盐湖锂资源分离提取方法研究进展.
膜分离盐湖提锂
膜分离盐湖提锂盐湖提锂是一种常见的锂资源开采方式，通过膜分离技术可以有效提高锂的提取效率。
本文将从盐湖提锂的原理、膜分离技术的应用以及未来发展前景等方面进行阐述。
一、盐湖提锂的原理盐湖提锂是通过从含锂盐湖水体中提取锂离子来获得锂资源的一种方法。
盐湖水体中含有丰富的锂盐，但锂离子与其他盐类杂质相互混合，需要通过分离技术将锂离子与其他离子分离开来。
目前，常用的分离方法包括化学法、物理法和膜分离法。
其中，膜分离技术因其高效、低能耗的特点受到广泛关注。
二、膜分离技术的应用膜分离技术是一种基于膜的物质分离方法，通过选择性透过和阻挡不同组分的膜，实现对混合物的分离。
在盐湖提锂中，膜分离技术主要应用于锂离子的分离与浓缩。
常见的膜分离方法包括逆渗透膜、离子交换膜和电渗析膜等。
1. 逆渗透膜逆渗透膜是一种半透膜，具有高选择性的特点。
在盐湖提锂中，通过逆渗透膜可以将盐湖水体中的锂离子与其他离子分离开来。
逆渗透膜的工作原理是利用高压将水分子强行挤出，而锂离子则被膜所阻挡，从而实现锂离子的分离和浓缩。
2. 离子交换膜离子交换膜是一种具有特殊结构的膜材料，可以通过与溶液中的离子发生交换反应来实现离子的选择性分离。
在盐湖提锂中，通过选择性吸附和解吸过程，离子交换膜可以将锂离子与其他离子分离开来。
离子交换膜具有高选择性、高通量和易于操作等优点，在盐湖提锂中具有广阔的应用前景。
3. 电渗析膜电渗析膜是一种利用电场作用实现离子分离的膜材料。
在盐湖提锂中，通过施加电场，可以使盐湖水体中的锂离子向阳极迁移，而其他离子则向阴极迁移，从而实现锂离子的分离和浓缩。
电渗析膜具有能耗低、操作简便的特点，在盐湖提锂中具有重要的应用价值。
三、盐湖提锂的未来发展前景随着锂资源的日益紧缺和对新能源的需求增加，盐湖提锂作为一种高效、低成本的锂资源开采方式，具有广阔的发展前景。
膜分离技术作为盐湖提锂的核心技术之一，其应用前景也非常广阔。
未来，随着膜材料的不断创新和膜分离技术的不断完善，盐湖提锂的提取效率将得到进一步提高，同时也将降低能耗和环境污染。
利用吸附技术提取盐湖卤水中锂的研究进展
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吸附法盐湖卤水提锂研究进展
吸附法盐湖卤水提锂研究进展吸附法是将溶液中的目标物质吸附到固体材料的表面上，常用于从盐湖卤水中提取锂。
该方法具有操作简便、工艺流程简单等优点，在锂资源开发领域得到广泛应用。
本文将对吸附法提取盐湖卤水中的锂的研究进展进行综述。
盐湖卤水中锂含量较低，约为0.01%~0.3%。
传统的锂提取方法主要包括热卤法、氨水法和电渗析法等，但这些方法存在成本高、生产效率低的问题。
而采用吸附法进行锂提取具有工艺简单、产品纯度高等优点，因此受到了广泛关注。
在吸附法中，选择合适的吸附剂对于提高锂的吸附效果至关重要。
目前常用的吸附剂包括聚合物树脂、离子交换树脂、活性炭等。
聚合物树脂具有较高的选择性，但吸附容量有限；离子交换树脂具有较高的选择性和吸附容量，但成本较高；活性炭是一种常用的吸附剂，具有良好的吸附性能和选择性。
对于吸附剂的制备方法，常用的有原位合成、后处理和表面修饰等。
原位合成方法通过在吸附剂中引入功能基团或活性中心来提高锂的吸附性能；后处理方法则通过化学或物理方法对吸附剂进行改性和处理，进一步提高其吸附性能；表面修饰方法则是通过在吸附剂表面修饰一层其他功能性材料，提高吸附剂的选择性和吸附容量。
在吸附剂的选择和制备之后，还需要针对盐湖卤水中的锂吸附条件进行研究。
研究人员可以通过改变吸附剂的pH值、温度、盐湖卤水中的离子浓度等参数，优化锂的吸附条件。
此外，吸附动力学、吸附等温线、吸附容量等参数也需要进行研究，并优化吸附工艺参数，以提高锂的吸附效果和提取效率。
目前，吸附法在锂资源开发领域已取得了一定的进展。
许多研究已针对吸附剂的选择和制备方法进行了研究，并优化了吸附条件。
一些研究还尝试将吸附法与其他提取方法相结合，以提高锂的提取效率。
尽管如此，仍然有一些问题需要解决，比如吸附剂的选择性和吸附容量的提高、吸附过程中的能耗等。
综上所述，吸附法在盐湖卤水提锂方面有着广阔的应用前景。
通过优化吸附剂的选择和制备方法、优化吸附条件和工艺参数，可以进一步提高锂的吸附效果和提取效率。
高镁锂比盐湖镁锂分离与锂提取技术研究进展
高镁锂比盐湖镁锂分离与锂提取技术研究进展一、本文概述随着全球对清洁能源需求的不断增长，锂作为关键原材料在电池行业，特别是锂离子电池中的应用日益广泛。
然而，锂资源的提取和分离技术一直是制约其大规模应用的关键因素之一。
特别是在高镁锂比盐湖中，锂的提取和分离技术面临着巨大的挑战。
因此，针对高镁锂比盐湖的镁锂分离与锂提取技术研究具有重大的现实意义和战略价值。
本文旨在全面综述高镁锂比盐湖镁锂分离与锂提取技术的研究进展，分析当前主流技术的优缺点，并探讨未来可能的研究方向。
文章将首先介绍高镁锂比盐湖的特点和锂提取的重要性，然后详细阐述各种镁锂分离技术的原理、应用现状及存在问题，包括沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法等。
随后，文章将重点介绍锂提取技术的研究进展，包括溶剂萃取法、电解法、生物提取法等，并对比各种方法的优缺点。
文章将展望未来的研究方向，以期为高镁锂比盐湖镁锂分离与锂提取技术的发展提供理论支持和实践指导。
二、高镁锂比盐湖镁锂分离技术盐湖中的镁锂比通常较高，这使得从盐湖中提取锂变得极具挑战性。
高镁锂比盐湖镁锂分离技术的研发一直是科研人员的研究重点。
近年来，随着科技的进步，许多新的分离技术被开发出来，主要包括沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法以及溶剂萃取法等。
沉淀法是最早应用于盐湖提锂的技术之一，其基本原理是利用锂与其他元素在化学性质上的差异，通过添加适当的沉淀剂使锂以沉淀的形式从盐湖卤水中分离出来。
然而，由于盐湖中镁离子浓度极高，沉淀法在处理高镁锂比盐湖时效果并不理想。
吸附法是一种有效的镁锂分离技术，其关键在于选择合适的吸附剂。
近年来，研究者们开发出了多种具有高选择性和高吸附容量的吸附剂，如纳米材料、分子筛和离子液体等。
这些吸附剂能够在高镁锂比环境下实现锂的有效分离。
离子交换法也是一种常用的镁锂分离技术，其基本原理是利用离子交换剂的离子交换性能，将盐湖卤水中的锂离子与交换剂上的其他离子进行交换，从而实现锂的分离。
吸附法从盐湖卤水中提锂研究进展
