卤水提锂的萃取体系概述.
磷酸三丁酯从盐湖卤水中萃取锂的机理研究
结论：
本次演示对磷酸三丁酯从盐湖卤水中萃取锂的机理进行了详细研究。实验结果 表明，磷酸三丁酯对盐湖卤水中的锂离子具有较好的萃取效果，在适宜的工艺 条件下，锂的萃取率可达到90%以上。本次演示的研究成果对提高锂的提取率 和萃取剂的选择具有一定的指导意义，为盐湖卤水提锂工艺的发展提供了理论 支持。
然而，本研究仍存在一定的局限性。例如，实验过程中未考虑到工业环境下可 能存在的多种影响因素，如盐湖卤水的组成、设备的实际运行情况等。未来研 究可以进一步拓展至这些方面，以完善磷酸三丁酯萃取锂的工艺流程，提高其 在工业应用中的可靠性。可以考虑探索其他新型萃取剂或联合使用多种萃取剂， 以寻求更高效、环保的盐湖卤水提锂方法。
背景：
盐湖卤水中含有丰富的锂资源，其含量一般在1-5g/L之间。锂作为重要的能 源和材料元素，在电池、陶瓷、玻璃等领域具有广泛的应用。随着科技的不断 进步，对锂的需求量也逐渐增加，因此开发高效的锂提取方法具有重要意义。
萃取机理：
磷酸三丁酯是一种较为常见的萃取剂，其萃取锂的化学反应机理如下：
首先，磷酸三丁酯与盐湖卤水中的锂离子发生络合反应，生成四丁基磷酸锂配 合物。该配合物在有机相中溶解度较大，因此锂离子得以从水相转移到有机相。 反应方程式如下：
提取机理
盐湖卤水萃取提锂的机理主要包括离子交换、沉淀和溶解过程。离子交换法主 要通过特定离子交换剂与卤水中锂离子进行交换，实现锂离子的富集。沉淀法 主要利用特定沉淀剂使锂离子形成沉淀物，从而实现锂离子的分离。溶解法主 要通过将卤水中的锂离子溶解在特定溶剂中，再通过对溶剂的萃取实现锂离子 的分离。
磷酸三丁酯从盐湖卤水中萃取锂的机理 研究
基本内容
引言：
盐湖卤水是一种富含锂资源的天然液体矿物，是提取锂的重要来源。然而，盐 湖卤水中锂的浓度较低，提取过程较为复杂。因此，研究高效的提取方法对实 现锂资源的综合利用具有重要意义。本次演示主要探讨了磷酸三丁酯从盐湖卤 水中萃取锂的机理，以期为提高锂的提取率和萃取剂的选择提供理论指导。
盐湖卤水萃取提锂及其机理研究
盐湖卤水萃取提锂及其机理研究摘要：锂是目前已知质量最轻的金属，再加上具有某些特殊性质，因而该金属及其化合物在多个领域获得重要应用。
本文基于盐湖卤水萃取提锂与相关的机理进行研究，先是介绍了盐湖锂资源概况，然后分析了盐湖卤水提锂方法，最后在实验的基础上讨论了溶剂萃取法的应用，以期为业内人士提供有益参考。
关键词：青海察尔汗盐湖卤水萃取提锂机理1.盐湖锂资源概况我国盐湖资源较为丰富，且类型多样，主要分布在四个省区，一是青海，二是新疆，三是西藏，四是内蒙古。
国内锂含量较高的盐湖卤水主要分布在青海省的柴达木盆地盐湖，如察尔汗盐湖、一里坪盐湖以及大柴旦盐湖等，储量丰富，具有理想的开采价值，开采得当可以创造极大的经济价值和社会效益[1]。
青海察尔汗盐湖锂储量及化学组分（重量%）信息如下：Na2.37、K1.25、Mg4.89、Li0.0031、Ca0.051、SO2-40.44、Cl18.8、B0.0087、Mg/Li1577.4/1，LiCl储量（万t）995。
2.盐湖卤水提锂方法2.1铝酸盐沉淀法铝酸盐沉淀法的原理是，利用CO2碳化分解铝酸钠获得Al（OH）3，再将该产物按照铝锂13到15加入提硼元处理后的卤水，从而实现沉锂出镁的效果。
