高镁锂比盐湖卤水镁锂分离工艺

以酸化提硼后卤水为原料, 采用饱和氯化钾溶液作为沉镁剂, 使用三步结晶法进行了沉淀镁并富集锂的研究。结果表明, 通过3段蒸发结晶析出光卤石, 可以有效地实现镁锂分离:添加95%理论用量的氯化钾可以把原卤水中的镁锂质量比由10.1∶1降低到0.39∶1, 锂在滤液中总回收率为77.90%, 并使锂浓度从10 g/L富集到49.30 g/L。     

沉淀法分离高镁锂比盐湖卤水的研究现状

锂及其化合物因具有许多重要的特性而被广泛应用,尤其在新能源(锂电池)领域占有无法替代的地位。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。为此,结合笔者的研究成果,本文对沉淀法分离提取高镁锂比盐湖卤水的研究现状以及各方法的优缺点进行了归纳总结。     

高镁锂比盐湖卤水萃取提锂研究

以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂、煤油为稀释剂,在协萃剂A和共萃剂FeCl₃存在的条件下,从高镁锂比盐湖老卤中萃取提锂。系统研究了pH值、Fe/Li摩尔比、萃取相比、萃取时间、温度等因素的影响,得出最佳工艺条件为:pH=2、Fe/Li摩尔比1.25、萃取相比(O/A)1/1、室温下萃取10 min。在优化条件下锂单级萃取率在76%以上,经过4级萃取卤水中锂萃取率可达99.44%。     

盐湖卤水提锂工艺技术研究进展

金属锂及其化合物因其优异的物理化学性质,在信息、能源、医药以及军工等领域有着广泛的应用。因岩石矿床中锂资源的含量较低,盐湖卤水成了提锂的重要来源,而如何高效地从盐湖卤水中提取锂资源成为诸多企业所面临的重大问题。现有盐湖卤水提锂的方法主要有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法等,综述这些方法的研究进展,在此基础上,进一步提出盐湖卤水提锂工艺技术的发展建议。     

中国盐湖卤水锂资源禀赋分析与策略建议

研究总结中国盐湖卤水锂资源禀赋特点,从资源量、盐湖卤水成分、提锂技术工艺、盐湖区位等诸方面进行阐述。中国盐湖卤水锂资源丰富,但资源查明率低,镁锂比高,盐湖区位偏远,锂资源尚不能满足国内需求。指出应从国家战略决策、资源调查与勘查以及科技创新制度保障3方面解决供需矛盾的建议：国家决策层面应确认锂矿为能源矿产;调查与勘查层面应重点突破柴达木盆地的盐湖卤水,兼顾四川盆地等深层卤水;科技创新与制度保障层面应做好知识产权保护,汇集智力资源与资本,开展科技攻关。     

混盐型高锂卤水萃取分离锂

以阿根廷某高锂混盐型盐湖卤水萃硼后得到的萃余液为研究对象,采用磷酸三丁酯(TBP)- FeCl3体系萃取分离锂,考察了铁锂比、TBP浓度、稀释剂种类、萃取相比O/A、有机添加剂种类及浓度等因素的影响,优化了萃取工艺参数,分析了锂在萃取两相体系中的分配行为以及锂与镁、钠和钾的分离情况。在有机相组成为65% TBP - 5%MIBK - 30% 260#溶剂油、铁锂比1.5:1、相比O/A=2:1、萃取混合时间5 min、室温的条件下,锂的单级萃取率大于79%,镁、钠、钾的萃取率分别仅有5.24%、8.57%和0.88%,Li与Mg、Na、K的分离系数分别达到62、37和388,TBP显示出对锂的良好选择性,且MIBK的加入改善了分相和锂萃取性能。夹带与共萃进入有机相中的镁、钠和钾可用氯化锂的稀盐酸溶液洗涤去除。负载锂的有机相可用7 mol/L盐酸进行反萃,得到富锂溶液。     

