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。     

盐湖锂镁分离提取技术国际态势分析

我国盐湖资源丰富,对盐湖中的锂镁资源进行深度开发已经成为开发盐湖资源的研究热点之一。基于ISI WoK Thomson Innovation专利数据库(TI),利用TDA分析工具对盐湖锂镁分离提取技术领域专利文献进行分析,系统揭示盐湖锂镁分离提取技术的研发现状、热点以及技术分布与格局,最后根据分析结果对盐湖锂镁分离提取技术发展提出对策建议。     

老卤蒸发—冷却结晶脱镁的研究

采用蒸发—冷却结晶方法,对青海大柴旦盐湖提钾后的老卤进行脱镁试验研究。试验结果表明,一次蒸发温度为125℃时,老卤的镁去除率达到了33%,蒸发冷却后卤水的流动性较好。一次蒸发温度在135℃时,老卤的镁去除率达到了74%以上,但蒸发冷却后的卤水流动性差,过滤性能不佳。二次蒸发采用125℃蒸发后的卤水为原料,没有达到预期效果。     

铝基材料裂解盐湖卤水分离镁锂的热力学研究

中国盐湖锂资源非常丰富,但由于镁锂比高、镁锂性质相似而使得二者难以分离,锂资源开发利用成本较高。本文采用组贡献法对LiCl·2Al(OH)3·2H2O的标准生成吉布斯自由能进行了估算,在热力学计算的基础上绘制了298.15K时Li+-Al3+-Cl--H2O体系和Li+-Mg2+-Al3+-Cl--H2O系的电位-pH(φ-pH)图。计算结果表明,通过调控体系的pH,可使溶液中的Li+与Al形成沉淀而Mg2+仍留在溶液中,从而实现溶液中的镁锂分离。在理论计算的基础上进行了镁锂分离的验证实验,实验结果与热力学计算结果基本吻合,镁锂分离效果良好。     

知识产权视角下的盐湖镁锂分离技术发展趋势

随着锂电产业发展,盐湖锂的需求日渐增长,战略地位日趋提升。从知识产权视角对我国高镁锂比盐湖卤水提锂产业的发展进行分析。简述了盐湖提锂专利申请数量的年代变化趋势和专利类型,认识技术发展的趋势和侧重点,同时对不同省市、不同机构属性的专利申请数量做了对比,以反映领域内研发力量的构成和分布情况。通过包括相转化、萃取、膜分离及吸附在内的四种主流镁锂分离方法,对技术衍变趋势和高被引关键专利进行讨论,研究了各类技术发展的脉络与现状。最后,展望了高镁锂比盐湖卤水镁锂分离技术未来的发展趋势。     

盐湖提锂尾液中锂回收的吸附试验研究

从高镁锂比盐湖提锂生产尾液中回收锂,可实现锂资源高效回收利用,对企业经济效益的提高具有重要意义。以东台吉乃尔盐湖提锂尾液为原料,系统性研究了铝系层状锂吸附剂JW-LAHS对提锂尾液中锂的静态、动态吸附和解吸过程。结果表明,吸附剂的静态吸附容量为7.3 mg/g,镁锂分离因子为27.98;最佳动态吸附条件为床层高度24.8 cm,进料流速3.5 mL/min,此时穿透时间为22.0 min,Li⁺ 吸附率大于95%,饱和时间为210 min,饱和吸附容量达到5.5 mg/g,表明锂吸附剂适合从高镁锂比提锂尾液中回收锂。BDST模型能够准确预测床层穿透时间,误差小于8.61%。使用去离子水进行解吸,增大解吸流速能够加速Li⁺脱出,但对Mg²⁺ 的解吸无明显影响。解吸流速为4.6 mL/min,解吸360 min时,Li⁺ 解吸率为83.25%,总解吸液的镁锂比值为0.7,仅为提锂尾液(80)的0.88%。循环20次后吸附容量仍能保持原来的82%以上,表明锂吸附剂循环稳定性良好。     

从硫酸锂粗矿中分离富集锂的实验研究

针对从西藏查波措盐湖卤水中获得的硫酸锂粗矿,开展从该矿物中分离提取锂的研究。根据该矿物的组成,设计了去除与锂离子共存的镁、硫酸根等主要离子的工艺路线,通过除镁、硫酸根、钙等过程和蒸发浓缩、结晶分离等步骤,得到了杂质离子含量较低的富锂溶液。实验对除镁步骤的加水量、加料方式、反应时间、Ca O加入量等反应关键控制因素进行了考察,确定了较优的分离条件。     

吸附法分离盐湖卤水中锂的研究进展

锂及其化合物是重要的化工原料,因其优越和独特的性能,需求量逐年增加。锂矿床类型主要有锂辉石、锂云母、透锂长石等固体型和盐湖型等液体矿。固体锂矿经过多年开发,采富弃贫,品质已临近经济下限,开发利用盐湖卤水和油田卤水中的锂资源日益受到重视。中国盐湖资源丰富,主要分布在青藏高原地区。盐湖中蕴藏着大量的锂资源,广泛应用于能源、化工、高科技等工业生产及居民生活领域,为保障资源供给和能源安全,分离盐湖中的锂资源十分迫切和必要。锂分离技术有吸附法、膜法、化学沉淀法、萃取法、结晶法、浮选法等,这些方法各有优势和不足,而吸附法适用于低品位、高浓盐、高镁锂比盐湖卤水中锂的分离。为此,总结了有关吸附法(电吸附)分离盐湖卤水中锂的原理、进展和优缺点,并总结和提出其发展方向。     