将制取的铝锂沉淀物置于350℃的高温下连续焙烧30min，接下来用水于室温环境下浸取，从而使沉淀物中铝锂发生有机分离。
在石灰乳和纯碱的帮助下，将钙和镁等杂质有效除去，蒸发浓缩处理之后，加入碳酸钠溶液，置于95℃温度下反应，得到碳酸锂，可将锂的回收率控制在87%以上。
进行相应的洗涤烘干处理，Li2CO3产品纯度较为理想，能够符合工业一级品标准[2]。
2.2溶剂萃取法溶剂萃取法可实现对碱金属以及碱土金属的理想分离，在盐湖提锂领域有着良好应用前景。
现阶段，在研究萃取剂以及萃取体系时，研究重点主要包括醇、酮、有机磷类、冠醚类等领域。
青海察尔汗盐湖卤水具有较高的镁锂比，因而适宜采用含有FeCl3的有机磷类萃取体系。
盐湖膜法提锂
盐湖膜法提锂
盐湖膜法提锂是一种从盐湖卤水中提取锂的技术。
该技术利用膜分离技术，通过选择透过性膜将卤水中的锂离子与其他离子分离，从而实现锂的提取和浓缩。
盐湖膜法提锂的核心是膜分离技术，通常使用的膜包括纳滤膜、反渗透膜等。
这些膜具有特定的孔径和选择透过性，可以选择性地让锂离子通过，而将其他离子和杂质留在膜的一侧。
通过不断地过滤和浓缩，最终可以得到高浓度的锂溶液。
盐湖膜法提锂技术具有许多优点，例如提取效率高、成本低、环境友好等。
与传统的盐湖提锂方法相比，膜法提锂可以减少化学试剂的使用，降低对环境的影响，同时也可以提高锂的提取效率和纯度。
然而，盐湖膜法提锂技术也存在一些挑战，例如膜的寿命和稳定性、膜污染等问题。
此外，盐湖卤水中的杂质和离子种类复杂，也会对膜分离技术的效果产生影响。
因此，需要不断地进行技术创新和改进，以提高膜法提锂的效率和稳定性。
磷酸三丁酯从盐湖卤水中萃取锂的机理研究
磷酸三丁酯从盐湖卤水中萃取锂的机理研究
最近，研究发现，磷酸三丁酯能够从盐湖卤水中萃取出锂，为电池的制造和金属工业提供更优质的原料，为实现可持续发展搭建了桥梁。
其实，磷酸三丁酯萃取锂的机理主要是由于它具有“胶束性”，即把卤水中的锂阳离子和盐连接在一起，形成离子团，进而形成离子胶团，从而萃取出锂。
这一机理通过实验也得到了证实，即加入磷酸三丁酯时，未发生锂和盐的萃取，而在35℃时，锂和盐的萃取量得到明显提高。
此外，此次的成功还可以归为磷酸三丁酯的特殊分子结构，其在有机化学方面具有双重穿越性，借助此性质，建立了由穿越性与分子外延的该分子与卤水中的锂离子的氢键的双重机制，达到萃取出锂的目的。
可以说，本次以磷酸三丁酯从盐湖卤水中萃取出锂的研究，不仅能够促进我国电池和金属工业领域的发展，同时还为可持续发展提供了重要的基石。
盐湖卤水萃取提锂及其机理研究
0.02 mol· L -1, extraction time is 20 min; washing VO /VA is 15; back extraction VO /VA is 20. The interaction of lithium complex with TBP was investigated by IR and NMR. The results showed that the complex and TBP were associated by hydrogen bond.