类锂电池体系在盐湖提锂中的研究进展

随着新能源汽车产业的迅速发展,锂及其化合物的需求量日益增长。世界锂资源中的65%都赋存于盐湖卤水中,从盐湖卤水中选择性提锂越来越受到人们的重视,实现盐湖卤水中锂的绿色、高效提取是新能源汽车产业和锂工业可持续发展的必然选择。锂离子电池材料由于其过渡金属的可氧化还原和锂的可逆循环脱嵌特性,越来越多地被用于盐湖提锂,由此开发出了系列不同的提锂新技术。该综述主要介绍了由不同锂离子电池正极材料所构成的盐湖卤水提锂体系的工作原理、工艺参数和提锂性能,并对利用锂离子电池正极材料从盐湖卤水中选择性提锂的发展及其应用前景进行了展望。     

高镁锂比盐湖老卤萃取提锂工艺研究

根据盐湖老卤萃取提锂工艺特点及现有工艺与产业化实施过程中暴露的问题, 利用“70%TBP-30%200^#溶剂油”萃取体系设计了“5级逆流萃取-3级逆流洗涤-2级逆流反萃”盐湖卤水提锂工艺流程。在该工艺下, Li/Mg分离系数达到了141.42。反萃液中Li浓度达到25.35 g/L, 萃余液中Li含量低于0.05 g/L。原液中的锂被充分提取, 镁被有效排除, 达到了在高镁锂比盐湖卤水中高效提锂的目的。     

预浓缩强化江汉盆地卤水吸附提锂的研究

为提高卤水吸附提锂效率,开发了预浓缩-吸附法提锂工艺。基于50℃、100℃下Na⁺、K⁺//Cl^--H₂O三元体系相图理论指导,研究了不同蒸发温度条件下卤水中锂的浓度及锂折损率随蒸发率的变化关系,对比了吸附剂对预浓缩前后卤水的吸附效果。结果表明,蒸发过程中溶液中锂浓度和锂折损率不受蒸发温度的影响;蒸发率超过40%后,卤水中锂折损率快速上升;以锰系吸附剂吸附蒸发率40%、锂浓度55 mg/L的预浓缩卤水中的锂,4 h后吸附容量达4.25 mg/g,高于吸附剂对原卤的吸附容量(3.39 mg/g),证实卤水预浓缩处理可以强化吸附提锂效果。     

苯甲酸-双2-乙基己基-磷酸酐的合成与应用

以P204(双2-乙基己基-磷酸酯)、苯甲酸为原料, 经酰化反应, 合成了目标化合物苯甲酸-双2-乙基己基-磷酸酐, 较佳合成条件为: 以三乙胺为缚酸剂, n(P204)∶n(苯甲酸)=1∶1.1, 反应温度为0 ℃。该合成方法产率较高, 成本低廉, 反应条件温和, 操作简便。利用苯甲酸-双2-乙基己基-磷酸酐作为流动载体制得的乳状液膜体系直接萃取高酸度(pH=-0.18)且成分复杂的磷矿浸出液中的低浓度稀土离子, 其萃取率比P204的萃取率提高了20个百分点, 显示出良好的萃取性能。     

全球盐湖卤水型锂矿床成矿特征与资源潜力分析

全球锂矿资源78%赋存于盐湖卤水中,本文总结了全球盐湖卤水型锂矿床的分布特征和成矿规律,认为有断层活动的封闭盆地、干旱的气候和新生代地质活动是形成盐湖卤水型锂矿床的必要条件。在此基础上,在全球(除中国外)范围内,提出了内华达州锂矿潜力区和安第斯高原锂矿潜力区2个盐湖卤水型锂矿床的成矿潜力区,并建议中国企业应重点瞄准安第斯高原锂矿潜力区开展境外锂矿的勘探开发投资。     

