西藏硫酸镁亚型盐湖原卤水吸附提锂中试研究

以西藏地区具有代表性的某硫酸镁亚型盐湖为研究对象,建成了全球首条以锰系吸附剂为锂离子载体的盐湖原卤水提锂中试生产线,主要研究了中试条件下的吸附/解吸操作参数,得到较优工艺条件:卤水流速为2.0 BV/h、卤水体积为12 BV、pH调节剂质量分数为0.03%、解吸用硫酸浓度为0.06 mol/L、稀酸流速为3.0 BV/h、稀酸体积为5.5~6.0 BV。在该条件下,吸附工段试验结果为卤水总锂回收率≥90%、锂离子平均操作吸附容量≥4 mg/g、平均脱镁率≥99.0%、吸附剂单次循环溶损率≤0.05%。经过3个月连续运行,该中试生产线产出工业级碳酸锂50余吨。该新型吸附提锂工艺的碳酸锂生产成本为3.546万元/t,低于矿石法和铝系吸附剂法的碳酸锂生产成本。

低锂盐湖原卤吸附提锂试验研究

从低锂盐湖原卤直接吸附提锂,可实现低品位锂资源的高效利用,对改善我国锂盐供应格局具有重大意义。采用自主研发的新型锂吸附剂,研究了其对青海某低锂高镁盐湖原卤(Li质量浓度50~70 mg/L,镁锂比650~680)中锂离子的吸附效果,结果表明:当温度为25℃、吸附时间为20 h、pH调节剂添加比例为1∶1、固液比为1∶500时,吸附剂的饱和吸附容量为24.6 mg/g,吸附率为92.8%,吸附剂对卤水中锂离子的吸附限度≥5 mg/L;在解吸过程中,当温度为25℃、酸浓度为0.045 mol/L、吸附剂质量与酸体积之比为1 g∶45 mL、解吸时间为12 h时,解析率达到100%。在优化条件下开展了20次循环试验,吸附容量均值为24 mg/g,解析率近100%,单次溶损率≤0.01%。该吸附剂可用于锂质量浓度低于70 mg/L的低锂盐湖卤水直接提锂,具有吸附率高、吸附容量大、单次溶损率低等优点。

新型粒状锰基复合物EVA/HMO用于卤水提锂的研究

针对传统锂吸附剂为粉末材料时机械强度和渗透性差等问题,采用乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)作为黏合剂制备一种新型EVA/HMO复合吸附剂。在EVA质量分数为18%、致孔剂质量分数为5.0%、热熔温度为121℉的条件下制备的粒状吸附剂形态最佳、磨损量低,其吸附容量为26.35 mg/g。对该粒状吸附剂动态吸附过程进行研究,确定卤水用量为250 m L,此时吸附率为85.4%;解洗液用量为90 m L,解吸率为99.1%。此外对粒状吸附剂的循环性能进行研究,经过20次连续实验,锂吸附率在85%左右,解吸率在100%左右,吸附剂的溶损率约1×10^(-3)%,表明该粒状吸附剂提锂效果良好、锰溶损率极低。