青海省盐湖钾、镁、锂盐资源开发利用探讨

论述了青海省盐湖资源中钾、镁、锂盐工业的资源状况、生产现状以及开发利用的迫切性 ,并对钾、镁、锂盐资源的综合利用进行了探讨     

青海盐湖锂资源开发现状及对提锂产业发展建议

中国正处在环境污染治理和产业结构调整的关键时期,发展新能源产业是应对能源和环境危机的必然选择;同时,锂资源储备和提锂技术直接影响到国家能源战略安全。中国科学院青海盐湖所经过二十年开发,目前已形成一套成熟的选择性离子迁移分离提锂技术,并经过了产业化和工业应用验证,核心技术达到国际领先水平。该产业化具有绿色、高效、低能耗、低物耗、低产品成本、高纯度等特点,技术通用性好,可推广应用到青海、西藏高海拔生态脆弱地区以及南美玻利维亚、阿根廷、智利等高镁锂比盐湖中锂的分离提取,在高钙镁地热水、油(气)田水提锂方面也有一定的应用潜力。     

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SO2-4.详细考察了原料配比(SO2-4与Ba2+的摩尔比)、加料方式、加料时间、反应时间、搅拌速...     

基于动态降温结晶工艺的盐湖卤水镁锂分离研究

青海盐湖卤水锂资源储量丰富,高镁锂比卤水存在镁锂分离难的问题。基于非平衡动态降温过程中不同盐组分结晶行为存在差异的原理,开展了强制分离高镁锂比卤水的研究,考察了卤水镁锂比、降温速率、流体状态和卤水温度对镁锂分离效果的影响,并分析了结晶过程中镁锂分离的介稳性特点。结果表明,通过非平衡动态降温结晶析出MgCl₂·6H₂O,可以实现卤水脱镁和镁锂分离,当降温速率为-1.25℃/min、卤水温度在70℃至50℃范围内,镁锂比在10∶1～80∶1时,镁锂分离因子最高可达到1.876,结晶的MgCl₂·6H₂O纯度最高为99.42%。非平衡动态降温结晶工艺相较于经典的盐田工艺,最多可将锂损失率从模拟盐田工艺的38.39%降至7.56%。该工艺为盐湖卤水镁锂分离提供了一条新的思路,也为后续高纯锂盐的制备奠定了基础。     

N523-TBP-磺化煤油萃取体系从饱和氯化镁卤水中萃取锂的工艺研究

进行了以20%N523-30%TBP-50%磺化煤油萃取体系从青海高镁锂比盐湖卤水中萃取锂的工艺研究。根据相比实验求得萃取平衡等温线,通过阶梯图解法确定萃取理论级数为三级,并完成了三级逆流萃取串级实验。通过对洗涤、反萃、转相工艺进行的研究,确定了全流程八级萃取工艺。经此流程,锂的萃取率达96%,反萃液中杂质含量低,萃取剂经过多次循环无溶损,萃取性能良好,萃取过程分相快,未见三相及乳化现象。     

由盐湖卤水合成球形纳米硅酸镁锂

用青海柴达木盆地的盐湖卤水为原料,经浓缩后用水热法直接合成球形纳米硅酸镁锂,此方法充分利用了盐湖资源,无需镁锂分离。同时对样品进行了X-ray、TEM表征、计算了比表面积和粒径。     

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。     

三氟乙酸锂-15-冠醚-5体系电迁移法分离锂同位素

锂同位素(6 Li和7 Li)在核工业中有着重要作用.锂汞齐法是目前唯一实现锂同位素工业化生产的方法,然而由于汞的使用,该方法具有较大的环境风险.开发绿色高效的锂同位素分离方法对国家能源安全具有重要意义.在本论文中,制备了溶解锂盐的冠醚溶液,并以其作为阳极液,施加电场驱动锂离子向阴极液迁移;与溶有15-冠醚-5的锂盐水...     

氢氧化镁吸附卤水中硼的研究

阐述了用氢氧化镁将海水及盐湖卤水中的硼、镁同时除去的方法,并对其反应条件进行了研究。     

纳滤法用于铝锂分离的初步研究

本文探讨了纳滤分离Al³⁺和Li⁺的可行性,研究了含盐量和铝锂比对分离效率的影响,提出了从锂云母浸出液中分离回收锂的新方法。实验结果表明,纳滤膜对Al³⁺和Li⁺的截留率随含盐量的升高而降低,其中Li⁺始终呈现负浓度梯度扩散的趋势,而Al³⁺的截留率始终稳定在99%以上。当含盐量为45 g/L时,铝锂分离因子最高可达248.33,膜面相应Zeta电位的绝对值达到最大。随着溶液中铝锂比的变化,Al³⁺和Li⁺的截留率分别在不同铝锂比的条件下出现拐点,溶液的pH呈现先下降后上升最后下降的复杂趋势。本实验研究发现,DK膜能够在酸性环境下实现高效的铝锂分离和锂的浓缩,从而为锂云母浸出液中锂的提取提供新的思路。