矿石提锂与盐湖卤水提锂将并存发展

前言 锂及其化合物在现代工业和科技领域中占有非常重要的地位。从19世纪发现锂到现今的一百多年来,其作用和价值日益得到显露,越来越受到人们的重视。从军事工业到民用工业,从尖端科学技术到人们的日常生活都离不开锂及相关产品。特别是近年来,随着世界科学技术的发展,锂应用领域的拓宽,锂工业发展进一步成为世界各国普遍关注和研究的课题。     

铝盐吸附剂从盐湖卤水中吸附锂的研究

用氢氧化铝和氢氧化锂制备铝盐吸附剂，研究了其对锂的吸附性能。结果表明，在Al（OH）3/Li（OH）摩尔比为2．0，酸洗时间3～4h．酸洗pH为5．8的条件下制备出的铝盐吸附剂，对锂离子的吸附性能稳定，吸附量可达到0．6～0．9mg．g^-1，而且对卤水中锂的选择性较高，对Mg^2＋，Na^＋，K^＋等金属离子基本不吸附。     

纳滤膜传质机制模型及在盐湖提锂应用中的研究进展

纳滤膜技术基于膜孔筛分和界面道南效应,实现不同价态离子分离,无需引入其他溶剂,是一种绿色环保的新型分离技术。根据中国盐湖卤水高镁锂比现状及难开采、产量低等特点,将纳滤分离技术应用于盐湖锂资源提取中具有深远意义。总结了盐湖卤水中提锂的现状,对比了盐湖提锂技术的优劣,对国内外从事纳滤膜相关研究的机构及其典型成果进行了分析。并对目前纳滤膜材料的设计与制备以及膜材料的发展进行了总结和展望,同时,深入研究了纳滤膜表面传质模型对纳滤膜实现镁锂分离机制及促进纳滤膜广泛应用所具有的重要意义。最后,对纳滤膜技术特点进行了分析总结,对常用的纳滤膜传质模型的研究进展进行了详细综述,在此基础上提出了在盐湖提锂中运用纳滤膜分离技术的未来发展方向。     

吸附—膜耦合法从高镁锂比盐湖卤水中提锂

中国的锂资源主要赋存于高镁锂比盐湖卤水中,提锂难度较高,单一分离手段难以高效提锂,多种盐湖提锂技术的耦合是盐湖提锂的未来发展趋势。采用吸附—膜耦合法对盐湖卤水进行处理,在优化条件下实现了高选择性锂吸附,动态脱附后卤水镁锂比从105.2降低至1.49。考察了不同条件对纳滤膜分离纯化锂的影响。纳滤膜在稀释倍数1.0、温度20 ℃、操作压力0.4 MPa、pH 4.66、产水原料液比0.54的条件下,锂截留率为2.63%、分离因子为27.3、渗透通量为7.125 L/(m2?h),最终产水镁锂比从最初的105.2降低至0.05,实现了对高镁锂比盐湖卤水中锂资源的绿色高效提取。     

从吸附法盐湖卤水提锂溶液中去除钙、镁试验研究

利用碳酸钙、碳酸镁、碳酸锂在溶液中的溶度积的差异,研究了用碳酸钠从吸附法盐湖卤水提锂所得高锂溶液中去除钙、镁离子,考察了反应时间、碳酸钠用量、体系pH及晶种循环方式对钙、镁去除率的影响。试验结果表明:用质量浓度为50g/L的碳酸钠溶液,在反应时间30min、碳酸钠用量为沉淀钙、镁所需理论量、溶液pH为11.5,采用晶种循环方式改善过滤性能条件下,钙、镁去除率分别为98.8%和99.98%,所得溶液中,Ca2+质量浓度为9mg/L,Mg2+质量浓度为0.7mg/L,整个除杂过程锂损失仅为3%左右。     

从盐湖卤水萃取锂的影响因素分析

文章介绍了萃取法从盐湖卤水分离镁锂的工艺过程和机理,主要对影响萃取率的几个关键因素进行了分析,总结了TBP-FeCl3-200#溶剂汽油萃取体系适宜的配比,确定了最优萃取条件。     

盐湖卤水提锂溶液制备碳酸锂试验

以吸附法盐湖卤水提锂溶液和碳酸钠为原料制备碳酸锂,研究了反应时间、锂质量浓度、反应温度、搅拌速度及洗涤条件对碳酸锂制备的影响。结果表明,以400 g/L碳酸钠溶液为沉淀剂,锂质量浓度18 g/L,反应温度30 ℃,130 r/min速度搅拌,反应1 h可以得到颗粒粒径大且均匀的碳酸锂,锂沉淀率达到85%以上;采用三段逆流、V水/V固=2/1、温度80~90 ℃的水对沉淀洗涤,可得碳酸锂含量99%以上的产品,洗涤过程锂损失2%。     