的影响显著 ， 随着相比增大 ， 萃取率升高 ， 在相比达 到 1.1 后趋缓 。 当相比不大于 1.2 时 ， 水相与有机相 之间出现第三相 ， 红外研究表明 ， 此时有机相主要为 煤油 ， 则该现象产生的原因可能为萃合物浓度超过 其在有机相中的溶解度而析出 ， 形成 TBP 与金属离 子聚集的第三相 。 第三相的产生会对萃取的质量传 递和流体流动造成较大干扰 ， 必须避免 。 所以实验时
-1 2+
要 成 分 为 ：Li
+
-1
+
-1
+
图1
相比对锂萃取率的影响
Fig.1
Relation of extraction phase ratio and lithium extraction rate
在含锂溶液中加入一定浓度的盐酸溶液与
第3期
孙淑英等 ： 盐湖卤水萃取提锂及其机理研究
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采用相比为 1.5， 既保证较宽的工艺操作范围 ， 取得 较高的萃取率 ， 也可以降低萃取剂成本 。
c MgCl =3.5 mol· L -1，c Fe /c Li =1.5~2 ，c HCl =0.02 mol· L -1，
卤水提锂主要技术
卤水提锂主要技术
卤水提锂是一种利用过渡金属卤化物提取锂的方法，依赖卤水与金属卤化物及其他化合物混合溶液的浓度差及相互作用性质，进而实现从原料中提取锂的过程。
卤水提锂技术的应用不仅体现在其以电解质矿物质为原料的性质上，而且具有很强的环保性。
研究发现，技术有利于减少化学污染，减少海岸带真正关心的破坏，提高矿物质利用率，同时改善废水处理。
此外，该技术还降低了提锂成本，减少了活性剂消耗量，并对提锂效率有着重要影响。
目前，卤水提锂技术在中国大量应用，技术工艺简单、节能环保，通过改变溶液浓度、温度和加入活性剂等条件，可以满足不同的矿物质的提取要求，在提锂工艺技术的发展中发挥了重要的作用。
卤水提锂技术的应用不仅局限于锂提取，还可以用于其他金属和类金属的提取，特别是将水溶液中的活性盐提取出来，生产中无铅锂离子电池也可以实现。
随着卤水提锂技术的不断发展，越来越多的企业开始应用该技术，为新能源领域提供了一种更高效提锂方法，为提高生活品质和环境保护做出重要贡献。
卤水萃取提锂工艺流程
卤水萃取提锂工艺流程 The extraction of lithium from brine has become a crucial process as the demand for lithium, a key component in batteries for electric vehicles and renewable energy storage, continues to soar. 卤水提锂工艺流程已成为一个至关重要的过程，因为随着对于锂的需求不断增加，锂已成为电动车和可再生能源储存电池的关键组成部分。
One of the primary challenges in the lithium extraction process is the efficiency of the extraction methods used to obtain lithium from brines. 锂提取过程中的主要挑战之一是提取方法的效率，这些方法用于从卤水中获取锂。
Traditionally, lithium is extracted from brine through a series of evaporation ponds, where the brine is evaporated under the sun and the lithium is concentrated in the remaining solution. 传统上，锂是通过一系列蒸发池从卤水中提取出来的，其中卤水在太阳下蒸发，锂则浓缩在剩余的溶液中。
However, this method is time-consuming and requires a large amount of land and water, making it less sustainable and environmentally friendly. 然而，这种方法耗时长，需要大量土地和水资源，使得它的可持续性和环保性不高。
卤水提锂工艺
卤水提锂工艺锂，这个小小的元素，在现代社会里可是个超级明星。
从我们每天不离手的手机、笔记本电脑，到未来充满无限可能的电动汽车，锂都起着至关重要的作用。
那这么重要的锂从哪里来呢？今天啊，我就想和大家好好聊聊卤水提锂工艺，这可真是个了不起的东西呢！我有个朋友叫小李，他就在一家锂业公司工作。
有一次我去他公司参观，看到那些大罐子和错综复杂的管道，我就像个好奇宝宝一样问个不停。