吸附法关键是研制性 能优 良的吸附剂 ， 它要 求 吸附剂 对 锂有优 良的选择吸附性 ， 以便能排 除 卤水 中大 量共存 的碱金属 ， 碱土金属离子 的干扰 ； 此外要求 吸附剂吸 附 一洗脱性 能稳定 ， 制 备方法简便 ， 成本低 ， 利用率高 ， 交换 速率快 ， 适合较 大规模 操作 使用 ， 环境 无污染 等。 对
针 对 高 镁 锂 比盐 湖 卤水 中锂 的 分 离 提 取 ， 内 外 研 究 者 展 国 开 了积极 的探索 ， 渐将 目光集 中在锰 系离 子筛 吸 附法 。锂 锰 逐
２ 吸 附法 提 锂 研 究 进 展
根据 吸附剂 的性质可分为有机离 子交换 吸附剂和无 机离子 交换 吸附剂。
出来 ， 晶型 由斜 方转 变 为单 斜 的 ＨＳＯ ， 对锂 具有 “ ｂ 但 记忆 ” 功 能 ， Ｈ位可 以定量与 锂进行 交换 。通 过对 复合锑 酸型 吸附 剂 其 离子交换特性的研究 ， 分析其核磁共振 （ ｍ） 图， ｍ 谱 可初步 断定 ， 在锂选择性高的部位 ， 锂是被牢 固吸附 的， 最后通 过改变 解吸 液 的酸度来 回收锂 。 近 年 来 有 研 究 者 合 成 Ｌ —Ｓ ｉ ｂ—Ｍｎ复 合 氧 化 物 并 探 究 其 对 于 Ｌ 的吸附性能 。国内石西 昌等 将 Ｌ ｃ Ｍｎ ：和 Ｓ ： ｉ ｉ ０、 Ｏ ｂＯ 以不 同的 Ｌ／ ｂ Ｍ ｉＳ／ ｎ摩尔 比在 ８ ０℃ 下高温 固相 法反 应 １ ０ ２ｈ得 到 “ 一Ｓ ｂ—Ｍｎ复合氧化物 ， 然后 在 ２ ５℃下用 ０ ５ Ｍ盐 酸洗 脱 ． “ ， 到相 应 的锂 吸 附 剂 ， 锂 的 吸 附 量 最 大 可 达 到 ３．３ ｍ Ｚ ， 得 对 ３ ２ ｓ ｇ 稳定性 较好 ，ｂ和 ＭＲ的溶损均较低 。 ｓ ２ ２ ３ 离子 筛 型 氧化 物 ．． 离 子筛 吸附剂是预先 在无机 化合 物 中导人 目的离子 ， 者 两 加 热反应生成复合物 ， 在不改变结 晶结构 的前 提下 ， 目标 离子 将 抽出 ， 从而制得 的具有 规则空 隙结 构 的无 机物 质 。这 种空 隙具 有接受原导入的 目的离子 而构成 最佳结 晶构 造 的趋势 ， 在多 故 种离子存在的情况下 ， 其对原导入 目的离子有 筛选 和记忆 作用 ， 这种作用 即为“ 离子 筛效 应” 。将 合成 的离 子 筛 吸附 剂酸 化 处 理， 即可得 到离子筛 吸附剂 。提锂用 离子筛 吸 附剂 研究 最多 的 是锰系离子筛和钛系离子筛 。 （） １ 锰系离子筛
国内外从盐湖卤水中提锂工艺技术研究进展
前言
自然界中的锂资源主要赋存于花岗伟晶岩型矿 床、盐湖卤水、海水及地热水中。据统计, 盐湖卤水 锂资源储量约占锂资源总量的 70~ 80% , 因此盐湖 卤水提锂将成为锂盐生产的主攻方向。近年来, 智 利的阿塔卡玛( At acama) 盐湖, 美国的西尔斯( Sear2 les) 湖, 银 峰 ( Silver P eak) 湖 地 下 卤 水 和 阿 根 廷 Hombe Muert o 盐湖, 形成较强的生产能力。目前, 全球从卤水中生产的锂盐产品( 以碳酸锂计) 已占锂 产品总量的 85% 以上。
水合硫酸锂结晶沉淀法上世纪 80 年代已有专 利报导, 但所得 Li2SO4#H2O 纯度< 95% , 回收率< 76% 。近年, Jerome[5] 用 At acama 盐湖 卤水蒸发浓 缩获得两种不同组成的卤水, 混合后卤水中的硫酸 锂超过它的溶解 度, 再分三个阶段沉 淀出 Li2SO4# H2O 晶体。第一种卤水中氯化钾、光卤石和硫酸锂 饱和, 含 Mg2+ 4. 7~ 6% , Li+ 0. 8~ 1. 2% , SO24- 1. 2 ~ 4. 2% ; 第二种卤水中水氯镁石、光卤石和硫酸锂
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2006 年 10 月
世界科技研 究与发展
21 世纪青年学者论坛
饱和, Li+ 含 量 2. 5 ~ 6% , Mg2+ < 6% , SO24- < 012% 。两种卤水以三种形式混合: 一是两种卤水先 分别 预 热至 30 ~ 70 e , 在结 晶 器 中 混 合 沉 淀 出 Li2SO4#H 2O 晶体, 再进行固液分离, 洗涤; 二是直接 将两种卤水混合, 首先沉淀出光卤石, 固液分离后母 液送至另一结晶器沉淀出 Li2SO4#H2O 晶体, 再进 行过滤、洗涤; 三是先将由氯化钾、光卤石和硫酸锂 饱和的卤水冷却至 5~ 15 e 沉淀出光卤石, 分离母 液并预热至 20~ 40 e 后, 与另一种水氯镁石饱和的 卤水混合沉淀出 Li2SO4#H 2O 晶体, 再进行固液分 离, 洗涤, 流程中产生的多余母液送至蒸发池浓缩后 再返回流程, Li2SO4 #H2O 纯度可达 98. 97% , 锂的 总回收率达 73. 3% 。该方法不需另加化学原料, 较 为适合于低镁锂比的硫酸盐型盐湖卤水, 其技术关 键要获得上述两种不同组成的卤水。 1. 4 硼镁、硼锂共沉淀法
盐湖卤水提锂的研究进展
专题报告之九一．二．三．四．五．主要内容二、国内外锂资源及锂盐市场80%盐湖锂资源其它80%世界锂资源概况我国锂资源储量及分布(万t 锂)2.931.261.670.52盐湖卤水新疆－－－－盐湖卤水内蒙古－170.24－－盐湖卤水西藏453.42280.81116.9953.30全国总计16.8116.720.090.07锂云母湖南0.020.02－－锂辉石山西0.20.2－－锂辉石福建0.560.330.230.17锂云母河南31.263.4227.8425.04锂云母江西55.3538.7516.6014.88锂辉石四川50.5450.54－－地下卤水湖北295.75169.5770.56126.2盐湖卤水青海查明资源储量资源量储量基础储量主要矿物产地世界及我国主要盐湖的卤水组成％(wt)盐湖锂盐的增长趋势世界锂盐的市场13861883628637305555340096总计202421820015933136765144直接用矿石11837665428477974187734982世界合计40501788157013621030非、澳等国345321548212863107256829亚洲4624624952185842637814691欧洲3554821399147801341212432美洲2005年2000年1995年1990年1985年地区或国家23近几年锂盐价格走势图世界锂盐的市场三、我国盐湖锂的产业化现状盐湖所东台基地我国的盐湖特点目前我国盐湖锂开发的主要公司有万丈盐桥近几年柴达木盐湖盐湖开发状况四、盐湖提锂方法及研究进展茶卡盐湖沉淀法盐湖提锂 NaClNaCl+KCl NaCl 池NaCl ＋KCl LiCl 池Li 2CO 3厂H 2OH 2O H 2O 卤水 萃取除硼沉淀除镁纯碱沉锂碳酸锂产品MgCO 3+Mg(OH)2四、盐湖提锂方法及研究进展近几年沉淀法提锂的技术进展大柴旦盐湖沉淀法盐湖提锂四、盐湖提锂方法及研究进展炭化－沉淀联合法溶剂萃取法盐湖提锂溶剂萃取法优缺点新疆盐湖溶剂萃取法近几年的发展人工盐湖风景离子筛法盐湖提锂盐湖卤水交换老卤存放锂盐溶液除杂干燥锂盐产品淋洗液离子筛法盐湖提锂离子筛提锂的优缺点美丽的大盐湖五、二次锂资源的回收展望请各位批评指正谢谢！察尔汗盐湖。