玻利维亚盐湖锂资源开发利用及发展建议

正锂资源属世界稀缺性战略资源,被誉为"锂三角"的玻利维亚、智利与阿根廷等三国交界地区的盐湖锂资源储量占据全球探明储量的大多数。玻利维亚锂资源储量居世界首位,已发现的锂矿资源多为现代盐湖中含锂卤水,在当前拉美地区锂资源中占有十分重要的地位。本文分析了玻利维亚锂资源分布与开发利用现状,总结了当前锂资源开发的困境,对未来盐湖卤水锂资源发展策略进行了讨论与思考。     

用AI-9吸附剂从盐湖卤水中吸附锂的试验研究

研究了用AI-9吸附剂从盐湖卤水中吸附锂,考察了卤水温度、卤水中锂离子质量浓度、接触时间、进液方式对锂吸附率的影响以及吸附剂的破碎情况。试验结果表明:在卤水温度20℃、卤水中锂离子质量浓度较高(350mg/L)条件下,吸附接触10min,卤水以上进液方式运行,吸附剂的工作容量和工作效率都较高,且破碎率较低,可以满足从盐湖卤水中提取锂的工业生产要求。     

混合体系盐湖锂萃取性能及机理研究

为深入探究混合体系对盐湖卤水中锂离子的萃取性能及机理,重点考察了萃取相比、铁锂摩尔比对40%TBP-20%BA-40%磺化煤油体系的影响。选取O/A=1.5、n(Fe~(3+)/Li~+)=1.5作为优化条件,得到单级锂萃取率为87.34%、镁萃取率为3.89%,该结果有利于后续串级试验及进行工业设计。另运用氯桥理论分析了Li[FeCl_4]中Fe~(3+)、Cl~-、Li~+以离域π键相结合的共萃取现象。根据萃取前后核磁共振图谱初步推测水相中Li~+配位水分子与TBP及BA分子中P=O、C=O极性官能团以氢键缔合。另根据离子缔合理论提出了修正的静电模型,讨论了萃取过程中Li~+、Mg~(2+)等杂质离子间的竞争关系。     

利用盐湖卤水萃取液制备碳酸锂的影响因素分析

文章研究了利用盐卤水萃取液制备碳酸锂的方法和影响因素,解决了低锂离子条件下的沉锂困难,并得到了符合国家标准的一级碳酸锂,从而使盐湖卤水提取锂具备了实现工业化的可能。     

超导磁吸附卤水提锂研究

以某盐湖提钾后老卤为研究对象,其中锂含量仅有0.15g/L,镁锂比达到800∶1。磁性铝系吸附剂的饱和吸附容量为4.3mg/g,提锂后吸附剂利用超导磁选机实现与卤水的固液分离,同步实现洗盐和解吸,最终得到含锂解吸液产品。研究表明,超导磁选机采用钢网片聚磁介质,背景磁场强度2 400kA/m,吸附剂浓度10%,下料速度10cm/s的情况下,吸附剂的截留率达到99%以上。在500mL淡水洗盐,1.5L淡水解吸,解吸液中Li^+0.28g/L,Mg^2+0.57g/L,全流程卤水中锂的回收率在80%以上;吸附剂在磁选机进行100次吸附解吸循环,吸附剂累计丢失8.9%。该工艺有一定的工业利用价值。     

盐湖卤水锂萃取体系的性能研究

采用溶剂萃取法从盐湖卤水中提取锂,筛选出萃取剂为TBP,协萃剂为MIBK,共萃剂为FeCl_3,稀释剂为磺化煤油。优化萃取条件如下:40%TBP+20%MIBK+40%磺化煤油、O/A=2.5、n(Fe~(3+)/Li~+)=2.5、初始水相H+0.04mol/L。结果表明,单级锂萃取率为91.21%,镁萃取率为2.10%,锂镁分离系数为483.05。经化学法、红外吸收光谱法证实了新萃合物的生成,并通过斜率法初步推断其组成为LiFeCl_4·4TBP·MIBK。根据离子缔合萃取理论讨论了萃取过程,证实了该混合体系适合从高Mg/Li、低酸度的氯化物型盐湖中萃取锂。     

