Extraction of Lithium from Salt Lake Brine using N523-TBP Mixture System

In this work, problems encountered by tri-butyl phosphate (TBP) in the industrialization of lithium extraction from salt lake brine were discussed in detail. The lithium extraction behavior of N, N-bi-(2-ethylhexyl) acetamide (N523) was investigated, and its defect was analyzed in the view of practical application. The N523-TBP mixture extraction system was proposed to alleviate or avoid the defects that N523 and TBP met when they were used severally. The composition of this mixture extraction system was determined as 20%N523-30%TBP-50% kerosene. The effects of brine acidity, Fe/Li molarity ratio, phase ratio and chloride ion concentration on lithium extraction efficiency were discussed respectively. The operation conditions in single stage extraction were optimized as brine acidity=0.05 mol/L, Fe/Li molarity ratio=1.3 and phase ratio=2. The high concentration of chloride ion in brine was benefit for extraction of lithium. The structure of extracted complex was proposed as (LiFeCl4·nN523·mTBP)·(2-n)N523·(2-m)TBP (m+n=2) by chemical analysis and slope fitting methods. The extraction thermodynamic functions were calculated preliminarily, and the results suggested that the extraction process was an exothermic (ΔH<0) and spontaneous (ΔG<0) reaction, and the degree of disorder increased (ΔS>0) during the extraction process. This work will give some guidance to the lithium industry of Qinghai in both fundamental theory and practical application.     

N523-TBP混合萃取体系从盐湖卤水中萃取锂的机理研究

研究了N523(N,N-二乙基己基乙酰胺)-TBP(磷酸三丁酯)混合萃取体系从盐湖卤水中萃取锂的共萃取效应、盐析效应及共存离子影响。FeCl_3、CoCl_2、NiCl_2、CuCl_2、ZnCl_2等过渡金属氯化物盐对锂的共萃取效应研究表明,FeCl_3是最佳的共萃剂,Fe/Li摩尔比为1.3时萃取效果最优。卤水中KCl、CaCl_2、NaCl、MgCl_2、Al Cl3的盐析效应研究表明,MgCl_2是萃取锂天然的最佳盐析剂。卤水中Na~+、K~+、Ca~(2+)等共存离子对锂萃取效果的影响研究表明,锂与共存离子的分离因数顺序为βLiMgβLiKβLiNaβLiCa。N523-TBP混合萃取体系特别适合从高镁卤水中萃取锂,但不适于从含钙较高的卤水中萃取锂。     

N523-TBP混合萃取体系从盐湖卤水中萃取锂的共萃取效应、盐析效应和共存离子影响

本文研究了N523-TBP混合萃取体系从盐湖卤水中萃取锂的共萃取效应、盐析效应及共存离子影响。首先研究了FeCl3、CoCl2、NiCl2、CuCl2、ZnCl2等过渡金属氯化物盐对锂的共萃取效应,结果表明FeCl3是最佳的共萃剂,Fe/Li摩尔比为1.3时萃取效果最优。研究了卤水中KCl、CaCl2、NaCl、MgCl2、AlCl3的盐析效应,结果表明MgCl2是萃取锂天然的最佳盐析剂。研究了卤水中Na+、K+、Ca2+等共存离子对锂萃取效果的影响,结果表明锂与共存离子的分离因数顺序为βLiMg >βLiK >βLiNa >βLiCa。以上结果表明N523-TBP混合萃取体系特别适合从高镁卤水中萃取锂,但不适于从含钙较高的卤水中萃取锂。     

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。     

国内盐湖卤水提取碳酸锂生产工艺及现状

对国内从盐湖卤水中提取碳酸锂的生产工艺及现状进行了综述,旨在为行业同仁进行相关开发研究时参考。     

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。     

羟基功能化离子液体体系用于盐湖卤水提硼

溶剂萃取法是目前工业应用前景广阔的盐湖卤水提硼方法,而萃取分离的核心在于萃取剂的选择.以异辛醇、羟基功能化离子液体1-羟乙基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺盐([HOEMIm]NTf2)按体积比混合组成萃取剂,乙酸丁酯为稀释剂,对东台吉乃尔盐湖酸化卤水进行萃取提硼的实验研究.对[HOEMIm]NTf2体积分数、相比、...     

