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。     

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%。     

离子液体基萃取体系用于卤水中锂分离的研究进展

近年来,锂电行业的迅猛发展,使锂资源,特别是卤水锂资源的开发利用受到了广泛关注。离子液体作为一种新型的绿色介质为优化升级传统溶剂萃取法卤水提锂带来了新机遇。本文首先简要回顾了离子液体基萃取体系用于卤水提锂的发展历程,重点阐述了离子液体萃取分离锂的行为与性能,详细讨论了萃取机理,并简单介绍了其他基于离子液体的锂分离技术。在此基础上进一步分析了离子液体基萃取体系存在的问题, 提出深入开展离子液体基萃取体系用于盐湖锂分离的机理研究并开发新型离子液体萃取剂及萃取体系,建立和优化新型萃取工艺是未来的主要发展方向。本文期望为盐湖锂资源的绿色、高效开发提供借鉴与参考。     

磷酸三丁酯/丁酸乙酯体系协同萃取提锂的研究

以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂、丁酸乙酯(EB)和FeCl_3为协萃剂,煤油为稀释剂,从盐湖卤水中进行了萃取提锂的实验研究。系统考察了卤水酸度、萃取剂浓度、铁锂摩尔比、相比等因素对锂萃取率的影响。体系的最佳工艺条件为:TBP、EB、煤油的体积分数分别为40%、20%和40%;卤水酸度为0.05 mol/L;Fe/Li摩尔比为1.5;相比为O/A=2/1;反萃剂为2 mol/L的HCl,反萃相比O/A=1/1。在最佳萃取条件下,锂的单级萃取率最高可达87.12%。应用稀盐酸对负载有机相进行反萃,锂的单级反萃率超过90%。本文的研究结果表明:TBP/EB/FeCl_3/煤油体系对从盐湖卤水中分离锂具有较好的应用前景。     

锂锰氧化物离子筛盐湖提锂的研究现状及应用前景

锂锰氧化物离子筛对Li^-离子选择性高．吸附容量大且环境友好．被认为是目前最具应用前景的绿色盐湖卤水提锂方法。重点介绍了我国盐湖锂资源的情况及λ-MnO2离子筛盐湖提锂的反应机理、制备方法以及研究现状．并对我国盐湖卤水的开发提出了自己的看法。     

离子筛材料的合成及其对盐湖卤水中锂的选择性吸附

以γ-MnOOH和LiOH溶液为原料,水热法合成离子筛前驱体锂锰氧化物,经酸洗抽提出锂离子,得到离子筛材料,对产物γ-MnOOH, Li-MnO和H-MnO进行了XRD和SEM表征. 研究了离子筛材料对盐湖卤水中锂的吸附性能. 实验结果表明,离子筛材料对高镁锂比盐湖卤水中Li+的最大吸附量为37 mg/g,具有吸附容量大、选择性高的优点.     

磷酸三丁酯萃取体系从盐湖卤水提取锂

选取磷酸三丁酯（TBP）为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,氯化铁（FeCl₃•6H₂O）为共萃取剂从盐湖提钾老卤萃取锂。考察了不同因素对萃取率的影响,结果发现,相比（O/A）对萃取率的影响最大,铁锂物质的量比次之,TBP含量（体积分数）影响最小;由单因素实验及正交实验的研究分析得出萃取锂的最优工艺条件：φ（TBP）=80%、相比（O/A）为2.0、n(Fe)∶n(Li)=1.5、c(H⁺)=0.05 mol/L、振荡时间为5 min;该工艺萃取效率高,单级萃取率可达91.4%,且具有良好的稳定性和重现性,可为工业扩大化生产提供可靠的参考依据。     

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。     

基于吸附法的模拟盐湖卤水中锂提取分析研究

针对传统硅盐沉淀法无法实现盐湖卤水低浓度锂提取的问题,提出用酸改性高岭土对盐湖卤水中 Li⁺进行提取。试验以锂提取效果为指标对提取工艺进行优化,结果表明,当第一次沉锂工艺条件为：Al/Li摩尔比 3.5,Na/Al 摩尔比 2.7,沉淀温度 45℃,沉淀时间 60min;第二次吸附锂工艺条件为：吸附剂投加量 4g,反应温度 40℃,反应时间 150min,铝锂分离工艺条件为：煅烧时间和温度分别为 50min、400℃,浸取时间和温度分别为 30min 和 50℃,锂沉淀率、锂吸附总量、锂单位吸附量以及 Li⁺浸出率和溶液中 Li⁺质量浓度分别为52.4%、11.7mg、2.9mg·g^{- 1}、95.7%和 1.4g·L^{- 1}。     

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。     

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.     

我国盐湖锂资源的开发及技术研究

我国盐湖锂资源主要分布于青藏高原的盐湖中,卤水类型主要为碳酸盐型和硫酸盐型.介绍了我国盐湖锂资源的概况以及国内盐湖卤水的提取技术和工业化情况,重点探讨了沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法、选择性半透膜法等,另外还探讨了我国青海柴达木盆地和西藏扎布耶盐湖锂矿资源工业化发展中存在的问题,提出在发展我国盐湖锂产业的同时,应将资源优势与绿色经济相结合,使未来的我国锂盐工业成为新型矿物提取产业的典范.     

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。     

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。     

盐湖提锂的萃取分离研究现状与展望

综述了不同萃取体系对盐湖中锂的分离效果,包括了中性有机磷、离子液体、冠醚类和双酮类萃取体系,其中离子液体具有高萃取容量和环保性能良好等特点,发展前景较为广阔,并分析了不同萃取体系在盐湖提锂中的优缺点及未来发展趋势,以期推动应用萃取体系进行盐湖提锂的工业化研究。