含锂卤水中锂资源高效利用与绿色分离的新型萃取体系

针对现有高镁锂比盐湖卤水、碳酸锂产业排放的碱性料液、废旧锂电池回收液等含锂溶液的萃取分离技术现状以及高效、清洁、高值化利用的重大需求及关键基础科学问题,设计合成出数十种酰胺类、磷酸酯类以及双酮类锂特效萃取剂,通过对该类萃取剂的表征与不同放大规模的研究,筛选出多个具有工业应用前景的锂萃取体系,研发出适合我国盐湖卤水锂资源特点的、经济上可行的具有自主知识产权的分离提取锂的新萃取体系与工艺,突破高镁锂比盐湖卤水提锂这一世界性技术难题。经过产业化应用研究,萃取法从高镁锂比盐湖卤水中分离提取锂的技术,在锂镁选择性分离以及资源高效利用率方面已经凸显出了比现有任何提锂工艺更加优异的效果,为我国盐湖资源高效、清洁、高值化利用提供科学依据,提升我国在盐湖锂分离领域的国际地位和竞争力。     

略论锂盐产品的应用与生产方法

着重论述了几种重要锂盐在各个方面的应用,简要介绍了它们的制备方法,提出了盐湖锂盐产品的开发应向着高值化、多元化、系列化的方向发展。     

利用盐湖卤水萃取液制备碳酸锂

研究了利用盐湖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。     

青海盐湖锂资源综合利用规模探讨

锂是战略新兴产业的“关键原料”,已入国家战略新兴产业矿产。当前和可预见的未来,新能源、人工智能、航空航天等都离不开锂原料。有机构预测全球锂需求量将从2017年24万吨增加到2025年的83万吨LCE(碳酸锂当量)。青海柴达木盆地是我国锂资源富集地,为探讨青海盐湖锂资源的合理开发规模,分析了锂盐开发的矿床特性、钾肥规模、开采方式、盐田精制浓缩工艺等影响因素,以察尔汗盐湖为例计算其开发规模,提出“先锂后钾”重点研发低含量卤水提锂技术、全流程工艺优化、构建锂资源产业集群等建议,将有利于科学规划青海盐湖锂资源开发,促进我国盐湖锂产业可持续发展。     

高纯碳酸锂的制取方法探讨

介绍了高纯碳酸锂的几种不同用途。论述了制备高纯碳酸锂的几种方法，重点介绍电解法和氢化法。     

我国锂资源供需现状下西藏盐湖锂产业现状及对策建议

2017年我国碳酸锂的消费量为12.8万吨,成为世界上最大的碳酸锂消费国,并于2019年达到21.9万吨,占全球总消费量的69%;同年我国的锂盐产量为25.7万吨。我国利用自身锂资源加工的基础锂盐仅为6.5万吨,锂盐生产很大程度依赖于从国外进口的锂辉石,成本较盐湖提锂而言很高,所以我国锂工业的发展必须从硬岩提锂尽快转变到盐湖卤水提锂这个大趋势中来。我国西藏盐湖锂资源储量丰富,主要分布在扎布耶湖、班戈——杜佳里湖、扎仓茶卡等盐湖中,虽然西藏锂资源储量丰富,但供应能力弱,文章从西藏盐湖锂资源分布特征和开发现状等方面分析了西藏锂产业现状,提出亟待解决的几个主要问题,并针对上述问题提出了几点建议。     

氯化钡法在盐湖高锂卤水中高效分离硫酸根的研究

在生产碳酸锂的工艺中,尤其除硫过程中,锂会伴随其它盐类析出,造成锂的大量夹带损失。因此盐湖高锂卤水中硫酸根的脱除对锂的高效富集,提高锂的收率有重大意义。研究以盐湖高锂卤水为原料,通过加入氯化钡,采用化学沉淀法除去卤水中的SO_4~(2-)。详细考察了原料配比(SO_4~(2-)与Ba~(2+)的摩尔比)、加料方式、加料时间、反应时间、搅拌速度和反应温度等操作条件对除硫率的影响;同时,重点研究了不同操作条件下锂的夹带损失率。结果表明:除硫的适宜条件为,原料配比1.3,并流加料,反应温度25℃,加料时间18 min,搅拌速度250 r/min,反应时间40 min;最终SO_4~(2-)的脱除率可达99.98%,锂的夹带损失率为17.77%。     

我国盐湖锂资源提取技术创新取得突破性进展 ——东台盐湖锂矿年产50吨碳酸锂试验项目通过验收

12月 6日 ,由中国科学院青海盐湖研究所承担的“东台盐湖锂矿年产 50吨碳酸锂试验”科技攻关项目 ,在西宁通过了由青海省科技厅组织的专家委员会的评审验收。高镁锂比盐湖锂资源的提取是世界性的难题。多年来 ,国际上许多国家投入巨资对高镁锂比盐湖卤水提锂进行了长期研究 ,均未能取得突破 ,主要问题是工艺过程操作性不强、产品成本高 ,无法参与市场竞争。目前国内外尚无高镁锂比盐湖卤水提锂工业化成功的先例。由马培华研究员领导的青年科技攻关小组经过刻苦攻关 ,终于攻克了这个世界性技术难题。评审专家们认为 ,中国科学院青海盐湖研究…     

Li~+,Na~+,K~+/Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O五元体系25℃相图及其应用

