Lithium Ion Extraction from the High Ration Mg/Li Salt Lake Brine with Ionic Liquid in Triisobutyl Phosphate and Kerosene

1 Introduction As the lightest metal with the unique properties of energy production and storage,lithium is regarded as the new century energy metal.Lithium and its compounds were widely used in various industrial fields,especially in

溶析结晶用于盐湖卤水提钾和镁锂分离研究

采用溶析结晶法快速分离盐湖卤水中氯化钾并降低卤水中的镁锂比,解决青海盐湖盐田摊晒存在的生产周期长、需要修建大面积盐田等难题。以有机溶剂为溶析剂,考察了不同种类溶析剂加入量、溶析温度、溶析时间等对盐湖氯化钾收率及镁锂比的影响。实验结果表明,以无水乙醇为溶析剂与盐湖卤水体积比为2∶1,溶析温度为-15℃,时间为90 min时,氯化钾和氯化钠的收率分别达到93.15%和99.84%。溶析结晶后的母液经过过滤,在70~80℃,以0.5℃/min的降温速率进行动态降温,析出氯化镁晶体,镁锂质量比由原卤中的388.44降低至266.63,最终达到快速分离氯化钾的目的及为后续对镁锂进一步分离提供更有利的条件。

采用沉淀−煅烧法回收盐湖卤水中镁资源制备镁橄榄石耐火材料

通过沉淀−煅烧法研究盐湖锂镁分离和镁资源制备高附加值的镁橄榄石耐火材料。采用Na_(2)SiO_(3)和NaOH组合沉淀剂将盐湖卤水中的锂、镁离子沉淀分离,获得不同MgO/SiO2摩尔比的镁沉淀物。镁沉淀物主要由无定形硅酸镁和氢氧化镁堆积而成,在1400℃条件下的质量残留率均在62%以上。高温烧结实验表明,在Mg/Na_(2)SiO_(3)/NaOH的摩尔比为1:0.6:0.8、烧结温度为1350℃、时间为210 min的条件下,镁沉淀物可制备成性能优良的耐火材料,其耐火度在1800℃以上,抗压强度为190.73 MPa,体积密度为2.53 g/cm^(3),显气孔率为5.94%。所制备的耐火材料主要为镁橄榄石相,含有少量的顽火辉石相。

镁锂分离纳滤膜的研究进展

随着锂电池行业的快速发展和广泛应用,全球锂资源消耗量逐年增大,节能高效的提锂技术日益受到关注.Mg^(2+)和Li^(+)的分离是盐湖卤水提锂工艺中最具难度的环节,纳滤膜可有效降低盐湖卤水中的镁锂比,在盐湖卤水提锂领域具有良好的应用前景.本文总结了近年来商品纳滤膜用于镁锂分离的研究进展,梳理了操作参数对膜性能的影响,深入讨论针对镁锂分离的荷正电纳滤膜的设计与制备,在此基础上,提出该领域的核心问题和发展方向,旨在为推动膜法盐湖提锂的实际应用提供参考.

青海柴达木盆地盐湖资源元素利用及研究现状

随着锂电池等战略新兴产业的发展,盐湖资源对国民经济的意义日益显现,柴达木盆地盐湖数量多、分布广、类型全、资源丰富,是我国自然资源的重要组成部分。特别是盐湖卤水中钾、锂、硼、镁等资源元素含量丰富,近年来受到广泛关注。文章总结了柴达木盆地盐湖资源元素的利用现状,列举了柴达木盆地盐湖如东台吉乃尔盐湖、西台吉乃尔盐湖、察尔汗盐湖、一里坪盐湖资源元素开发利用工艺,分析了各盐湖资源元素利用特点及现状。柴达木盆地盐湖大都属于高镁锂比盐湖,盐田系统资源元素的采收率低、损耗高,已成为制约盐湖企业产能提高和资源可持续利用的瓶颈问题,如何更有效地从盐湖卤水中提取资源元素,依旧是个技术性难题。

我国盐湖卤水提锂产业化现状及发展建议

我国锂资源储量约占全球锂资源储量的6%,而其中约85%分布于盐湖卤水中。我国绝大部分含锂盐湖卤水为高镁锂比卤水,锂镁分离难度大。近年我国盐湖卤水提锂取得了初步的产业化成效,但存在提锂效率不高、能耗和生产成本较高等问题。简要介绍了国外盐湖卤水提锂的主要工艺,综述了我国盐湖卤水提锂产业化现状及发展方向,并为该行业绿色高质量发展提出了若干建议。

