盐湖卤水提锂技术综述

盐湖卤水提锂技术文献综述从盐湖卤水中提取碳酸锂的生产工艺7090年代国外公司在盐湖提锂技和电滲析法等。溶剂萃取法溶剂萃取技术是利用锂离子在液相和有机相中分配比不同而使油萃取体系，其基本原理如下：FeCl3+Cl-=FeCl4- (1-1)2TBP+Li++FeCl-=LiFeCl·2TBP(萃取) (1-3)4 4LiFeCl·2TBP+HCl=HFeCl·2TBP+LiCI(反萃) (1-4)4 43式中FeCl为络合剂；TBP为萃取剂；HCl为反萃剂，浓度为3mol/L。通过多级萃取、反萃，得到氯化锂溶液，除杂浓缩后用碳酸钠沉锂制取碳酸锂。此方法的优点是锂萃取率高，镁锂分离效果好，可以从高镁锂比盐湖卤水中提取碳酸锂，并且在工艺上可行；水量大，设备腐烛较大，在生产过程中容易对盐湖和周边地区造成污染。沉淀法沉淀法是向卤水中加入沉淀剂制备碳酸锂的方法，主要包括碳酸盐沉淀法、铝酸盐沉淀法和硼锂共沉淀法。碳酸盐沉淀法：Minsal公司首先Atacama1-1所示。/锂比卤水耗碱量提取锂盐的主要方法。近年来，已有将该方法用于从高镁/锂比水中提锂的相关报道：首先将盐湖晶间卤水进行自然蒸发浓缩，先析出部分氯化钠；然后继续蒸发浓缩，析出氯化钾和剩余的氯化钠；再加入沉淀剂除镁、钙等离子，液固分离后将滤液LiCl浓度浓缩至100g/L以上，最后以碳酸钠为沉淀剂，使锂以碳酸锂的形式析出。又便于实现工业化；缺点是流程较长，锂的收率不高。铝酸盐沉淀法该方法的基本原理:Al(0H)3+LiCl+nH20=LiCl·Al(0H)3.nH20(沉淀锂) (1-4)LiCl·Al(0H)3.nH20+H20=xLiCl+(1-x)LiCl·Al(0H)3·(n+l)H2O(洗脱锂)(1-5)LiCl·Al(0H)3.nH20为固体不溶物，青海大柴旦盐湖利用此方法31-213-15A1(0H)。3度较好；其主要缺点是淡水和碳酸钠消耗量大、能耗高、工序较多、周期较长。硼锂共沉淀法硼锂共沉淀法的关键是控制卤水的酸性环境，通过加入沉淀剂使硼锂共沉淀，然后通过水浸使硼锂分离，其工艺流程如图1-3所示。75%-85%了新方法。吸附法锂属和碱土金属离子的干扰；另一方面还要求吸附剂吸附/洗脱性能稳定，制备简单，价格便宜，能大规模操作使用，并且对环境无污染。根据吸附剂种类可以把吸附法分为有机离子吸附法和无机离子吸附法。HF应用前景小。无机离子吸附法是依靠无机离子吸附剂对锂离子特定的记忆效型吸附剂。无定型氢氧化物吸附剂无定型氧氧化物吸附剂的表面富含大量羟基，表面轻基容易和溶液中阳离子形成配合物，其吸附机理如下：M-OH+Li++OH—=Li-O-M+(1-6)M洗脱较困难。层状吸附剂这类吸附剂一般为+4价金属的酸式盐，比如磷酸盐和砷酸盐。但砷酸钍有毒，制约了其的应用范围。离子筛型吸附剂2 2 70γ-Mn02、二氧、MnO·0.31HO2 2 :聚合法、直接粘合法和喷雾造粒法。其中，聚合法是最理想的造粒方N,N-PVC溶解，将其作为粘合剂把锂锰16.14mg/g，成型后吸附量为4.79mg/g，但其溶损较小，表明膜状吸附剂一样具有很好的发展前景。工艺简单、选择性高、环境友好，更适合于从高镁锂比的卤水中提取锂，具有发展前景。通过粘结剂造粒会使吸附剂亲水性、孔隙率、交换速率、选择性与吸附能力下降；此外，目前吸附性较好的无机离子筛吸附剂大多由水热法合成，受设备限制产量小、成本高，还未能实现工业化生产。碳化法碳化法是依据碳酸氧锂在水中溶解度高的特性，其工艺流程如图1-4所示。该方法是在处理高镁/锂比的硫酸亚镁型盐湖卤水提出的新方法煅烧法煅烧法是以提硼后的含锂水氯镁石饱和卤水为原料，通过喷雾干燥得到含锂氯化镁，经高温煅烧得含锂氧化镁，然后经过水洗，水洗液除杂、浓缩后加入碳酸钠沉淀析出碳酸锂，其工艺流程如图1-5所示。源综合利用水平高，原料消耗少；这种方法的缺点是设备腐烛严重，蒸发量大、动力消耗大。盐析法盐析法是将盐湖饱和氯化镁卤水提硼后，通过冷冻蒸发，获得含LiCI6%~7%22利用LiCI和MgCl在HCI水溶液中溶解度的不同，用HCI盐析MgCI22提取LiCI。实际应用还有困难。选择性半透膜法电渗析器，利用一价选择性离子交换膜进行循环(连续式、连续部分循环式或批量循环式)浓缩锂，获得富锂低镁卤水。然后通过深度除杂、精制浓缩，便可制得LiCO或LiCI。此方法可使Li+的回收率在80%2 395%(Mg2+/Li+)0.3:1~10:1Li+2~20g/L。但目前该方法成本较高，还不能实现工业化。纳滤技术方案说明2070年代，是由反渗透膜发展起来的，ees介于反渗透和超滤之间的膜分离技术称为“杂化过滤(Hybrid)0世纪0。纳滤膜作为一种新型的分离膜，具有以下的特点：(MolecularWeight200～2000；pH的依赖关系。对不同价态离子截留效果不同－对阳离子的截留率按下列顺序3 4 3递增：H，Na，K，Mg，Ca，Cu。对离子截留受共离子影响:共离子半径越小，膜对该离子的截留率越小，共离子价数越大，膜对该离