景谷凹陷钾盐调查JG-2井饱和氯化镁盐水钻井液技术

JG-2井位于云南省普洱市景谷傣族彝族自治县凤山镇,构造位置属思茅盆地景谷凹陷,完钻深度1829.44 m。钻遇地层主要为泥岩、砂岩、泥砾岩、石盐岩、钾石盐岩等,泥岩易发生水化膨胀剥落、造成井壁坍塌危害,局部松散砂岩易坍塌掉块,而石盐岩、钾石盐岩易溶蚀形成坍塌超径和盐矿心采取率低等安全和质量隐患。针对JG-2井上述施工难题,进入石膏脉盐岩地层后,采用饱和氯化镁盐水钻井液钻进,圆满地完成了工程钻井与取心任务,解决了钾石盐岩等盐矿心溶蚀、石盐岩粗颗粒不易携带、钻头泥包及松散砂岩坍塌掉块等技术难题,顺利取全盐岩层顶板与底板等岩心,获取了优质的石盐岩、钾石盐岩等盐矿心,全井平均岩（矿）心采取率达97.5%,且未发生溶蚀。本文成功经验可为从事类似钾盐钻探工程提供借鉴和参考。     

共存离子浓度对［BMIM］PF6-TBP体系萃取提锂的影响

磷酸三丁酯（TBP）-离子液体萃取锂体系由于其避免环境污染,设备腐蚀等特点,近年来已成为新型萃取体系热点,但此体系各离子含量对萃取体系的影响效果却涉及甚少。以西台吉乃尔盐湖卤水为研究对象,选用TBP-离子液体提锂萃取体系,以TBP为萃取剂,1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（［BMIM］PF6）为协萃剂,研究卤水中共存离子对Li+萃取的影响。结果发现：Mg2+对Li+有协同萃取作用,K+和Na+会抑制Li+萃取,B、pH和阴离子种类对Li+的萃取没有明显影响,为卤水离子液体萃取体系提供了依据。     

Effect of tartrate ion on extraction behavior of Ni and Co via D2EHPA in sulfate media

Development of a solvent extraction process with a single solvent for separating Co and No has the advantages of succinct process and recyclability of components. Main problem with the known specific organic extractants are they are expensive and have limited availability. Previous research on Co/Ni solvent extraction systems have employed two main strategies; modification of organic phase and adjusting the conditions of aqueous phase. The aim of present work was to study the effect of tartrate ion, a carboxylate ligand, in the separation conditions of Co and Ni via D2EHPA. Preliminary experiments were conducted to examine the effect of tartrate ion on the extraction curves of Co and Ni. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) was employed to elucidate whether metal–organic complexes containing Co/Ni and tartrate were formed. For the estimation of the stoichiometric coefficients, slope analysis method was applied. Response surface methodology (RSM) with a central composite design (CCD) was used to quantify the effect of pH, tartrate concentration and temperature on the extraction process of Co and Ni and also to develop second order polynomial models for optimization purposes.     

溶剂协同萃取分离锆和铪技术研究进展

核级锆铪是构建核反应堆不可替代的核心材料。锆元素和铪元素天然共生,但核性能差异巨大。因此,锆铪分离是制备核级锆和铪的技术关键。溶剂萃取分离技术是工业分离锆铪的主要途径。综述了协同溶剂萃取分离锆和铪的研究进展,重点介绍了中性-酸性、中性-碱性、碱性-酸性、中性-中性和酸性-酸性等五类协同溶剂萃取体系对锆铪分离的作用规律,发现大多数中性-酸性和中性-中性协萃体系对锆铪分离具有积极作用,尤其是中性有机膦类萃取剂的加入可显著提高协萃体系对锆或铪萃取选择性,中性-碱性协萃体系在HSCN或HCl介质中具有协同增强效应,而酸性-碱性协萃体系则对锆铪萃取分离有反协同作用,酸性-酸性协萃体系的效果则与其酸性强弱有关。当前相关研究工作主要侧重于锆铪萃取分离工艺,而对协萃机理的探究较少。锆和铪的离子半径极为相近,溶液化学性质复杂,对协萃反应过程和机理影响巨大。因此需加强锆铪萃取分离机理的基础理论研究,为开发出新型绿色高效的萃取剂和协萃体系提供理论依据。