

青海盐湖卤水提锂工业化项目通过验收

中国科学院知识创新工程重要方向项目“青海盐湖卤水提锂工业化技术研究”近日通过了验收。该项目完成了磷酸锂3000t／a的全流程运转试验,取得了工厂设计参数,突破了盐田法生产的浓缩卤水中镁锂分离技术、碳酸锂产品制备工程技术,解决了高镁锂比硫酸盐型盐湖卤水盐田法富集锂的规模生产工艺技术难题。通过该项目攻关,镁的分离率达到90％以上,     

高镁锂比卤水的纳滤膜分离性能研究

采用NT102纳滤膜对高镁锂比卤水镁锂分离性能做了研究,考察了操作压力、进料温度、pH、原料液镁锂比、稀释倍数等操作条件以及Na~+、K~+、H_3BO_3、SO_4~(2-)对镁锂分离性能的影响。结果表明:采用较低的操作压力、进料温度、pH、稀释倍数以及较高的原料液镁锂比(质量比,下同),有利于实现镁锂分离;同时,溶液中的Na~+、K~+、H_3BO_3对提高镁锂分离性能有利,而SO_4~(2-)则对镁锂分离产生不利影响;NT201纳滤膜对高镁锂比卤水的镁锂分离因子可达0.038 5,分离性能优异。     

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。     

纳滤膜对高镁锂比盐湖卤水镁锂分离性能研究

纳滤作为一种新兴的膜分离技术,在高镁锂比盐湖卤水镁、锂分离领域具有非常好的应用前景。研究了不同镁锂比、原料液循环流量对镁锂分离过程的影响,并对膜分离过程中的分离机理进行分析。结果表明原料液镁锂比对膜通量影响较小,镁、锂离子截留率及镁锂分离效果均随原料液镁锂比的增加而降低。当原料液循环流量为225 L/h时,镁离子截留率为95%,锂离子截留率为-66%,透过液镁锂比降低至1.2。膜分离传质机理研究表明,镁离子在分离过程中受到较强的介电排斥效应与尺寸筛分效应。纳滤技术能够有效降低高镁锂比盐湖卤水的镁锂比,为后续高纯锂盐的制备提供基础。     

纳滤技术在盐湖卤水镁锂分离领域的研究进展

中国作为全球锂资源消费大国,已将锂资源广泛用于润滑脂、电池、制冷剂、药品等许多领域。中国的盐湖卤水中蕴藏着丰富的锂资源,因此对盐湖卤水锂资源的开发具有重要意义。简要介绍了中国锂资源现状;分析了纳滤膜孔径及纳滤膜中不同的传质过程对镁锂分离的影响;对纳滤技术应用于盐湖卤水镁锂分离的研究进展进行了综述,并对其应用前景进行了展望。     

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。     

盐湖卤水碳酸锂提取工艺过程研究

青藏高原的盐湖卤水锂储量丰富,通过盐田蒸发浓缩,去除卤水中的绝大部分Na+、K+、SO42-、Cl-、Mg2+,可以使镁锂比降到8～12,锂离子质量分数也可达到0.5%以上。以蒸发浓缩后的富锂卤水为原料,选用碳酸钠和氢氧化钠为沉淀剂分两步沉淀除镁,之后用碳酸钠为沉淀剂提锂,通过对此工艺过程中的各个阶段进行实验,最终可以得到纯度和收率较高的粗级碳酸锂产品。     

盐湖卤水资源锂镁分离的工艺技术

目前,盐湖卤水提锂是锂盐生产的主导,其各个工艺路线可归纳为制取富锂卤水、锂镁分离、碳酸锂沉淀3个过程,其中锂镁分离步骤最为关键。对自然分离法、碳酸盐沉淀法、煅烧浸取法、离子交换吸附法这4种镁锂分离方法的基本原理和在卤水提锂工业生产中的应用做了详细分析对比,讨论了各方法的使用范围,探讨了高镁锂比卤水分段除镁的通用方法,以期对中国盐湖锂资源开发工艺的选择提供技术借鉴。     

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。     

中国矿山型锂矿资源分布及提取碳酸锂技术

分析了中国矿山型锂矿资源分布及矿物特征,阐述了中国矿山型锂资源开发技术进展,对中国若干矿山型锂矿资源提取碳酸锂工艺路线进行了分析和比较。并指出,中国以青海盐湖为代表的盐湖卤水提锂由于较高的镁锂比,盐湖提锂一直存在技术瓶颈,目前的技术水平难以实现镁锂分离。基于中国丰富的矿山型锂矿资源状况,从矿山型锂矿提取碳酸锂仍将是中国相当长一段时期内主要的锂资源来源,中国应重视矿山型锂矿资源技术研究,加大研究开发力度,使中国矿山型锂矿资源得到有效和保护性开发。     

水处理中膜分离技术的应用

对水处理膜分离技术的发展历史和应用现状做了介绍,总结了国内外纳滤和反渗透技术在海水苦咸水淡化、废水处理等水处理领域的应用,指出了膜污染、浓差极化现象及成本较高等膜技术应用中普遍存在的问题。由于纳滤膜具有选择透过性,对纳滤技术应用于盐湖卤水资源开发中镁锂分离过程的可行性做了探讨,并从膜原件和配套工艺两方面对相关技术的应用做了展望。     

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。