盐湖提锂技术
盐湖提锂技术第一篇：盐湖提锂技术1. 简介盐湖提锂技术是一种将盐湖卤水中的锂含量进行提取的技术。
盐湖卤水主要存在于地下盐湖形成的地质环境中，同时含有锂、钾、钠、镁等多种元素。
从盐湖卤水中提取锂的技术被认为是目前锂资源最优化、低成本、环保的开发方式。
2. 盐湖卤水中的锂盐湖卤水中的锂主要以氯化锂的形式存在，占锂总含量的90%以上。
而磷酸锂、硫酸锂等其他锂化合物则只占锂总含量的10%左右。
3. 盐湖提锂技术开发历程盐湖地区的锂资源发现早，但是开始开采较晚。
最早使用盐湖提锂技术的国家是美国，早在1940年代就开始在加利福尼亚、内华达等地进行盐湖提锂开采。
早期的技术主要是采用氯化物热分解、溶浸萃取等方法，这些方法耗水量大、产出低、成本高、污染大等问题让人不满意。
经过不断的改进和技术创新，盐湖提锂技术逐渐趋向成熟。
目前，盐湖提锂技术已经成为全球锂资源开发的主要方式之一，南美利亚和澳大利亚的大型锂矿场也使用盐湖提锂技术。
4. 盐湖提锂技术流程盐湖提锂技术主要包括盐湖注水、温度、pH值、浓差、晒干、萃取、电积和脱水等步骤。
(1) 盐湖注水利用井房打入淡水以保证盐湖水平面不下降，保证卤水稳定性。
(2) 温度和pH值控制卤水通常需要加热，以加速水的蒸发和产生化学反应。
同时，控制pH值可以防止电离作用产生的正浮游粒子对提取过程的干扰。
(3) 浓差卤水在相应的盐池中晒干，使其成分浓缩，提高锂含量。
(4) 萃取将浓缩后的卤水通过萃取器提取，使得锂离子与萃取剂相结合，然后用水洗去萃取剂和非锂元素(如钠、钾等)。
(5) 电积分离将已经被提取出来的锂离子通过电积分离的方式与金属结合成为纯锂。
(6) 脱水最后通过蒸发等方式将锂加工成为各种锂化合物产品，用于电池、玻璃制品、陶瓷等领域。
5. 盐湖提锂技术的优势与其他锂矿开采方式相比，盐湖提锂技术具有如下优势：(1) 相对低的成本盐湖提锂的开采成本相对较低，主要原因是卤水本身就是天然资源，不需要进行炉渣、浮选等相关的设备和矿石处理费用。
盐湖提锂专题研究报告
盐湖提锂专题研究报告一、西藏盐湖提锂：把握从0到1的历史性机遇西藏盐湖储量丰富，资源禀赋优异；目前在产或筹建中试线的主要有，西藏矿业所属扎布耶盐湖，西藏城投所属龙木错和结则茶卡，容汇锂业参股麻米错，西藏锂能的捌仟错盐湖以及其他盐湖。
我们预期随着技术进步和政策鼓励，西藏盐湖提锂有望百花齐放。
二、政策助力，技术突破，西藏盐湖提锂未来可期建设世界级盐湖产业基地规划方案形成强大政策推力，盐湖资源远景规划或超10万吨LCE；盐湖提锂技术取得新进展。
西藏盐湖开发，未来可期。
（一）资源储量丰富，政策、需求持续驱动，西藏盐湖提锂有望开启新征程西藏盐湖储量丰富，资源禀赋优异；政策支持、市场需求量大，西藏盐湖开发开启新际遇。
2020年，政府开展西藏盐湖锂产业绿色发展技术研讨会；2021年国家发改委降低15%税率的企业所得税。
新能源汽车销量加大，碳酸锂价格上涨，资源供不应求，碳酸锂价格上行趋势较强。
西藏盐湖储量大，锂资源丰富，主要分布在藏西北地区，卤水以锂、硼含量高为基本特征，同时还含有较高的铷、铯、溴等伴生微量元素。
除拉果错、麻米错、龙木错、鄂雅错等硫酸盐型锂盐湖外，还拥有独特的碳酸盐型锂盐湖，如扎布耶、当雄错、班戈错、结则茶卡等，其显著特点是卤水的Mg/Li值较低或几乎不含Mg2+，卤水经自然蒸发便可得到碳酸锂，具有其他类型盐湖不可比拟的资源优势，是我国重要的盐湖锂资源产地。
西藏盐湖提锂成本低。
目前，我国电池级碳酸锂90%以矿石为原料，而全球锂产品超过60%是由盐湖锂获得。
以西藏盐湖提锂加工成本较矿石提锂低40%左右，具有很强的竞争力。
因此，近几年来我国西藏地区盐湖锂资源开发越来越受到重视，以东西台、扎布耶、结则茶卡、当雄错、扎仓茶卡等为代表的盐湖提锂技术基本突破，为锂产品的深加工奠定了基础。
政策驱动西藏盐湖高质量发展。
西藏既是重要的国家安全屏障，同时也是重要的战略资源储备基地，在党和国家工作全局中居于重要地位。
盐湖卤水提锂分离材料的研究进展
一
巨大的锂资源至今无法利用。采用吸附或离子交换技术直接从 中低锂含量盐湖 卤水 中提取锂是
盐 湖 卤水 提 锂 分 离材 料 的研 究进 展
张 艳 钟 辉 闫 明
（ 成都理工大学材料与化 学化工学院，四川 成都 ６０５） １０９
摘 要 ：采用 吸附或离子交换技术直接从 中低 锂含量盐湖 卤水 中提取 锂是最经 济、最理想 的提锂
技术路线 ，寻找 、研究性能优异 的锂 的吸附分离材料 ，是实现这一技术 路径 的关键 。重 点 阐述 了 离子交换与吸 附法提锂 的各种分离材料 ，并指出了盐湖 卤水提锂今后 的研究方 向。
广东微量元素科学
２０ 年 ０６
Ｇ Ａ Ｇ Ｏ Ｇ ＷＥＬＡ Ｇ Ｙ Ａ Ｓ Ｅ Ｕ Ｕ Ｎ Ｄ Ｎ ＩＩＮ Ｕ Ｎ ＵＫ Ｘ Ｅ
第１ ３卷第 ２期
速度慢、吸附容量小、溶损大、利用率低、成本相对高，因此难 以实现工业化 ，应用前景较小。
２ 无机离子 交换 与吸附剂
由于无机离子交换体具有特异的耐放射性 、耐热性 ，引起国内外学者 的关注。而离子记忆无
料 ，可分为 有机 离子 交换树 脂 和无机 离子交换 与 吸附剂 。
ｌ 有机离子 交换树脂
有机离子交换树脂法［ 就是把人工树脂 直接加入到 卤水中来吸附 卤水 中的 ｂ 】 ，如 ：Ｉ Ｒ一 １０Ｂ型阳离子交换树脂 ， ２ 青海钾肥厂曾用何氏 Ｈ Ｆ树脂对青海一期工程产钾后的老卤进行 中型
青海某盐湖卤水提取碳酸锂工艺技术的探讨
青海某盐湖卤水提取碳酸锂工艺技术的探讨青海是中国西部一个以盐湖资源闻名的省份，盐湖中富含碳酸锂。
碳酸锂是一种重要的工业原料，广泛应用于锂电池、催化剂、玻璃陶瓷等领域。
因此，如何高效提取出盐湖中的碳酸锂成为了青海盐湖开发利用的重要课题之一。
在青海盐湖卤水提取碳酸锂的工艺技术方面，目前主要有蒸发结晶法、溶剂萃取法、离子交换法和膜分离法等多种方法。
这些方法各有优劣，下面将对各种方法进行探讨。
