本發(fā)明屬于鹽湖提鋰,尤其涉及一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中萃取鋰的協(xié)同體系及萃取方法。
背景技術:
1、中國青藏高原地區(qū)的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,折合約有250萬噸(以li2o計)。在這些鹽湖中,少量的鋰與大量的鎂共生,使得鹽湖鹵水具有高鎂鋰比的特性。由于鎂鋰相似的性質,從高鎂鋰比鹽湖鹵水中提取鋰資源成為技術難題。
2、針對從高鎂鋰比鹽湖鹵水中提鋰這一技術難題,國內開發(fā)了多種技術,例如吸附法、膜分離法、電化學法、溶劑萃取法等。吸附法具有良好的選擇性,但要制備和回收吸附材料,且在脫附過程中消耗大量淡水。膜材料使用壽命較短,在鹽湖環(huán)境中易中毒受損。電化學法需要大量電能,并且電極材料的再生性能較差。
3、溶劑萃取法避免了制備復雜的分離材料,也不需要額外的能源;溶劑萃取法成本低、效率高、易于工業(yè)放大,具有工業(yè)潛力,因而受到廣泛的關注,但萃取劑的溶損以及生產過程中酸堿耗量較大等問題限制了該方法的工業(yè)潛力。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中萃取鋰的協(xié)同體系及萃取方法,該協(xié)同體系能從高鎂鋰比鹽湖鹵水中選擇性提取鋰資源,反萃過程中使用稀鹽酸實現完全反萃;得到的反萃液鋰含量較高,容易從中制備碳酸鋰產品。
2、本發(fā)明提供了一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中萃取鋰的協(xié)同體系,包括萃取劑a、萃取劑b、稀釋劑和氯化鐵;
3、所述萃取劑a選自二(2-乙基己基)2-乙基己基膦酸酯(dehehp)、二己基己基膦酸酯(dhhp)、二丁基2-乙基己基膦酸酯(dbehp)和二己基2-乙基己基膦酸酯(dhehp)中的一種或多種;
4、所述萃取劑b選自二(2-乙基己基)磷酸酯(p204)、2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯(p507)、二(2,2,4-三甲基戊基)次膦酸(cyanex272)和二(2-乙基己基)膦酸(p227)中的一種或多種。
5、優(yōu)選地,所述萃取劑a占協(xié)同體系的30~60vol%;
6、所述萃取劑b占協(xié)同體系的10~30vol%;
7、氯化鐵與高鎂鋰比鹽湖鹵水中鋰的摩爾濃度比為1~2。
8、優(yōu)選地,所述稀釋劑選自煤油、磺化煤油、260號溶劑油、正庚烷、環(huán)己烷或其它c7~c13的碳氫化合物。
9、本發(fā)明提供了一種采用上述技術方案所述協(xié)同體系從高鎂鋰比鹽湖鹵水中提鋰的方法,包括以下步驟:
10、將萃取鋰的協(xié)同體系和ph小于3的高鎂鋰比鹽湖鹵水混合,萃取,得到負載有機相;
11、將所述負載有機相和反萃劑混合,反萃,得到含鋰的反萃液。
12、優(yōu)選地,所述協(xié)同體系和ph小于3的高鎂鋰比鹽湖鹵水的體積比為(1:1)~(10:1);
13、萃取的級數為一級或多級逆流萃??;多級逆流萃取的級數為5~8級。
14、優(yōu)選地,所述負載有機相和反萃劑的體積比為(10:1)~(30:1);
15、所述反萃的級數為1級或多級逆流反萃,多級逆流反萃的級別為2~5級。
16、優(yōu)選地,所述反萃劑為稀鹽酸,所述鹽酸的ph值為1~3。
17、優(yōu)選地,所述ph小于3的高鎂鋰比鹽湖鹵水中氯離子含量不低于213g/l。
18、本發(fā)明提供了一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中萃取鋰的協(xié)同體系,包括萃取劑a、萃取劑b、稀釋劑和氯化鐵;所述萃取劑a選自二(2-乙基己基)2-乙基己基膦酸酯(dehehp)、二己基己基膦酸酯(dhhp)、二丁基2-乙基己基膦酸酯(dbehp)和二己基2-乙基己基膦酸酯(dhehp)中的一種或多種;所述萃取劑b選自二(2-乙基己基)磷酸酯(p204)、2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯(p507)、二(2,2,4-三甲基戊基)次膦酸(cyanex272)和二(2-乙基己基)膦酸(p227)中的一種或多種。該體系所用的萃取劑的溶損度都小于目前常用的萃取劑tbp。該協(xié)同體系可以從高鎂鋰比鹵水中選擇性提取鋰資源,并且在反萃過程可以使用稀鹽酸實現完全反萃。該協(xié)同體系得到的反萃液鋰含量較高,容易從中制備碳酸鋰產品。萃取劑a,萃取劑b,稀釋劑,以及負載的fecl3都能循環(huán)利用。實驗結果表明:鋰的萃取率為97.6~99.3%,鎂的萃取率為0.9~1.7%;鋰的反萃率為98~99%。
1.一種從高鎂鋰比鹽湖鹵水中萃取鋰的協(xié)同體系,包括萃取劑a、萃取劑b、稀釋劑和氯化鐵;
2.根據權利要求1所述的協(xié)同體系,其特征在于,所述萃取劑a占協(xié)同體系的30~60vol%;
3.根據權利要求1所述的協(xié)同體系,其特征在于,所述稀釋劑選自煤油、磺化煤油、260號溶劑油、正庚烷、環(huán)己烷或其它c7~c13的碳氫化合物。
4.一種采用權利要求1所述協(xié)同體系從高鎂鋰比鹽湖鹵水中提鋰的方法,包括以下步驟:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述協(xié)同體系和ph小于3的高鎂鋰比鹽湖鹵水的體積比為(1:1)~(10:1);
6.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述負載有機相和反萃劑的體積比為(10:1)~(30:1);
7.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述反萃劑為鹽酸,所述鹽酸的ph值為1~3。
8.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述ph小于3的高鎂鋰比鹽湖鹵水中氯離子含量不低于213g/l。