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。     

磷酸盐沉淀法用于高镁锂比盐湖卤水锂镁分离研究

针对高镁锂比盐湖卤水锂镁分离困难的问题,采用磷酸盐沉淀法,以磷酸氢二钠为沉淀剂,研究了进料方式、磷酸氢二钠用量、反应温度、反应时间、陈化时间对镁脱除率和锂回收率的影响。结果表明:当Na2HPO4量为理论用量的1∶1、反应温度为40℃、反应时间为30min、陈化时间为3h时,镁离子的脱除率达到99%,锂离子的损失率低于1%。     

复合沉淀剂用于高镁锂比卤水锂镁分离研究

采用复合沉淀剂,用沉淀法从高镁锂比卤水沉淀镁而实现锂镁分离。复合沉淀剂由氢氧化钠与辅助沉淀剂(对硝基偶氮苯酚)构成。对硝基偶氮苯酚是以对硝基苯胺与苯酚为主要原料,经重氮化及偶联反应得到,其产率为87%。合成产物经实测红外光谱吸收频率与高斯计算频率对比,其主要官能团吸收频率吻合度极高,用质谱佐证表明合成产物为目标产物。通过XRD,SEM表征复合沉淀剂得到的沉淀形态,其沉淀的结构和形态发生了大的变化,得到颗粒大而完整的沉淀。采用该复合沉淀剂对模拟卤水进行锂镁分离,其除镁率达到99.999%,锂损失率低于2%,得到的沉淀极易过滤。     

高镁锂比盐湖卤水中锂镁沉淀法的分离研究

采用改进的沉淀法进行锂镁分离,解决我国青海高镁锂比盐湖卤水中提锂的工艺难题.配制镁锂浓度比为44的模拟卤水(含110 g/L Mg2+、2.5 g/LLi+),以氢氧化钠为主沉淀剂,以吐温-80、聚丙烯酰胺及晶种为辅助沉淀剂,来改进氢氧化镁沉淀的颗粒大小及其形态,使生成的氢氧化镁易于过滤,锂离子吸附损失减小.取10 mL模拟卤水,以50 mL(2 mol/L)氢氧化钠、0.5 mL吐温-80、0.03 g聚丙烯酰胺、0.03 g晶种构成复合沉淀剂,反应温度为60℃,溶液pH 12～13,则沉淀除镁率达99.9％,锂离子吸附损失率低于2％,过滤速度大大提高.采用SEM、XRD、粒度分布、热分析对氢氧化镁晶体的形貌和结构进行了分析,结果表明辅助沉淀剂的加入能有效地改变氢氧化镁沉淀的颗粒大小及其形态.     

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。     

盐湖卤水资源锂镁分离提取的研究进展

金属锂与锂盐在新兴能源和化学工业中具有广阔的应用前景.中国盐湖锂资源极为丰富,且多为高镁锂比的盐湖卤水,但锂资源的开发利用尚存在技术障碍.开展锂镁分离及锂资源合理开发利用对国民经济的快速发展至关重要.归纳总结了沉淀法、吸附法、萃取法以及纳滤膜分离技术等方法在分离提取锂镁方面的进展,以及各方法的优缺点.为盐湖锂盐资源的有效开发提供了参考,并指出锂镁分离研究的重点和方向.     

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。     

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。     

富锂卤水高温蒸发结晶分离镁和锂的方法

如何经济有效地分离镁锂是盐湖开发的难题.给出了一种基于氯化锂-氯化镁-水三元体系相图而开发的,从多级盐田滩晒后的富锂卤水中分离镁和富集锂的方法.通过两次重结晶六水氯化镁,每次水蒸发量控制在10%(质量分数)左右,卤水中镁锂质量比可由20∶1降至6.3∶1,锂含量上升近3倍,且保证每段锂回收率均大于84%,实验全程最高温度不大于120 ℃.实验结果表明,该方法具有工艺流程简单,操作性强,除卤水外无需其他一次性原材料消耗,能耗低,综合成本低等优点,有望在盐湖开发中应用.     