蒸发结晶法是目前应用最广泛的提取碳酸锂的方法。
该方法的原理是利用卤水中碳酸锂溶解度随温度变化的特点，通过升温和再降温的过程，使碳酸锂从卤水中析出。
这种方法具有工艺简单、设备投资小和生产成本低的优点，但是存在浓缩倍数低、能耗较高的问题。
溶剂萃取法是利用有机溶剂从卤水中萃取出碳酸锂的方法。
这种方法的原理是利用有机溶剂与卤水中的碳酸锂形成络合物，通过相分离实现碳酸锂的提取。
这种方法具有提取效率高、产品纯度高的优点，但存在溶剂选择和再生成本高的问题。
离子交换法是通过固定相和流动相中锂离子之间的离子交换作用实现碳酸锂提取的方法。
这种方法的原理是利用具有特定功能基团的阳离子交换树脂将卤水中的锂离子吸附，并通过洗脱流动相来实现碳酸锂的提取。
这种方法具有操作简便、设备投资少的优点，但存在吸附容量有限、再生效果差的问题。
膜分离法是利用具有特定孔径和特殊材料的膜实现卤水中的碳酸锂离子的选择性分离的方法。
这种方法的原理是利用膜材料的渗透性和选择性，将碳酸锂离子从卤水中分离出来。
这种方法具有能耗低、技术成熟的优点，但存在膜材料选择和寿命问题。
综合考虑以上各种方法的优缺点，青海盐湖卤水提取碳酸锂的工艺技术可以采用蒸发结晶法与溶剂萃取法相结合的方式。
首先，通过蒸发结晶法将卤水浓缩，提高碳酸锂的浓度；然后，采用溶剂萃取法进一步提取卤水中的碳酸锂；最后，通过蒸发结晶法将溶剂中的碳酸锂沉淀出来，得到纯碳酸锂产品。
在工艺技术的实施过程中，还需要考虑环境保护和资源利用的问题。
盐湖卤水提锂进展研究
学 术 论 坛1 盐湖锂资源概况1.1国外锂资源的分布自然界中的锂资源主要赋存于花岗伟晶岩型矿床、盐湖卤水、海水及地热水中,由于玻利维亚的乌尤尼、智利的等巨大盐湖卤水资源先后探明,盐湖卤水锂资源储量约占锂资源总量(总储量约1.466×107t)的70%～80%。
其中玻利维亚的乌尤尼、智利的阿塔卡马和中国西藏北部的扎布耶3个矿床锂资源量超过100万t。
中国已探明的锂资源工业储量在世界上仅次于玻利维亚,其中盐湖卤水锂储量超过3×106t,具有良好的资源条件和开发前景。
近年来中国虽然也在积极开发盐湖锂资源,但目前产品仍以矿石生产为主,生产成本高(超过智利的2倍),没有市场竞争力。
因此,研究低成本的卤水提锂技术,积极开发中国丰富的盐湖卤水锂资源具有重要的经济价值。
世界及中国主要盐湖卤水组成见表1及表2。
1.2国内外某些盐湖卤水的锂含量和组成玻利维亚乌尤尼盐湖是世界第一大盐湖,海拔3650m,面积9000km 2,锂储量达980万t 。
其次是智利的阿塔卡玛干盐湖,面积达3200km 2,某些地区晶间卤水锂浓度极高,可达0.5%～0.7%,估计面积在1400km 2湖中储锂量达4.50×106t。
我国西藏扎布耶盐湖和柴达木盆地盐湖是我国两个最大的盐湖卤水资源,其远景储量与世界其他国家目前已探明的总储量相当,是全球重要的锂资源地。
扎布耶盐湖固液相氯化锂储量达947万t,卤水中锂含量高达1000～2000mg/l,其锂资源主要呈碳酸盐型。
柴达木盆地盐湖锂盐(按LiCl计)储量约1520.7万t,锂盐矿主要赋存于盐湖地表卤水和晶间卤水中,卤水矿床主要有一里坪、东台吉乃尔、西台吉乃尔盐湖、大柴旦盐湖、察尔汗大浪滩等,盐湖中有较大的锂盐储量,但含量较低、分布较分散,镁锂比较高,其中察尔汗盐湖,面积5856km 2,是世界第二大盐湖,LiCl储量约为8×106t,该湖卤水属于氯化物型,浓缩后老卤中锂浓度仍较低约200ppm～300ppm,镁锂比由原卤中的上千降低到500左右,但其锂资源的开发同样存在一定的难度。
盐湖锂资源开发利用与研究进展
世 界 上 锂 资 源 比较 丰 富 。锂 资 源 主 要 分 布 在 南 、北 美 洲 、亚 洲 、澳 洲 和 非 洲 。现 今 世 界 上 开采 应 用 最 多 的 锂 矿 物 是 锂 辉 石 、 透 锂 长 石 、锂 云 母 和 锂 磷 铝 石 等盐 湖 、含 锂 卤水 和 井 水 也 是 重 要 的 锂 资 源 ，西 方 国家 利 用 盐 卤水 生 产 锂 化 合 物 （如 碳 酸 锂 ）已 占 锂 产 品 生 产 能 力 的 ３０％ 左 右 。 我 国 是 锂 资 源 大 国 ，已探 明 的 锂 矿资源储量居世界第 二位 ，其 中卤水锂 盐 占总储量 ７９％ ，主要 分 布于西藏 、青海 两地 的盐 湖 中。青 海 柴达木 盆地 盐湖 卤水 中锂 的储 量 占到 了全 国总 量 的 ５８％ 左 右 。 我 国锂 资 源 主 要 分 布 在 青 海 、西藏 、四川 、江西 、新疆 、湖北 、河南及 湖南 等地 。 自然 界 的锂 元 素 主 要 存 在 于 锂 辉 石 、锂 云 母 和 卤水 中 。 目前 ，全 世 界 已探 明 的金 属 锂 的 资 源 为 ２ ２５５万 ｔ，我 国 探 明 的工 业 储 量 居 世 界 第 二 位 ，锂资源远景储量 更为 可观 ，其 中 ８０％是 卤水 矿资 源 ，仅 青海 和西 藏 卤 水 锂 的 远 景 储 量 即 与 世 界 其 它 国家 目前 已 探 明 的 总 储 量 相 当 ，所 以我 国是 世 界 最 重 要 的 锂 资 源大 国 。
我 国对 外 开放 以 来 ，金 属 锂 市 场 １９８５年 至 １９９６年 ，平 均 每 年 以 ２０％ 至 ２５％ 的 速 度 增 长 。 仅 锂 离 子 电 池 就 以 平 均 ２０％ 以 上 的速 度 增 长 。铝 镁 锂 二 元 、三 元 合 金 急 需 大 量 金 属 锂 ，吸 收 式 空 调 机 所 需 溴 化 锂 每 年 也 以 １５％ 的 速 度 在 递 增 ，受 控 核 聚 变 反 应堆 的冷却剂用 量也 很 可观 ，所 以市 场前 景 十分 广 阔。锂 及 其
盐湖卤水中锂的分离提取研究进展
盐湖卤水中锂的分离提取研究进展摘要：当前金属锂及其的化学物已被广泛应用在许多领域中，对其的需求量也在逐渐的增多，为此文章主要是对在盐湖卤水中的几个提锂技术展开了研究，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：盐湖卤水；镁锂分离；提锂1、前言锂是自然界中最轻的一种金属，其有着高的比热以及电导率，当前已被广泛应用在我国的许多领域当中。
当前科学技术的发展和进步使得金属锂及其的化学物的应用变得广泛，对其的需求量也随之而增多，为此文章主要是对如何在盐湖卤水中有效的提取锂展开了研究和探讨。
2、盐湖卤水提锂主要方法2.1、沉淀法沉淀法的原理是利用太阳能以自然蒸发，浓缩和制备蒸发罐中的含锂盐的盐，然后通过分离过程如硼去除，去除和镁去除旧盐水中存在锂。
