盐湖卤水萃取提锂及其机理研究

孙淑英 叶 帆 宋兴福 李云钊 汪 瑾 于建国

(华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海 200237)

盐湖卤水萃取提锂及其机理研究

孙淑英 叶 帆 宋兴福＊李云钊 汪 瑾 于建国

(华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海 200237)

本文以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂，煤油为稀释剂，在FeCl3存在的条件下，选择性萃取盐湖卤水中的锂。系统研究了相比、萃取剂组成、铁锂比等对锂萃取率的影响，及洗涤、反萃取工艺条件。得到最佳工艺条件为：萃取相比VO/VA为1.5，TBP质量分数为75%，cFe3+/cLi+=2，cH+=0.02 mol·L-1，萃取时间为20 min；洗涤相比VO/VA为15；反萃取相比VO/VA为20。并运用红外与核磁方法分析研究，表明是TBP上的P=O双键与LiFeCl4金属配合物的配位水分子产生氢键作用而使金属配合物与TBP结合。

萃取；卤水；锂；磷酸三丁酯

锂是目前已知原子半径最小、质量最轻的金属，具有独特的物理化学性质，是一种极其重要的能源金属[1]。近年来锂及其化合物在传统工业领域和新材料领域方面得到广泛应用，全球对金属锂的需求十分迫切[2]。盐湖锂资源占全球锂储量的69%和锂储量基础的87%，我国亦具有丰富的卤水锂资源，主要分布在西藏和青海的盐湖地区[3]。传统锂工业主要在伟晶岩型锂矿中通过强能和化学回收工艺提取锂产品，盐湖卤水提锂工艺与之相比能耗低，工艺简单，生产规模易于调整，成本低，是目前国内外的研究焦点[4]。

溶剂萃取法能有效地分离碱金属和碱土金属，是比较有研究前途的盐湖提锂方法[5]，目前对萃取剂及萃取体系的研究，主要集中在醇、酮及β-双酮类[6]、有机磷类[7]、季胺盐-偶氮类离子螯合-缔合类[8]、冠醚类[5]等方面。……