基于碳酸化溶液结构研究的盐湖卤水镁锂分离

针对盐湖卤水中镁锂性质相似难以分离的问题,基于CO₂溶入卤水后生成的CO32-浓度稳定、CO32-和Mg2+在亚稳状态下易于发生沉淀反应的假设,采用碳酸化反应方法进行镁锂分离研究。通过红外光谱研究了三种不同盐体系的溶液结构,结果表明在氨水调碱后的MgCl2-NH₃·H2O-CO₂体系中,1?520 cm-1和1?012 cm-1处产生CO32-的伸缩振动峰,CO32-与Mg2+发生沉淀反应后促使Mg2+以固相形式析出;LiCl-NH₃·H2O-CO₂体系中,在1?012cm-1处产生的信号较弱的CO32-振动峰,由于CO32-与Li+发生的反应不强烈,因此Li+主要还以溶解态形式存在;在MgCl2-LiCl-NH₃·H2O-CO₂反应体系中,Mg2+影响了1?520 cm-1处的CO32-伸缩振动峰,说明二者易于发生结晶反应,从而促使Mg2+和Li+分别以固液形式富集在两相中,实现了镁锂分离。镁锂溶剂化结构的不同致使碳酸化反应中的发生反应振动的峰值不同,分离实验表明与传统的碳酸盐沉淀法相比,氨水和CO₂分离工艺更易于得到高纯度的镁盐产品。