Li~+,Na~+,K~+/Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O五元体系相图对于硫酸钠亚型富锂卤水分离提取锂盐、锂辉石加工利用和锂盐产品的开发利用工艺制定都有指导作用。20世纪50年代曾有人研究过这一体系25℃时的相图,限于当时的科研水平,液相组成确定不准确,对平衡固相的判断,后来诸多研究结果证明也有错误。50多年来再没有人研究这一五元体系相图。利用我们提出的Li~+,Na~+,K~+,Mg~(2+)/Cl~-,SO_4~(2-)-H_2O六元体系热力学模型,对该五元体系的平衡溶液组成和正确的平衡固相进行理论预测,给出了该体系的完整相图。结合硫酸锂混盐分离、加工实例阐述了该五元体系相图的应用。     

碳酸锂生产工艺的研究进展

简要介绍了碳酸锂的几种不同用途。详细阐述了以锂辉石、盐湖卤水、海水为原料提取碳酸锂的几种不同的生产工艺和工艺特点,并分析了各工艺的优缺点。指出了在简化工艺、降低成本生产碳酸锂的同时要兼顾盐湖资源综合利用和环境保护是今后研究开发的方向     

阿塔卡玛盐湖的综合开发

近年来,智利阿塔卡玛盐湖的开发进展迅速。本文报道了阿塔卡玛盐湖的形成、资源、开发过程、主要技术路线、氯化钾和碳酸锂产品技术经济指标以及阿塔卡玛盐湖的开发前景。     

青海盐湖锂盐开发与环境

锂和锂盐到 2 1世纪在能源和新材料方面具有重要的意义 ,过去锂盐生产主要来自锂矿石 ,今后将主要来自盐湖卤水 ,我国矿石锂盐生产已面临严峻局面。青海盐湖锂、钾、镁和硼含量高 ,储量大 ,为迎接新能源和新材料时代的到来 ,发展西部少数民族地区经济 ,建议把“青海盐湖锂盐开发与环境”列为国家重点研究规划项目。     

基于密度泛函理论研究K对Li2CO3晶体影响规律

以盐湖卤水为原料提取并制备Li2CO3的过程中,共存离子对其结晶过程影响较大,尤其西藏盐湖卤水为原料制备碳酸锂的原料中,K/Li约为0.3左右,所以研究K+对Li2CO3晶体的影响具有重要意义。本研究通过实验和计算模拟相结合研究不同K/Li条件下K+对Li2CO3晶体的影响程度,建立晶体中K+含量与比表面积关联式。实验结果表明,K+的存在对Li2CO3的高品质性影响较大,且随着钾离子含量增加,晶体比表面积增大易于吸附杂质离子,表面粗糙度增强,且K+存在对碳酸锂晶体的收率影响较大,而当K/Li控制在0.1以内时,K+对碳酸锂晶体的影响相对较小;通过第一性原理计算,计算并分析了K掺入碳酸锂晶体中的几何结构、缺陷形成能及态密度,结果表明K原子在碳酸锂晶体中更易替代晶体中的Li原子,且K原子的掺入对碳酸锂晶体的晶格参数以及电子结构性质的影响较小。本文对西藏盐湖高效提锂和制备高附加值碳酸锂晶体提供理论依据。     

基于密度泛函理论研究K对Li2CO3晶体影响规律

以盐湖卤水为原料提取并制备Li₂CO₃的过程中,共存离子对其结晶过程影响较大,尤其我国西藏盐湖卤水为原料制备碳酸锂的原料中,K/Li约为0.3左右,所以研究K⁺对Li₂CO₃晶体的影响具有重要意义。通过实验和计算模拟相结合研究不同K/Li条件下K⁺对Li₂CO₃晶体的影响程度,建立晶体中K⁺含量与比表面积关联式。实验结果表明,K⁺的存在对Li₂CO₃的高品质性影响较大,且随着钾离子含量增加,晶体比表面积增大易于吸附杂质离子,表面粗糙度增强,且K⁺存在对碳酸锂晶体的收率影响较大,而当K/Li控制在0.1以内时,K⁺对碳酸锂晶体的影响相对较小。通过第一性原理计算,计算并分析了K掺入碳酸锂晶体中的几何结构、缺陷形成能及态密度,结果表明K原子在碳酸锂晶体中更易替代晶体中的Li原子,K原子的掺入对碳酸锂晶体的晶格参数以及电子结构性质的影响较小。对西藏盐湖高效提锂和制备高附加值碳酸锂晶体提供了理论依据。     

21世纪的能源金属—锂的冶金现状及发展

从锂的资源出发 ,全面阐述了金属锂的应用 ,特别是在锂电池、航天航空合金材料 ,核骤变反应及有机合成方面的应用。评述了熔盐电解法、碳热还原法、氢热还原法、硅热还原法和铝热还原法的技术现状。指出各种方法存在的问题和研究方向 ,最后得出结认 ,金属锂是 2 1世纪的能源金属 ,在最近几十年中将得到迅猛的发展     

锂离子电池电解质材料研究进展

锂离子二次电池电解液的研究日益受到研究者的重视。电解液作为锂离子二次电池的重要组成部分对电池性能影响较大。本文综述了目前国内外锂离子二次电池的发展状况。从优化电解质锂盐的种类、优化电解液有机溶剂、寻找新型添加剂三方面分析了如何改善和提高电解液性能。     

氢氧化锂产业前景分析

从近年来氢氧化锂的价格表现能看到其需求的可观前景。氢氧化锂应用已由传统的润滑脂行业向电池行业转变,2017年的应用比例将提升到90%,且高镍NCM及NCA发展潜力巨大。氢氧化锂新建项目不断上马,国内2016年总产量达到2.5×10~4t。氢氧化锂短期内市场以短缺为主,但长期来看过剩风险增加,这与全球锂辉石资源的开发进程密切相关。