离子液体作为绿色介质应用于盐湖卤水中锂提取的研究

离子液体是一种绿色溶剂,它作为萃取介质可避免传统湿法冶金因有机溶剂挥发产生的环境污染.制备6种1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体,然后以离子液体(IL)、磷酸三丁酯(TBP)和三氯化铁(FeCl<,3>)分别为萃取介质、萃取剂和协萃剂建立盐湖卤水锂萃取研究模型,以此考察离子液体和萃取条件对锂萃取影响.锂的萃取率随离子液体中烷基碳原子数的增加而增加.但碳原子数超过8的离子液体在室温下呈固态,在萃取过程中出现第三相.因此,1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐被确定为萃取介质.该体系的最佳萃取条件是:TBP/IL:9/1(v/v),水相酸度:0.03 moI·L<'-1>HCl,相比(O/A):1:1和Fe/Li:2:1.在此条件下,锂的单次萃取率和反萃率分别是87%和90%.有机相重复利用十次锂的萃取率变为77%,但水洗有机相去除反萃时带入的HCl锂的萃取率又上升至88%.机制研究表明,Li<'+>与TBP和FeCl<,3>形成极性较小的LiFeCl<,4>·2TBP络合物而被萃取进入有机相,在有机相中加入盐酸因H<'+>极化能力强于Li<'+>而将Li<'+>置换使Li<'+>重新进入水相.LiFeCl<,4>·2TBP在弱极性的离子液体中溶解度优于非极性的溶剂煤油,因此离子液体萃取体系具有更高的锂萃取效率和容量.此外,还进行了盐湖卤水萃取锂的串级实验,结果表明经过三级萃取和二级反萃锂的总提取率大于97%,有机相中镁/锂降低至2.2左右.     

我国锂工业近年来的新进展

文章论述了20世纪80年代中期以来,由于从卤水中提锂的发展,世界锂工业发生了重大变化,同时也对我国锂工业产生了很大影响。为适应形势变化,我国锂工业适时地进行了发展战略调整,并在不断扩大内需,推动其持续发展及加强卤水提锂试验研究等方面取得了新的进展。     

玻利维亚盐湖锂资源开发利用及发展建议

锂资源属世界稀缺性战略资源,被誉为“锂三角”的玻利维亚、智利与阿根廷等三国交界地区的盐湖锂资源储量占据全球探明储量的大多数。玻利维亚锂资源储量居世界首位,已发现的锂矿资源多为现代盐湖中含锂卤水,在当前拉美地区锂资源中占有十分重要的地位。本文分析了玻利维亚锂资源分布与开发利用现状,总结了当前锂资源开发的困境,对未来盐湖卤水锂资源发展策略进行了讨论与思考。     

我国锂资源分布及提取工艺研究现状

介绍了国内锂资源分布及提取锂的方法,着重介绍了从盐湖卤水中提取锂的研究现状,评价了不同提取工艺。结合我国锂资源状况,预测了锂提取技术的研究方向。     

锂资源开发促产业发展

在提倡绿色的当下,作为新能源动力的重要基础材料的锂,可谓风头日盛,对于锂资源开发与利用更是越来越重视,有些国家甚至将其提升到战略地位的高度。时下,深入了解我国锂资源开发利用现状,进一步改进和完善提锂工艺,加大锂盐回收利用力度,才是促使我国尽快发展成为锂产业大国的希望所在。     

锂辉石提锂工艺现状及晶型转化研究进展

矿石提锂由于反应效率高、生产周期短,是制备高端锂材的主要方法之一。锂辉石因其氧化锂品位高是矿石提锂的主要来源。开发高效锂辉石提锂工艺对于保障锂行业可持续发展具有重要意义。通过对典型的锂辉石提锂工艺,包括硫酸法、石灰石烧结法、硫酸盐法、氯化焙烧法、碱性压煮法和氟化学法等研究现状进行阐述,充分探讨各提锂工艺的反应原理、工艺参数、反应效率等,客观分析总结现有工艺的优缺点,并对锂辉石提锂工艺的改进进行总结展望。此外,对提锂过程中涉及的晶型转化的研究进展进行分析,重点对相变过程中γ相的生成及对相变路径的影响因素进行系统讨论,为指导α锂辉石短流程甚至无相变制备锂盐产品提供指导。     

氯化焙烧—水浸从锂云母精矿中提锂试验

采用氯化焙烧—水浸的方法从某Li₂O品位为3.23%的锂云母浮选精矿中回收锂,考察了焙烧过程中氯化剂用量、焙烧温度、焙烧时间,浸出过程中液固比、浸出温度、浸出时间对Li₂O浸出率的影响。结果表明:在CaCl₂用量为锂云母精矿质量的3/4,焙烧温度900℃,焙烧时间40min,焙烧渣在液固比3∶1,室温浸出40min的条件下,Li2O浸出率可达到95.36%,回收效果较好。