当锂含量达到合适的浓度时，使用碳酸盐，铝酸盐或碱金属石灰和氯化钙作为沉淀剂的混合物或盐析药，以以碳酸锂的形式沉淀锂。
从盐湖盐水中提取锂包括碳酸盐沉淀，铝酸盐沉淀，水合硫酸锂结晶沉淀和近期硼镁，锂锂共沉淀等等。
采用碳酸盐沉淀法从盐水中的盐湖中提取锂是最早的研究方法，并应用于工业。
该方法是在浓缩的盐湖盐水中加入工业纯碱，以碳酸锂的形式沉淀锂。
该方法适用于从低成本盐湖中提取锂从盐湖中提取锂的比例。
该方法工艺复杂，耗碱量大，但近年来有了很大改进，已成为比盐湖盐水更主要的从锂中提取锂的方法。
目前，盐湖碳酸锂制取高纯碳酸锂的关键技术已成为新的研究热点。
当前技术进步，通过碳酸盐沉淀法从盐湖盐水中提取盐湖盐水锂碳酸锂的专利报告。
陆增等发明了一种用高镁锂比从盐湖盐水中提取碳酸锂的方法，即盐湖盐水自然蒸发并通过太阳蒸发罐浓缩，分段结晶分离，加入沉淀剂，用镁离子形成不溶的盐，固体 - 液相除去液相和镁。
调节进料溶液的pH，蒸发并浓缩以结晶NaCl。
氯化锂的浓度应大于100g/l;碳酸锂通过用苏打灰分作为沉淀剂的碳酸锂分离，分离和干燥制备，王日公等将高于盐湖的高镁盐水控制在过饱和浓度范围内40-100℃，立即用搅拌器泵入振荡分离塔，在孵化状态下，加入化学测定的碳酸钠，启动搅拌器和振荡器振荡5-10分钟，站在碳酸锂和碳酸镁的重要界面上，同时碳酸镁和碳酸镁被同时分离，碳酸锂悬浮液被脱水，并按照常规精制对粗碳酸锂进行了优化，该方法可在盐湖地区一步直接分离碳酸锂，大大减少了运输量，不需要淡水，分离步骤简单快捷，在一定程度上降低了生产成本。
盐湖提锂萃取剂及萃取体系研究进展
盐湖提锂萃取剂及萃取体系研究进展卫丽娜1,康锦1,李虎2,李恩泽1,成怀刚1,程芳琴1(1.山西大学,资源与环境工程研究所,山西低附加值煤基资源利用协同创新中心,国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室,山西太原030006;2.青海锦泰锂业有限公司)摘要:中国盐湖中蕴藏着丰富的锂资源,溶剂萃取法提锂是目前研究较多且较深入的方法之一。
大量研究表明,萃取剂分子的结构是决定萃取效率的关键因素。
对近年来盐湖卤水提锂萃取剂及萃取体系的研究进展做了综述,着重综述了醇+酮、有机磷、季胺盐-偶氮离子螯合-缔合、冠醚和离子液体等不同类型萃取剂及萃取体系的研究现状,分析了各类萃取剂在提锂过程中的机理、特点及存在的问题,并在此基础上对溶剂萃取法盐湖提锂萃取剂的发展方向做了展望。
关键词:盐湖提锂;溶剂萃取法;萃取剂;萃取机理中图分类号:TQ131.11文献标识码:A文章编号:1006-4990(2021)05-0021-05Research progress of lithium extractants and extraction systems from salt lakesWei Lina 1,Kang Jin 1,Li Hu 2,Li Enze 1,Cheng Huaigang 1,Cheng Fangqin 1(1.Institute of Resources and Environmental Engineering ,Shanxi University ,Shanxi Collaborative Innovation Center ofLow Value-Added Utilization of Coal-Related Wastes ,National Key Laboratory of High Efficiency Utilization Technology ofCoal W aste in Environmental Protection ,Taiyuan 030006,China ;2.Qinghai Jintai Lithium Industry Co.,Ltd.)Abstract :There are abundant lithium resources in China ’s salt lakes.Solvent extraction is one of the most widely studied andin⁃depth methods at present.A large number of studies have shown that the molecular structure of extractants is the key factor to determine the extraction efficiency.The research progress of extractants and extraction systems for lithium ex⁃traction from salt lake brine in recent years was summarized ,focusing on the research status of different types of extractants and extractionsystems ,such as alcohol+ketone ,organophosphorus ,quaternary ammonium salt⁃azo ion chelation⁃association ,crownether and ionic liquid.The mechanism ,characteristics and existing problems of various extractants in the process of extracting lithium were analyzed ,and on this basis ,the development direction of the solvent extraction method for extracting lithium from salt lake was prospected.Through this review ,it can be concluded that all the five extractants have specific functional groups or structures which are complex with Li +,so lithium can be extracted from salt lake brine.The organic phosphorus extraction system has high selectivity for lithium ,relatively stable chemical properties and low price ,so it is the most promising extractant for industrialization.The design and synthesis of new efficient organic phosphorus extractants and the construction of efficient green extraction system have broad prospects.Key words :salt lake lithium extraction ;solvent extraction ;extractants ;extraction mechanism锂是目前已知的最轻的金属元素,被广泛应用于航空、医药、制冷、电子等多个领域[1-3]。