低碳盐湖提锂:高渗透选择性纳滤膜和正渗透膜材料

报道了联合基金项目“面向青海盐湖卤水锂提取过程强化的高性能中空纤维正渗透膜材料的设计研究”的最新进展。研究从吸附/解吸或稀释盐湖卤水出发,采用“纳滤-正渗透膜”耦合工艺纯化和浓缩Li^(+)浓度至3 wt.%用于碳酸锂沉淀。研究重点是制备高渗透分离性能的层层自组装中空纤维纳滤膜和正渗透膜材料。通过基膜孔结构和物化性能与层层自组装纳滤膜性能和界面聚合正渗透膜性能之间的关系研究及系列技术攻关,已完成四寸中空纤维纳滤膜和正渗透膜的制备,技术指标达到项目指标。项目研究为青海盐湖锂提取提供了核心的分离和浓缩膜材料。

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。

复合沉淀剂用于高镁锂比卤水锂镁分离研究

采用复合沉淀剂,用沉淀法从高镁锂比卤水沉淀镁而实现锂镁分离。复合沉淀剂由氢氧化钠与辅助沉淀剂(对硝基偶氮苯酚)构成。对硝基偶氮苯酚是以对硝基苯胺与苯酚为主要原料,经重氮化及偶联反应得到,其产率为87%。合成产物经实测红外光谱吸收频率与高斯计算频率对比,其主要官能团吸收频率吻合度极高,用质谱佐证表明合成产物为目标产物。通过XRD,SEM表征复合沉淀剂得到的沉淀形态,其沉淀的结构和形态发生了大的变化,得到颗粒大而完整的沉淀。采用该复合沉淀剂对模拟卤水进行锂镁分离,其除镁率达到99.999%,锂损失率低于2%,得到的沉淀极易过滤。

富锂盐湖提锂工艺研究进展

通过对富锂盐湖物质来源的分析,论述了全球富锂盐湖的成因以及主要分布区域,列出了全球主要富锂盐湖的锂资源量及分布情况。按照富锂盐湖水化学组分的不同将富锂盐湖划分为碳酸盐型、硫酸盐型和氯化物型三大类,并根据盐湖水Mg/Li比值的大小分为高镁锂比和低镁锂比卤水。按照上述对富锂盐湖的分类,对不同类型的富锂盐湖锂资源的开发工艺进行了详细的综述。提出盐湖提锂工业化进程需解决以下几个问题:开发能耗低、工艺简单、成本低、污染小的工艺路线;注重矿产的综合开发利用、提高矿产开发的附加值;将提锂工艺的开发和环境保护结合起来。

高镁锂比盐湖卤水镁锂分离工艺

以酸化提硼后卤水为原料,采用饱和氯化钾溶液作为沉镁剂,使用三步结晶法进行了沉淀镁并富集锂的研究。结果表明,通过3段蒸发结晶析出光卤石,可以有效地实现镁锂分离:添加95%理论用量的氯化钾可以把原卤水中的镁锂质量比由10.1∶1降低到0.39∶1,锂在滤液中总回收率为77.90%,并使锂浓度从10 g/L富集到49.30 g/L。

