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CO_(2)溶入卤水后生成的CO_(3)^(2-)浓度稳定、CO_(3)^(2-)和Mg^(2+)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MgCl_(2)-NH_(3)·H_(2)O-CO_(2)体系中,1 520 cm^(-1)和1 012 cm^(-1)处产生CO_(3)^(2-)的伸缩振动峰,CO_(3)^(2-)与Mg^(2+)发生沉淀反应后促使Mg^(2+)以固相形式析出;LiCl-NH_(3)·H_(2)O-CO_(2)体系中,在1 012cm^(-1)处产生的信号较弱的CO_(3)2-振动峰,由于CO_(3)2-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MgCl_(2)-LiCl-NH_(3)·H_(2)O-CO_(2)反应体系中,Mg^(2+)影响了1 520 cm^(-1)处的CO_(3)^(2-)伸缩振动峰,说明二者易于发生结晶反应,从而促使Mg^(2+)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CO_(2)分离工艺更易于得到高纯度的镁盐产品。