盐湖提锂膜分离技术
盐湖提锂膜分离技术随着人们对清洁能源的需求不断增加，锂离子电池成为了不可或缺的能源储存方式。
而锂的提取则是制造锂离子电池的首要步骤。
传统的锂提取方法通常需要大量的化学品和能源，同时还会产生大量的污染物，对环境造成严重影响。
因此，研究一种高效、环保的锂提取技术变得尤为重要。
盐湖提锂膜分离技术就是一种备受关注的新型锂提取技术。
一、盐湖提锂膜分离技术的基本原理盐湖提锂膜分离技术是一种基于反渗透技术的锂提取方法。
该技术利用反渗透膜对盐湖水进行过滤，将水中的钠、钾、镁等离子和碳酸根离子过滤掉，而锂离子则被滞留在膜表面形成浓缩液体。
随后，再将浓缩液体进行加热蒸发，得到高纯度的锂盐。
盐湖提锂膜分离技术的主要原理是利用反渗透膜的特殊性质，即只允许水分子通过，而不允许溶质通过。
反渗透膜是一种高分子复合材料，其表面具有一定的孔径和孔隙度，能够将水分子从盐湖水中筛选出来，从而实现对锂离子的分离和浓缩。
二、盐湖提锂膜分离技术的优点相比传统的锂提取方法，盐湖提锂膜分离技术具有以下优点：1. 环保：盐湖提锂膜分离技术不需要大量的化学品和能源，同时也不会产生有害的废水和废气，对环境无污染。
2. 高效：盐湖提锂膜分离技术的分离效率高达90%以上，能够快速、高效地提取锂离子。
3. 低成本：盐湖提锂膜分离技术的设备简单，维护成本低，能够大量生产高纯度的锂盐。
4. 可持续：盐湖提锂膜分离技术能够实现对盐湖水的循环利用，减少对水资源的浪费，符合可持续发展的要求。
三、盐湖提锂膜分离技术的应用前景随着锂离子电池在各个领域的广泛应用，对高纯度锂盐的需求也越来越大。
盐湖提锂膜分离技术因其高效、环保、低成本等优点，成为了锂盐生产领域的重要技术。
目前，盐湖提锂膜分离技术已经在国内外得到广泛应用，特别是在我国西部地区的盐湖资源开发中，盐湖提锂膜分离技术已经成为主流技术。
未来，随着清洁能源的需求不断增加，锂离子电池的市场规模也将不断扩大。
盐湖提锂膜分离技术将会得到更广泛的应用，同时也将会不断完善和优化，以进一步提高锂的提取效率和纯度，为清洁能源的发展做出更大的贡献。
盐湖卤水提锂方法研究
盐湖卤水提锂方法研究由智利SQM公司和德国ChemetallSCL公司开发的智利阿塔卡玛盐湖是世界上利用碳酸盐沉淀法从低镁锂比卤水生产碳酸锂产品的代表，两家公司的年产能分别达到了42000t和23000t［6］。
智利SQM公司碳酸锂生产工艺如图3所示。
此法工艺成熟，对环境危害较小。
由于在除镁过程中要消耗大量的纯碱，因此长期以来，该方法对于镁锂比高的盐湖卤水并不适用，但近年来已有将该法应用于高镁锂比的盐湖卤水中提锂生产碳酸锂的专利报道。
王日公等［7］使用高镁锂比盐湖卤水在40～100℃温控条件下使其达到过饱和状态，然后抽入到带搅拌器的振荡分离塔中;加入化学计量的碳酸钠，同时开动搅拌器及振荡器，振荡5～10min后静置，直至观察到锂镁碳酸盐有明显的分界面后，使用离心机同步分离碳酸镁和碳酸锂粗品，并将粗品精制后得到碳酸锂产品。
陆增等［8］利用太阳能日晒蒸发池使盐湖卤水自然蒸发浓缩，分段结晶分离后加入沉淀剂，与镁离子形成难溶盐，进行固液分离，得到的液相进行初步除镁，使氯化锂浓度达到100g/L以上;最后加入沉淀剂纯碱充分反应，使碳酸锂沉淀析出，经分离、干燥等工序制得碳酸锂产品。
吸附法吸附法是使用对Li+有较高选择性的吸附剂来吸附Li+，再洗脱Li+，达到分离L i+与其它杂质离子的目的，适用于从高镁低锂型的盐湖卤水提锂过程，具有工艺简单、选择性好、回收率高、对环境无污染等特点，其生产工艺如图4所示。
目前已应用于工业化生产的锂吸附剂的是铝酸盐吸附剂和无定型氢氧化物吸附剂。
美国FMC公司根据其开发的阿根廷霍姆布雷托盐湖锂含量较低(含Li+0.06%)，镁锂比不高(1.37)，卤水杂质少等特点［9］，采用了自主研发的选择性净化吸附法工艺从盐湖卤水中提锂生产Li2CO3、LiCl等产品。
虽然其生产细节尚未披露，但该公司申请的专利报道为基于对Li+选择性高的铝酸盐吸附剂来提取锂。
根据其工艺专利介绍，该工艺使用了无定型铝酸盐对卤水中的锂具有高效选择沉淀的作用，会形成［LiCl•Al(OH)3•xH2O］的复合物这一原理，从而达到分离回收锂的目的。
高镁锂比盐湖卤水萃取提锂研究
高镁锂比盐湖卤水萃取提锂研究摘要：金属锂及其化合物以其优异的物理化学性能在信息、能源、医药和军事等领域得到了广泛的应用。
由于岩石矿床中锂资源的含量较低，盐湖卤水已成为提取锂的重要来源，如何从盐湖卤水中高效提取锂资源已成为许多企业面临的重大问题。
现有的从盐湖卤水中提取锂的方法主要有沉淀法、溶剂萃取法和吸附法。
综述了这些方法的研究进展。
在此基础上，提出了盐湖卤水提锂技术的发展建议。
关键词：金属锂；盐湖卤水；盐湖提锂锂具有诸多优良的物理化学性质，其功能和用途十分广泛，被认为是“推动世界进步的能源金属”。
锂产品最初主要应用于军事上，随着新能源、冶金、航天航空以及玻璃制造等行业的快速发展，人们对锂的需求量逐年攀升，提锂工艺技术的发展也日益受到重视。
地壳中锂的含量仅为0.0065％左右，其中少部分存在于岩石矿床中，而约80％的锂资源蕴含于盐湖卤水中。
我国是一个锂资源大国，锂资源总储量位居世界第二位，其中盐湖卤水锂资源储量占我国锂总储量的79％，主要分布于我国的青海和西藏等省。
盐湖卤水成分复杂，含有大量金属和非金属元素，其中对盐湖卤水提锂工艺最具干扰的元素是镁，而我国青海和西藏的盐湖主要以高镁锂比型盐湖为主，其中青海柴达木盆地一带盐湖的镁锂比甚至高达50以上。
因为镁和锂的物理化学性质十分接近，且盐湖卤水中镁的含量远高于锂，镁锂分离十分困难，成为盐湖卤水中锂资源大规模开发的技术瓶颈。