“这都是干啥用的呀？”我瞪大了眼睛问他。
他笑着说：“这就是我们用来从卤水里提取锂的设备啊。
你可别小看这些东西，这里面的学问可大着呢。
”卤水是啥呢？简单来说，就像是大自然调配的一种特殊的“盐水”，不过里面含有锂这种宝贝。
这卤水提锂啊，就像是从一堆宝藏里挑出最珍贵的那颗钻石一样。
首先，要把卤水收集起来。
这可不是随随便便在地上挖个坑就能搞定的事儿。
工人们得像探险家一样，找到那些富含锂的卤水源头。
有的地方的卤水在盐湖里，那场面可壮观了。
一望无际的盐湖，就像一面巨大的镜子，反射着天空的颜色。
可这美丽的背后，是锂资源的巨大宝库。
我又问小李：“那把卤水弄来了，怎么把锂提出来呢？”小李挠挠头，想了想跟我说：“这就像是一场魔法秀。
我们要利用不同物质的特性，让锂乖乖地和其他东西分开。
比如说，有一种方法是沉淀法。
你可以想象成啊，我们给卤水里的锂元素下了个‘魔法咒语’，让它和一种特殊的化学物质结合，然后就像变魔术一样，锂就沉淀下来了。
这就好比是在一群小朋友里，我们给特定的小朋友穿上了一件特殊的衣服，然后一下子就能把他找出来。
”除了沉淀法，还有溶剂萃取法呢。
这又是什么鬼？小李告诉我：“这个就更有趣了。
我们把卤水和一种特殊的溶剂混合在一起，这溶剂就像是一个超级磁铁，只吸引锂元素。
锂就像是被这个超级磁铁吸引住了一样，跑到溶剂那边去了。
然后我们再把锂从溶剂里分离出来，就大功告成了。
这就像在一群小动物里，有一种特别的小动物只喜欢待在一个特殊的小房子里，我们只要找到那个小房子，就能把这个小动物抓住啦。
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β-双酮类萃取剂被应用时,一般均与中性协萃剂构成协萃体系来进行萃取。如Seeley [5]研究的1,1,2,2,3,3-氟代庚烷-7,7-二甲基-4,6-辛二酮(HFDMOB和三辛基氧化膦(T OPO的混合溶剂,使β-双酮萃取体系的适
用范围扩展到pH =6~9的卤水,锂与钠、钾的分离系数分别为1300和3800;美国布洛克哈文国家实验室曾于1978年提出用β-双酮从卤水萃取锂的初步工业设计。Dang ,V.P等用双酮性(双三甲基乙酰甲烷的螯合剂从含100~500毫克/升锂的油田水中萃取锂。该螯合剂
曾经有人用戊醇从碱金属和碱土金属氯化物中分离氯化锂,共使用了20种有机溶剂,从用氯化钠溶液加压提取β-锂辉石中的锂而得的溶液中(含LiCl、K Cl、CaCl 2、MgCl 2、Fe 2O 3等萃取锂,结果得出,100%纯的正丁醇是最好的萃取剂,后者可萃取90%的LiCl ,且纯度可达99%。1937年Bardet等从北大西洋的含锂200
级回流提取实验,所获LiCl产品的纯度和收率
分别约为96%和70%。
20世纪60年代以来,用β-双酮类螯合剂
萃取锂的研究报道较多。这类化合物萃取锂的效果相当好,用于萃取锂的这类试剂主要有己酰丙酮、二特戊酰甲酮、苯酰丙酮、二苯酰甲酮、
噻吩甲酰三氟丙酮(TT A、苯酰三氟丙酮(BFA、1,1,2,2,3,3-氟代庚基-7,7-二甲基-4,6-辛基双酮(HFDMOP等,其中以氟代β-双酮效果最佳。
该类化合物萃取机理主要是利用羟基或羰基与锂结合。例如在β-双酮中,存在其烯醇式(Ⅰ
和酮式(Ⅱ的互变异构平衡,在萃取中由于锂离子半径小,可以以sp 3杂化轨道与β-
双酮形成有一定共价化学键的较稳定的螯合结
构(Ⅲ
:图1
β-双酮类的异构平衡及与形成的锂螯合物的结构Fig.1The is omerous balance of β-diketone and the structure of its corresponding lithium chelate
V ol.13N o.1
Mar.2005
氯化锂在有机溶剂(如正己醇、2-乙基己醇或甲基异丁基酮和水中的分配比不同,用溶剂萃取法将锂分离出来。还发现用异戊醇萃取得氯化锂溶液制备无水氯化锂,与用正己醇、2-乙基己醇、甲基异丁基甲酮萃取时所得结果大致相同。
此外,美国专利还利用异丙醇对9912%的LiCl进行萃取得到纯度为9919%的LiCl产品。
在国内,兰州大学[4]提出了用丙酮萃取LiCl的方法,从我国盐湖生产的粗氯化镁中提取其中的LiCl ,先用Na 2C O 3和NaOH沉淀出Ca、Mg ,母液蒸干后,用丙酮从足量且干固的碱金属氯化物中提取氯化锂。用模拟科的间歇提取实验获LiCl产品的纯度和收率分别为99198%和98139%,用除去Ca、Mg的真料的干固物进行一
微克/升的海水中,用戊醇从NaCl中萃取分离锂[3]。E pstein等用AlCl 3加石灰乳沉淀死海卤水中锂为铝酸锂,用盐酸溶解铝酸锂后,再依据
收稿日期:2004-08-03
作者简介:张金才(1975-,男,山东茌平人,在读硕士研究生,主要研究方向:盐湖硼资源的提取分离研究.
