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。     

盐湖稀有元素吸附分离提取研究

盐湖卤水是一种宝贵的无机盐资源,其中除富含钾、钠、镁、硼外,一些高价值的稀有元素锂、铷、铯、碘也有较大的储量,稀有元素的开发利用对于盐湖资源的综合利用和可持续发展具有重要意义。本文主要针对近年来盐湖资源中锂、铷、铯、碘等稀有元素吸附分离材料和相关技术的研究进行分析总结,资料以卤水中或以在卤水中的应用为目的的研究为主,对吸附材料制备、吸附机理及存在问题等情况进行归纳,以期为盐湖稀有元素分离提供参考,为盐湖资源的综合利用提供指导。     

盐湖卤水锂资源提取技术及开发现状

锂作为最轻的碱金属元素,广泛应用于国民经济的各个领域。近年来锂产品需求量日益增加,锂资源的有效开发和提取对于促进新能源发展、保障我国能源安全具有重要意义。青海柴达木地区盐湖卤水锂资源储量丰富,但高镁锂质量比增加了盐湖提锂的技术难度,并成为制约我国盐湖锂资源可持续发展的“卡脖子”关键问题。对目前国内外盐湖卤水提锂技术进行综述,介绍了卤水提锂方法最新研究进展,对于实现我国高镁锂比盐湖卤水锂资源绿色低碳高效开发利用具有重要意义。     

高镁锂比盐湖海水提锂产业化新技术取得成功

近期，以中国科学院青海盐湖研究所为技术支撑的“青海盐湖提锂及资源综合利用”国家级产业化项目提锂新技术取得了成功，这标志着高镁锂比盐湖卤水提锂工业化生产技术实现了重大突破。     

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。     

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。     

盐湖卤水中锂的高效分离及其同位素比值的精确测定进展

锂的两个稳定同位素相对质量差较大,导致了自然界中的锂同位素分馏强烈。卤水中锂同位素作为良好示踪剂,可用以指示盐湖锂矿床的物质来源和形成机理。现阶段一般用热电离质谱法(TIMS)或多接收器电感耦合等离子质谱法(MC-ICP-MS)测量锂同位素比值,这两种方法都需要将锂从样品中与其它元素完全分离。在现有的卤水提锂方法中,吸附法能够得到较高的锂回收率,减少了锂同位素在提取过程中的分馏效应。本文主要介绍国内外近年来在提取锂和准确测定锂同位素比值方面所取得的进展。     

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。     

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。     

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。     

卤水制备氢氧化锂研究进展

简单介绍了氢氧化锂的性质,对氢氧化锂的需求和应用作了简要描述。重点介绍了卤水制备氢氧化锂的方法和工艺,并展望了卤水生产氢氧化锂的前景。     

阿根廷锂资源潜力及开发利用

阿根廷是世界上卤水锂资源丰富的国家,锂资源主要分布在阿根廷西北部的普纳高原区,其镁锂比值低,伴生有可综合利用的钾和硼等,资源赋存状态好,开采条件优越。由于投资不足,阿根延锂的开发和利用仅限于少数几个盐湖,还有大量的盐湖没有得到很好的勘探和开发利用。主要总结了阿根廷锂资源情况,介绍了阿根廷锂矿开发利用的现状,提出了中国企业在该国的锂资源开发利用上要占有一席之地的建议。     

察尔汗首采区卤水中锂同位素组成

本文详细研究了察尔汗首采区卤水及其周边水源中的锂同位素组成,结果表明,察尔汗首采区平均δ~6Li值为-30.5‰,与海水的δ~6Li值相似,这样低的δ~6Li值与首采区卤水中发生的锂同位素分馏有关,且受具有低δ~6Li值的周边补给水的影响。     

全球锂资源综合评述

发展高效清洁能源是解决能源和环境问题的有效途径,交通电力化和能源储存使全球对锂产品的需求持续快速增加,导致全球对锂资源越来越关注。然而,不同文献报道和不同信息来源的全球锂资源量差别较大,我们在对各种最新报道和公开的信息进行系统分析的基础上,对全球锂资源进行了综合评述。全球卤水锂和矿石锂资源总量为3 190～5 190万吨(以金属锂计),卤水锂和矿石锂分别约占62.6%和37.4%,全球70%以上的卤水锂资源在智利、阿根廷、玻利维亚锂三角地区。以卤水为原料生产锂盐能耗低、成本低,对卤水锂资源会越来越关注,卤水提锂将成为未来锂资源提取的重要方向。     

青藏高原盐湖Li地球化学

青藏高原是我国富 L i盐湖的主要分布区域 ,这些富 L i盐湖主要分布在柴达木盆地中部和西藏的中、西部地区。北部柴达木盆地盐湖 L i的储量大、Mg/ L i比值高、卤水 L i含量较高 ,南部西藏盐湖 L i的储量较大、Mg/L i比值低 ,L i含量很高。青藏高原富 L i盐湖主要分布在氯化物型—硫酸盐型过渡区内 ,其 L i含量在 12 0～ 2 6 0 m g/L之间 ;西藏富 L i盐湖主要分布在碳酸盐型—硫酸盐型过渡区内 ,其 L i含量在 2 5 0～ 6 6 0 m g/ L之间。在西藏各类盐湖中碳酸盐型盐湖含 L i较低 ,这很可能与其参加到早期沉淀的碳酸盐矿物晶格中有关。盐湖卤水中 L i的空间分布与其水源补给方向和蒸发环境紧密相关。Mg/ L i比值研究表明 ,盐湖中 Mg和 L i的含量成反比关系 ,即高 Mg环境不利于 L i的富集     

东台吉乃尔盐湖基本地质特征及锂的分布规律研究

东台吉乃尔盐湖位于柴达木盆地中部,是我国众多盐湖中富含Li和B的盐湖之一。该湖与西台吉乃尔盐湖、一里坪盐湖和察尔汗盐湖别勒滩段构成了中国最大的现代盐湖锂矿床分布带。该湖地下晶间卤水分为上下两层,即Ⅰ、Ⅱ两个卤水矿层。化学组分,阴离子以Cl-为最高,其次是SO2-₄、CO2-₃、HCO-₃;阳离子以Na⁺为最高,依次为Mg²⁺、K⁺、Ca²⁺;化学类型属硫酸盐型硫酸镁亚型。湖区水体主要由来自南部昆仑山脉的东台吉乃尔河补给。根据1998年在该盐湖的工作和前人的地质资料,对2000年前东台吉乃尔盐湖的湖区地貌、卤水的化学组成、Li的分布规律以及成盐年代进行了初步研究和探讨。     

吸附法盐湖卤水提锂的研究进展

简介了锂的广阔市场前景和资源概况,明确了从盐湖卤水中提取锂的必要性。论述了吸附法提锂的技术现状,重点介绍了几种无机吸附剂的基本性能和吸附机理。分析了当今卤水提锂技术中存在的一些问题,并指出了吸附法卤水提锂的研究方向。