自青藏高原盐湖高浓度卤水获得镁硼酸盐

利用大柴旦盐湖卤水,采用冷冻蒸发、静置存放等实验方法,从泻利盐阶段、钾盐阶段和水氯镁石阶段的卤水中获得了镁硼酸盐。有助于寻找盐矿床及硼酸盐矿床。

从盐湖卤水中提取与回收锂的技术进展及展望

近年来随着便携式电子设备和电动汽车的迅速发展,锂在新型能源材料领域中的应用日益显现,其开发与利用也受到了高度的关注。锂主要存在于矿石和盐湖卤水资源中,其中盐湖卤水中的锂储量高达70%以上。盐湖卤水提锂工艺简单,能耗低,省去了矿石加工分解的复杂过程,避免了大量酸性或碱性固体废渣的产生,环境友好。因此与矿石提锂工艺相比,盐湖卤水提锂工艺具有明显的技术及经济优势,是世界锂产品生产的主要途径。然而,盐湖卤水中除锂外还含有大量的钠、钾、硼、镁等元素,因此在提锂过程中需要对杂质离子加以分离净化,其中镁锂的分离最为困难。国外的盐湖卤水大多镁锂比(质量比)低(Mg/Li﹤20 ,w/w),—般采用盐田浓缩-转化法提取锂,工艺简单、成本低。而我国除了新疆扎布耶盐湖为世界唯一的低镁锂比碳酸盐型盐湖外,其他均为高镁锂比盐湖(Mg/Li>20),传统的蒸发-转化工艺失去效果,因此开发适应于高镁锂比盐湖卤水的提锂技术成为当前研究的热点。针对高镁锂比盐湖卤水研究开发了许多新工艺,如煅烧浸取法、溶剂萃取法、膜分离法、离子交换与吸附法等。其中煅烧浸取法可实现卤水中多资源的综合利用,但水蒸发量大,能耗高,产生的HCI对设备腐蚀性大,而且污染严重。溶剂萃取法操作连续、处理量大、固定投资小、运行成本低,但高酸反萃以及溶剂的损失制约了该方法的大规模应用,急需开发新的萃取体系解决这些问题。膜分离法步骤简单、试剂耗量低、清洁无污染,但膜成本较高,膜中毒以及使用寿命短的问题有待解决,而且该方法耗水量大。离子交换与吸附法选择性好、收率高,其中铝基吸附剂实现了规模化工业生产,但吸附法必须与其他方法结合进行锂的生产。分析表明,溶剂萃取法和膜分离法在解决高镁锂比盐湖卤水提锂方面更具有发展前景,而对于锂浓度较低的盐湖卤水,使用铝基吸附剂具有明显的优势。本文在分析盐湖卤水资源特点的基础上,评述了蒸发浓缩沉淀法、煅烧浸取法、溶剂萃取法、膜分离法以及吸附法与离子交换法等关键提锂技术的研究现状及特点,重点阐述了高镁锂比盐湖卤水提锂方法的理论及特点,并综述了提锂工艺中杂质离子的走向和分离步骤,探讨了清洁、高效锂产品生产过程的发展方向。

纳滤膜对高镁锂比盐湖卤水镁锂分离性能研究

纳滤作为一种新兴的膜分离技术,在高镁锂比盐湖卤水镁、锂分离领域具有非常好的应用前景。研究了不同镁锂比、原料液循环流量对镁锂分离过程的影响,并对膜分离过程中的分离机理进行分析。结果表明原料液镁锂比对膜通量影响较小,镁、锂离子截留率及镁锂分离效果均随原料液镁锂比的增加而降低。当原料液循环流量为225 L/h时,镁离子截留率为95%,锂离子截留率为-66%,透过液镁锂比降低至1.2。膜分离传质机理研究表明,镁离子在分离过程中受到较强的介电排斥效应与尺寸筛分效应。纳滤技术能够有效降低高镁锂比盐湖卤水的镁锂比,为后续高纯锂盐的制备提供基础。

高镁锂比盐湖镁锂分离与锂提取技术研究进展

随着锂离子电池在电动汽车、便携式电子设备、电动工具及电网储能中的用量持续增加,锂资源需求量快速增长。我国盐湖集中分布在青藏高原地区,青海盐湖普遍具有高镁锂比、低锂含量的特征。高镁锂比盐湖提锂是世界性难题。本文综述了高镁锂比盐湖卤水镁锂分离与锂提取技术的最新研究进展,包括萃取法、吸附法、反应/分离耦合技术、膜法和电化学法。从各技术原理、特点、性能等方面分析了各方法特征和适用性。在现有技术中,吸附法更适合高镁锂比卤水;萃取法可用于锂浓度较低的卤水;新发展的反应/分离耦合技术能实现高效提锂与镁锂资源综合利用;以纳滤、电渗析、双极膜为代表的膜法具有能耗较低和模块化的优点;电化学法具有装置简单的优势,但仍需进一步优化系统。我国盐湖锂资源提取需提高总收率,提升提锂后资源综合利用程度,发展锂产品高值化、多元化利用途径,加强盐湖提锂的工程化技术研究,突破并掌握核心技术与装备,实现盐湖资源高效、综合、可持续利用的目标。