盐湖卤水提锂工艺技术现状及存在的问题

随着锂及其化合物的应用的日益广泛,其需求量越来越大.中国是一个液态锂资源丰富的国家,且含锂盐湖卤水一般都呈高镁锂特征.如何在保证经济效益的前提下实现高镁锂比的镁锂分离是世界性的难题.结合目前国内外盐湖卤水提锂工艺技术特点,重点介绍了溶剂萃取法、沉淀法、离子交换吸附法等盐湖卤水提锂方法.着重分析了目前中国盐湖提锂存在的问题,并为以后解决此问题指明了方向.     

盐湖高锂卤水中硫酸根的分离与锂的迁移

以盐湖高锂卤水为原料,采用化学沉淀法,以无水氯化钙作为沉淀剂,脱除卤水中的硫酸根。详细考察了原料配比（钙离子与硫酸根物质量的比）、加料方式、加料时间、反应时间、搅拌转速和反应温度等条件对除硫率的影响,同时重点研究了反应过程中锂的夹带损失率和生成锂的复盐形式。得到除硫的适宜条件：原料配比为1.2,加料方式为正向加料即氯化钙溶液加入卤水中,反应温度为25 ℃,加料时间为24 min,搅拌转速为150 r/min,反应时间为60 min。在该实验条件下卤水中硫酸根的脱除率达到99.02%,锂的夹带损失率达到27.71%;通过扫描电镜可以得到沉淀产物的形貌,通过XRD表征结果可以说明在分离硫酸根的过程中锂离子主要是以Li₂SO₄·H₂O和LiAl₂（OH）₇（H₂O）₂的形式夹带损失。     

钛系锂离子筛用于盐湖提锂的研究进展

随着新能源行业在世界范围内的快速发展,金属锂因其能量密度高等优势被广泛应用,从蕴含大量锂资源的盐湖卤水中提锂是获取锂资源的重要方向。盐湖提锂的方法主要有碳化法、沉淀法、离子筛吸附法、电化学辅助法等。离子筛吸附法适合从浓度低的液相中选择性回收锂,其中钛系锂离子筛因其稳定性强、吸附容量大而成为吸附法的研究热点。本文以钛系锂离子筛技术为立足点,对全球锂资源分布现状、钛系锂离子筛提锂机理进行了分析,综述了目前钛氧化物锂离子筛的合成方法、成型方法、现存的问题等,为后续开发新型钛系锂离子筛,提高饱和吸附容量等方面提供参考。     

我国盐湖锂资源分离提取进展

锂及其化合物是国民经济和国防建设的重要战略资源,在储能电池、精细化工、原子能热核聚变等领域有着重要应用。中国是锂资源消耗与生产大国,但我国锂消费量对外依存度达70%以上,同时我国锂资源主要储存在西部地区的盐湖卤水中,低锂浓度、高镁锂比的问题提升了盐湖提锂的难度。针对我国盐湖提锂现存的问题,本文系统总结了盐湖锂资源分离提取常见的传统方法,并重点阐述了新型膜分离材料及新型膜分离过程在盐湖卤水高效提锂方面的重要进展,特别是我国科研工作者在盐湖提锂应用中所取得的最新成果。     

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。     

盐湖卤水提锂技术研究与发展

近年来,随着核电、航空航天、锂电动汽车等行业的快速发展,全球对锂产品的需求逐年增加。鉴于卤水锂资源约占世界锂资源的65%及世界锂产品产量的58%来自于卤水工艺,过去十余年卤水提锂材料、技术与装备研究方兴未艾,吸引越来越多的科技工作者关注。根据全球特别是中国卤水锂资源赋存特征与状态,归纳分析了沉淀法、膜法、萃取法和吸附法等卤水提锂关键技术,综述了各种方法的适应性及发展方向。     

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。     

磷酸三丁酯从盐湖卤水中萃取锂的机理研究

以磷酸三丁酯（TBP）为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,在六水合三氯化铁存在的条件下,从盐湖卤水中萃取锂。研究了TBP浓度对萃取率的影响,得到TBP最佳浓度为80%TBP+20%磺化煤油。通过斜率法、化学分析法、紫外光谱与红外光谱法,证实了锂离子（Li+）在溶液中与铁络阴离子（FeCl4-）形成铁氯络酸盐（LiFeCl4）,LiFeCl4与TBＰ中的PO键作用配位形成二溶剂化物LiFeCl4·2TBP,从而达到与其他组分分离的目的。利用空腔理论阐述了萃取过程。