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。

盐湖铝系提锂吸附剂成型条件的影响研究

铝系锂吸附剂成型颗粒在盐湖卤水提锂工业应用过程中存在吸附容量低、吸附速率慢和吸附剂粉末脱落等问题。基于现有反溶剂法挤压成型工艺,对盐湖铝系提锂吸附剂成型条件的影响进行了系统性研究。实验结果显示吸附剂成型颗粒粒径越小,达到吸附平衡越快,当颗粒直径d<1 mm时,吸附剂颗粒可在24 h左右达到吸附平衡;降低黏结剂浓度可有效加快吸附剂颗粒的吸附速率,但黏结剂浓度过低会导致其对粉末的包裹性下降;吸附剂颗粒的吸附速率与致孔剂添加比例成正比,当致孔剂添加比例为20%时,吸附剂颗粒能在4 h内完成快速吸附阶段,吸附平衡时对察尔汗高镁锂比盐湖卤水中锂的吸附容量可达4.97 mg·g^(-1)。

铝系成型锂吸附剂性能测试评价与对比

我国察尔汗盐湖卤水中蕴含丰富的锂资源,但总体品位较低,具有锂浓度低、镁锂比高的特点,导致开发难度很大。吸附法是针对高镁锂比卤水进行提锂的有效方法,其中铝系锂吸附剂具有洗脱无溶损的优势,目前已在盐湖提锂工业中应用。分别对两种工业化铝系锂吸附剂A、B以及实验室自制吸附剂C进行了系统化表征与吸附性能评价。实验结果显示三种成型吸附剂的有效成分均是锂铝层状氢氧化物,在静态吸附条件下,25℃时吸附剂A、B、C对察尔汗老卤中锂的吸附量分别为2.23、0.45、4.90 mg·g^(-1),吸附动力学均符合拟二级动力学方程,不同温度下吸附等温线拟合结果表明Sips三参数模型能够准确描述三种吸附剂的吸附过程。

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。

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。

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。

二(2-乙基己基)磷酸(D2EHPA)萃取分离镁和锂

为获得从高镁锂离子浓度比卤水中分离锂的方法,提出了利用溶剂萃取法从卤水中提取镁以降低镁锂离子浓度比的研究思路。以二(2-乙基己基)磷酸(D2EHPA)为萃取剂,煤油为稀释剂,对模拟盐湖卤水进行萃取实验研究。结果表明,皂化后D2EHPA对Mg2+具有较好的选择分离性能;在相比和皂化率相同的条件下,D2EHPA的浓度越大越有利于Mg2+的萃取;为防止有机相粘度过大,皂化率不宜高于80%,D2EHPA的浓度不宜高于50%;采用MgCl2溶液对负载溶剂进行洗涤可除去其中Li+和K+,从而获得高纯度的MgCl2。