目前，众多的学者对盐湖提锂工艺技术进行了研究探索，所用方法主要有沉淀法、溶剂萃取法、吸附法等。
本文对近年来国内外盐湖提锂的主要工艺技术研究进展进行总结。
１、盐湖提锂的工艺方法1.1沉淀法沉淀法的原理是利用太阳能将盐湖卤水自然蒸发浓缩，经脱硼、除钙、除镁去除杂质后，在母液中加入混合物沉淀剂或盐析剂使锂以沉淀物的形式分离。
沉淀法提取金属锂在工业上应用较早，该工艺成熟、操作简单、可靠性高，但该方法对碱土金属离子浓度高和锂离子浓度低的卤水适应性较差。
膜分离盐湖提锂
膜分离盐湖提锂膜分离技术在盐湖提锂中的应用引言：盐湖是一种富含锂资源的地质环境，全球范围内的盐湖资源储量丰富。
提取锂元素是盐湖资源开发的重要环节，而膜分离技术作为一种高效、经济、环保的分离技术在盐湖提锂中发挥着重要作用。
本文将介绍膜分离技术在盐湖提锂中的应用，并探讨其优势和挑战。
一、膜分离技术的原理膜分离技术是利用半透膜的选择性通透性，将混合物分离成不同组分的方法。
在盐湖提锂过程中，膜分离技术可以用于提取锂盐、回收锂离子等环节。
常见的膜分离技术包括逆渗透膜、离子交换膜和电渗析膜等。
二、膜分离技术在盐湖提锂中的应用1. 逆渗透膜技术逆渗透膜是一种能够过滤盐离子和其他杂质的膜，通过施加压力使水分子透过膜而拦截其他物质。
在盐湖提锂中，逆渗透膜可以用于去除盐湖水中的杂质，提纯锂盐溶液。
通过逆渗透膜技术处理盐湖水，可以高效地分离出纯净的锂盐溶液，提高锂资源的利用效率。
2. 离子交换膜技术离子交换膜是一种能够选择性传递离子的膜，可以根据离子大小和电荷来选择性地分离离子。
在盐湖提锂中，离子交换膜可以用于回收锂离子。
通过离子交换膜技术，可以将含锂溶液与其他离子进行交换，将锂离子从溶液中分离出来。
这种方法不仅可以提高锂资源的回收率，还可以减少对环境的污染。
3. 电渗析膜技术电渗析膜是一种能够通过电场作用将离子分离的膜，利用离子在电场中的迁移速率不同实现离子的分离。
在盐湖提锂中，电渗析膜可以用于提取锂盐。
通过电渗析膜技术，可以将含锂溶液置于电场中，利用锂离子的电荷特性进行分离。
这种方法具有操作简便、效率高的优点，对盐湖提锂具有较大的应用潜力。
三、膜分离技术的优势和挑战膜分离技术在盐湖提锂中具有许多优势。
首先，膜分离技术可以实现连续分离，提高生产效率。
其次，膜分离技术不需要大量的化学试剂，对环境友好。
此外，膜分离技术具有操作简便、成本较低等特点。
然而，膜分离技术在盐湖提锂中也面临一些挑战。
例如，膜的选择和设计需要根据盐湖水的成分进行优化，以达到最佳的分离效果。
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专论与综述盐湖锂资源分离提取方法研究进展*贾旭宏 1, 2, 李丽娟 1, 曾忠明 1, 刘志启 1, 2, 张波1, 2(1中国科学院青海盐湖研究所 , 中国科学院盐湖资源与化学重点实验室 , 青海西宁 810008;2中国科学院研究生院 , 北京 100049 摘要 :介绍了我国盐湖卤水锂资源的特点和开发现状 , 对目前国内外盐湖卤水提锂的方法和技术的进展情况进行了综述和评价 , 指出了适合我国盐湖卤水提锂的方法和今后的重点研究方向 , 希望能够为我国卤水锂资源的开发利用提供借鉴。
关键词 :盐湖锂资源 ; 卤水提锂 ; 开发技术 ; 综合利用Progress of the M ethod -develop m ent of Separating andExtracti ng L ith i u m fro m Bri ne L akes*JI A X u -hong 1, 2, LI L i -juan 1, ZE NG Zhong -m ing 1, LI U Zhi -qi 1, 2, Z HANG B o1, 2(1Key Laboratory of Salt Lake Resources and Che m istr y , Q i n gha i I nstitute of Salt La kes , C AS , Q inghaiX ini n g 810008;2Graduate Un i v ersity of Chinese A cade m y o f Sciences , Be ijing 100049, Ch i n a Abst ract :The characteristics and explo ita ti o n sta t u s quo o f lith i u m resources i n do m estic sa lt lakes w ere introduced .The status quo and progress on ex traction m ethods of lit h i u m fr o m salt lake br i n es at ho m e and abroad w ere no t on l y re vie w ed but also evaluated . Furt h er m ore , the suitable m ethod of extracti n g lithium fro m sa lt lake bri n es and future research directions w ere po i n ted ou, t in hope o f prov iding so m e reference fo r the explo itati o n o f our do m estic lith i u m resources i n salt lakes .K ey w ords :lith i u m resources in sa lt lakes ; lith i u m extraction in br i n e ; pr ocessi n g techn i q ue ; integ rated utilization*基金项目 :中国科学院科技创新资助项目 (编号 :2008-34 。
作者简介 :贾旭宏 (1985-, 男 , 汉族 , 甘肃人 , 主要从事盐湖提锂新工艺研究。
:(, , E -m a i i l ac . cn锂是 1817年由瑞典著名化学家贝齐里斯的学生阿尔费特逊 (August A r f w edson 在分析一种矿石的成分时发现的 [1]。
近年来 , 世界对锂产品的消费量一直呈较快的增长趋势。
锂是目前已知最轻、半径最小的银白色碱金属 , 因此锂及其化合物有许多特有的优良性能 , 用途非常广泛 [2]。
锂及其化合物已广泛应用于玻璃、陶瓷、润滑、电子、冶金、医药、制冷、航空航天等行业和领域。