磷酸三丁酯—磺化煤油从盐湖卤水中萃取锂的动力学研究

采用上升液滴法研究从盐湖卤水中萃取锂的动力学,主要考察了比界面积、水相锂浓度、铁浓度和有机相磷酸三丁酯(TBP)浓度对萃取速率的影响,通过对比界面积的研究发现随着比界面积的增大,萃取速率增大,这表明TBP萃取锂的反应发生在界面区域;通过对实验数据的非线性拟合得到了萃取体系的动力学方程,R=1.208×10-9[Li+]1.221[Fe3+]0.03767[TBP]5.393,其中实验值和计算值的均方根误差为1.544%。     

卤水锂资源提取技术中国专利分析

对中国卤水提锂资源开发现状进行专利信息的数据挖掘和分析。借助专利申请趋势、区域分布、申请人分布、IPC分布、专利技术比较分析等展现卤水锂资源开发的技术概况、研发热点与态势。研究可为企业的后续研发提供数据支持。     

盐湖卤水直接提取氯化锂的研究概况

详细论述了世界各国从盐湖卤水中直接提取氯化锂技术研究的进展情况，并对我国发展盐湖卤水提取氯化锂的方向提出了好的建议。     

吸附法盐湖卤水提锂工艺试验

用二氧化锰做吸附剂，进行了吸附法盐湖卤水提锂工艺试验，取得了全流程工艺操作条件和技术数据，可做为更大规模试验设计和操作依据。     

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。     

苯并15-冠-5—离子液体体系多级逆流萃取分离锂同位素研究

锂的两种天然同位素（6Li和7Li）在能源、环境和国防安全等领域具有重要应用价值。本文以氯化锂溶液为原料,选用苯并15-冠-5和咪唑类离子液体体系对其进行了模拟逆流萃取实验,考察了多级逆流萃取过程中锂的萃取率和锂同位素分离系数的变化规律,结果表明：经10级逆流萃取后,锂的萃取率和同位素分离系数有了明显提高,6Li富集在有机相,丰度提高了0.2996%,本文对锂同位素富集浓度和富集行为进了研究探讨。     

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。     

溶剂萃取法分离锂同位素研究进展

锂同位素(6Li和7Li)在原子能工业中占据着重要的地位。在众多锂同位素的分离方法和体系中,溶剂萃取法是一种具有较高分离系数,并最有望实现无毒、高效分离的工业生产方法。阐述了溶剂萃取法分离锂同位素的原理,综述了醇类与酮类、烷基膦与膦酸脂类、冠醚类及其它溶剂萃取体系在锂同位素分离中的研究现状及趋势,并展望了溶剂萃取法在锂同位素分离和未来青海、西藏盐湖锂资源高值化利用中的潜在应用前景。     

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。     

t-BAMBP/磺化煤油萃取体系从盐湖卤水中萃取铷的动力学研究

采用上升单液滴法,进行盐湖卤水中萃取铷的动力学研究,主要考察了比界面积、水相铷浓度和油相(t-BAMBP/磺化煤油)浓度对萃取速率的影响。通过比界面积的研究发现,t-BAMBP萃取铷的过程由界面化学反应和相内化学反应共同控制;通过对实验数据的非线性拟合,得到了萃取体系的动力学方程,R=9.936×10-7[Rb+]1.134[t-BAMBP]2.190,萃取速率对铷的反应级数为a=1.134,对t-BAMBP反应级数b=2.190,实验值和计算值的均方根误差为1.735%。     

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。     

盐湖提锂副产氢氧化镁绿色合成镁基层状复合氢氧化物

青海盐湖资源丰富,在盐湖提锂过程中副产了大量含锂Mg(OH)2镁渣,由于利用条件和工艺的限制,其大部分被企业堆置放弃,造成资源的严重浪费和生态环境的破坏,因此提锂副产镁渣的高值化利用具有重要的意义.本研究仅采用盐湖提锂副产镁渣和可溶性铝盐作为原料,采用水热法成功制备了SO2-和CO32-插层的镁基层状复合金属氢氧化物(...     

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。