高镁、锂比盐湖卤水提锂研究

我国盐湖卤水中锂资源丰富,性能优越广泛应用于多个领域,而高镁、锂比是我国盐湖的重要特点,如何使镁锂分离成为我国锂资源利用亟需解决的一个重要技术问题。文章介绍了我国近几年从高镁、锂比卤水中提锂的方法,包括沉淀法、溶剂萃取法、离子交换吸附法等。溶剂萃取法在高镁、锂比卤水中提锂效率最高,具有重要的研究前景。在高镁、锂比卤水中更加快速、节能的提取锂,深入开展对锂、镁分离创新工艺技术研究,是今后研究的重点。

锂铝层状吸附剂超低品位卤水提锂冲洗和解吸过程

锂铝层状氢氧化物对Li^(+)具有高吸附选择性,能够有效地从高镁锂比(质量比)盐湖卤水中进行锂资源提取,具有工艺简单、经济环保等特点。本文使用球形锂铝层状吸附剂GLDH作为吸附柱填充物,系统研究了流速、温度和Li^(+)初始浓度对铝盐锂吸附剂盐湖提锂工艺中冲洗、解吸的影响。试验结果表明,低温快速冲洗能有效降低冲洗过程中的Li^(+)损失率。当冲洗液中Li^(+)的浓度为200mg/L,冲洗液以12.0BV/h的速度在0℃下通入吸附柱时,Li^(+)损失率可降低到17.8%。在解吸过程中,高温、低速和低初始Li^(+)浓度的条件有利于Li^(+)从吸附剂中脱出。但鉴于吸附剂的循环稳定性,采用初始Li^(+)浓度为300mg/L的解吸液以2BV/h的流速在40℃下对吸附柱进行解吸,3BV时停止解吸,此时锂解吸量可达3.76mg/g,解吸液中Li^(+)的平均浓度为590.83mg/L,Mg/Li比仅为0.13,可有效实现镁锂分离和锂元素集浓。循环30个周期后吸附剂的吸附容量没有明显下降,表明锂铝层状吸附剂GLDH具有良好的循环稳定性。

高镁锂比盐湖老卤萃取提锂工艺研究

根据盐湖老卤萃取提锂工艺特点及现有工艺与产业化实施过程中暴露的问题,利用"70%TBP-30%200#溶剂油"萃取体系设计了"5级逆流萃取-3级逆流洗涤-2级逆流反萃"盐湖卤水提锂工艺流程。在该工艺下,Li/Mg分离系数达到了141.42。反萃液中Li浓度达到25.35 g/L,萃余液中Li含量低于0.05 g/L。原液中的锂被充分提取,镁被有效排除,达到了在高镁锂比盐湖卤水中高效提锂的目的。

吸附—膜耦合法从高镁锂比盐湖卤水中提锂

中国的锂资源主要赋存于高镁锂比盐湖卤水中,提锂难度较高,单一分离手段难以高效提锂,多种盐湖提锂技术的耦合是盐湖提锂的未来发展趋势。采用吸附—膜耦合法对盐湖卤水进行处理,在优化条件下实现了高选择性锂吸附,动态脱附后卤水镁锂比从105.2降低至1.49。考察了不同条件对纳滤膜分离纯化锂的影响。纳滤膜在稀释倍数1.0、温度20℃、操作压力0.4 MPa、pH 4.66、产水原料液比0.54的条件下,锂截留率为2.63%、分离因子为27.3、渗透通量为7.125 L/(m^(2)·h),最终产水镁锂比从最初的105.2降低至0.05,实现了对高镁锂比盐湖卤水中锂资源的绿色高效提取。

荷正电纳滤膜盐湖镁锂分离研究进展

纳滤膜由于其选择性分离机制,在镁锂分离中显示出优异的应用潜力。如今广泛用于盐湖提锂的商业纳滤膜大多带负电荷,其在高镁锂比盐湖提锂中仍有一定的局限性。近年来,学者们基于纳滤膜的分离机理,开发了一系列可用于高镁锂比卤水中锂镁分离的荷正电纳滤膜。综述介绍了纳滤技术的分离机理、性能特征及制备方法,并详细讨论了荷正电纳滤膜在镁锂分离中的设计策略及研究进展。研究表明:通过在膜中引入特定官能团、纳米通道和添加纳米材料,可显著提高膜选择性和渗透性。旨在为高镁锂比盐湖卤水的纳滤膜镁锂分离技术提供新的思路。