在新能源领域 , 氘化 6L i 在核聚变反应堆中用中子照射后可以得到氚 , 是核聚变反应的核燃料 , 这使得锂作为战略能源资源而备受关注。
此外 , 在锂离子电池、超轻高强度锂铝合金等领域的应用也越来越受重视 , 据预测它有希望取代传统矿物燃料而成为大型设备的动力源 , 这使得锂被誉为 21世纪的能源新贵。
锂在自然界中主要以固体锂矿石形式存在于锂辉石、锂云母等伟晶岩中 , 以锂离子形式存在于盐湖卤水、地下卤水及海水中。
据统计 , 世界已发现和新发现的锂资源中 , 卤水锂资源占有绝对优势 , 约占地球锂资源的 91%[3]。
近年来 , 由于卤水提锂具有成本低廉、工艺简单的优势 , 且固体锂矿资源日益枯竭 , 市场上由固体矿物生产的碳酸锂、氯化锂等锂产品大量减少 , 来源于卤水的锂产品比例大幅度提高 , 锂资源的开发及应用方向发生了重大转折。
1 我国卤水锂资源的特点我国是一个锂资源大国 , 已探明的锂资源工业储量位居世界第二 , 仅次于玻利维亚。
远景储量更为可观 , 尤其是液体锂矿资源非常丰富 , 卤水锂占79%。
仅青海和西藏盐湖卤水中锂的远景储量就与世界其他国家目前已探明的总储量相当。
据估计 , 青海柴达木盆地盐区 L i C l 储量约 2700万吨 , 其中台吉乃尔湖区储量约 500万吨 , 西藏扎布耶盐湖卤水锂质量浓度高达1000~2000m g /L,固液相估算锂储量约 150万吨 , 还富含硼、钾、铷、铯、溴等元素 , 具有极大的潜在经济价值 [4]。
我国盐湖含锂卤水资源有两个显著的特点 :一是锂含量高 , 卤水中锂质量浓度高达 2. 2~3. 1g /L; 二是镁锂比高 , 比国外高数十倍乃至百倍 , 东台吉乃尔盐湖卤水镁锂比达到 40(美国银峰卤水中该值为 2, 智利阿塔卡玛盐湖卤水为 6 [5], 这给我国锂资源的开发带来了一定的难度。
因而 , 研究出一种锂资源的高效分离提取技术 , 是大规模开发我国盐湖锂资源的关键。
2 国内外盐湖卤水提锂研究现状卤水组成复杂 , 一般均含有大量 N a 、 K 、 B 、 M g 、 Ca 、 L i 等离子的氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硼酸盐 , 且不同盐湖的组成有很大10 广州化工 2010年 38卷第 10期差异 , 因而各盐湖提锂所采用的生产工艺也不同。
锂在卤水浓缩过程中 , 按卤水体系的特点 , 有的被富集在浓缩的卤水中 , 有的在浓缩过程中随同其他盐类析出。
卤水中的锂常以微量形式与大量的碱金属、碱土金属离子共存 , 由于它们化学性质非常相近 , 使得从中分离提取锂盐十分困难。
镁和锂是元素周期表中处于对角线的两种元素 , 化学性质更是十分相似。
卤水中高含量镁的存在 , 使分离锂的技术变得更加复杂 , 成为卤水提锂的关键技术难题。
因此 , 降低盐湖卤水中的镁锂比值对利用卤水资源生产锂盐的可行性和经济效益至关重要。
纵观国内外从盐湖卤水中提取锂盐的工艺技术方法 , 归纳起来主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸附法、碳化法、煅烧浸取法、许氏法和电渗析法等 [6]。
其中对沉淀法、萃取法、离子交换吸附法的研究较为深入 , 是盐湖卤水提锂的主要方法。
2. 1 沉淀法沉淀法是最早研究并已在工业上应用的方法。
该法是将卤水蒸发制盐后 , 通过脱硼、除钙、除镁等分离工序 , 使锂离子存于老卤中 , 再用纯碱沉淀制碳酸锂产品。
该法将锂作为副产物进行回收 , 工艺技术较为成熟 , 可靠性高 , 但不适用于含大量碱土金属及锂浓度低的卤水 [7]。
2. 1. 1 碳酸盐沉淀法碳酸盐沉淀法 [8-9]是利用太阳能将含锂卤水在蒸发池中自然蒸发、浓缩 , 锂含量达到适当浓度后 , 用石灰除去残留的镁杂质 , 然后加入碳酸钠使锂离子以碳酸锂形式析出 , 此法适用于低镁锂比的盐湖卤水提锂。
美国自 60年代以来从银峰卤水提锂、智利自 70年代中期开始从阿塔卡玛卤水提锂均利用当地充足的太阳能蒸发卤水 , 先分步沉淀析出其他盐类 , 使锂富集于母液中 (其浓度可提高到 0. 5% , 最终以碳酸钠沉淀碳酸锂 [10]。
我国自 50年代以来 , 从自贡井卤经制盐 , 提取硼、钾、碘、溴等产品后 , 约有 80%的锂留在母液中 , 经分步沉淀除 Ca 、 M g 及 Fe 等杂质 , 再用碳酸钠沉淀碳酸锂。
由于该法在提锂前 , 需消耗大量的碳酸钠分步沉淀 Ca 、 M g 等杂质 , 对于我国高镁锂比的盐湖 , 采用此法提锂很不经济。
2. 1. 2 铝酸盐沉淀法铝酸盐沉淀法是一种适合高镁锂比卤水的方法。
20世纪 70年代初 , 中科院青海盐湖研究所对此进行过深入的研究 [11]。
该法是活性氢氧化铝与卤水中锂作用形成锂铝化合物进行提锂。
铝酸钠碳化沉淀法提锂是以 10%铝酸钠为原料 , 经二氧化碳 (浓度为 40% 碳化分解制得对溶液中锂盐具有高效选择性的无定形 A l(OH 3, 将制得的 A l (OH 3按铝锂重量比 13~15加入提硼后(含锂 0. 13% 的卤水中沉淀分离锂 , 锂镁的分离率均达 95%以上。
铝锂沉淀物 (L i C l 2A l(OH 3 n H 2O 于 350 焙烧 30m in , 用水在室温下浸取 , 使沉淀物中铝锂分离。
浸取液用石灰乳和纯碱除去钙、镁等杂质 , 蒸发浓缩后加入 20%的碳酸钠溶液 , 在 95 反应生成碳酸锂 , 经洗涤烘干可达工业一级品标准。
从碳化液中回收的纯碱与氢氧化铝渣在 900 煅烧 , 浸取后得到的铝酸钠溶液可循环使用。
此方法锂的总回收率为 84%, 碳酸锂纯度为 98. 5%~99. 0%。
不足之处是工艺的工序较多、周期较长 , 且铝酸钠碳酸化液和焙烧浸取液蒸发能耗高 , 纯碱消耗量大 , 以致生产成本较高。
黄师强等 [12]用铝酸钠碳化焙烧法从大柴旦盐湖饱和氯化镁卤水脱硼母液中进行了提取碳酸锂的研究 , 锂沉淀率和镁分离率均可达 95%以上 , 制得的碳酸锂纯度达 98%以上 , 锂收率达 87%, 并发现无定形氢氧化铝溶液对锂具有高效选择性且与制备方法无关。
[13]A l C l 为原料海卤 , Ca(OH 2调节 p H 值到 6. 8~7. 0, 形成的氢氧化铝沉淀含有大量的锂 , L i 2O /Al 2O 3摩尔比为 1 5; 沉淀分离并水洗后溶解在36%的盐酸中 , 再用有机溶剂 (如甲基异丙酮萃取锂 , A l C l 3和沉淀的水洗液可以被循环利用。
该法提锂结合了溶剂萃取法 , 但工艺流程十分冗长 , 且锂的回收率也有待提高。