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。

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。

基于盐湖尾卤溶液结构变化的镁锂分离研究

盐湖卤水提锂工艺的难点之一在于卤水中镁锂比过高。采用红外光谱对非平衡动态降温过程中溶液结构变化进行分析,测定不同类型单盐溶液和卤水的结构变化,并基于此规律强化盐湖尾卤的镁锂分离。结果表明,MgSO_(4)溶液在40℃及以上时,984 cm^(-1)处的特征峰显示可能出现接触式离子对结构(Mg^(2+)-SO_(4)^(2-));1280 cm^(-1)处出现溶剂共享型离子对结构(Mg^(2+)-H_(2)O-SO_(4)^(2-));Li_(2)SO_(4)溶液中出现溶剂共享型离子对结构的可能性低,镁锂之间会出现结构差异。基于如上溶液结构的变化,通过非平衡动态降温过程,实现盐湖尾卤中的镁锂分离,镁锂质量比值可由最初的40降至20左右,Mg^(2+)以MgSO_(4)·n H_(2)O型混合结晶产品的形式从卤水中析出,而液相中Li^(+)的损失率可低至5.01%以下,以此达到了脱镁及锂富集的效果。