第13卷 第1Leabharlann 2005年3月 盐湖研究JOURNA L OF S A LT LAKE RESE ARCH
溶剂萃取法作为当前国内外非常热门的盐湖提锂新技术,是利用有机溶剂对锂的特殊萃取性能达到提锂目的。该方法可以有效地分离碱金属和碱土金属,是一种比较有研究前途的提取锂的方法。萃取法提取锂早在20世纪30年代就被注意过,直到60年代才发展起来,其
研究的关键是寻找价格合适、对锂具有高选择性的萃取剂。到目前为止,对于溶液或盐湖卤水中提取锂的萃取剂及萃取体系的研究,大致
卤水提锂的萃取体系概述
张金才1,2,王 敏2,戴 静1,2
(1.中国科学院研究生院,北京100039;2.中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁810008
摘 要:介绍了国内外萃取法在含锂溶液,尤其在卤水中提取锂的部分研究进展情况,重点对各种萃取体系的机理和特点进行了说明,并对今后我国盐湖卤水萃取法提锂研究的方向进行了总结。关键词:锂;萃取;卤水
集中在以下几个方面:醇、酮及β-双酮类、有机磷类、季胺盐-偶氮类离子螯合-缔合类、冠醚类、肽菁类等,下面做具体介绍。
1醇、酮及β-双酮类萃取体系
醇类和酮类中被应用过的物质包括丙醇、异丙醇、戊醇、异戊醇、2-乙基己醇、丙酮、环己酮、甲基异丁基甲酮等。该类物质是最早用于萃取锂的萃取剂,其中2-乙基己醇和甲基异丁基甲酮在一些工厂中还被应用过。
在其它金属离子的存在下对锂离子具有较强的选择性,通过实验拟订了间歇工艺流程,提出了设计数据和能量的需求量及年产1000吨锂工厂的经济性分析,计算的电能消耗量为每克锂
01426度,生产每克锂最经济的成本(以年产1000吨锂计为5125美分[3]。
最近,有关锂溶液中用β-双酮类萃取剂
萃取锂的研究也比较多,但仅仅处于实验研究阶段,而且所用溶液体系比较简单。比如,Ishi 2m ori等研究了2-噻吩甲酰三氟丙酮(Htta的甲苯溶液分别与1,10-菲咯啉(phen、2,9-二甲基-1,10-菲咯啉(dm p的混合体系对锂的选择性萃取情况,得出萃取平衡取决于形成Li (tta (phen和Li (tta (dm p的有机过程,在Htta -dm p体系中锂/钠的分离系数最大可达10318,远高于Htta -dm p体系。还研究了2-
中图分类号:T Q131.11文献标识码:A文章编号:1008-858X (200501-0042-07
0前 言
近年来,由于金属锂具有比重最轻,化学活性强等特性,金属锂及某些锂的化合物在电池、致冷剂、润滑剂、受控核聚变反应等多方面的应用越来越广泛,对锂的需求量越来越大。另外,由于从溶液中生产锂的工艺简单、相对固体矿成本较低,所以盐湖卤水、海水、地下水逐渐成为国内外提取锂的研究焦点,其中以盐湖卤水等原料提取锂盐的份额逐年增加。