盐湖卤水锂萃取体系的性能研究

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2018.06.008盐湖卤水锂萃取体系的性能研究薛宇飞，蒋开喜，王海北，谢铿，周起帆（北京矿冶科技集团有限公司，北京100160）摘要：采用溶剂萃取法从盐湖卤水中提取锂，筛选出萃取剂为TBP，协萃剂为MIBK，共萃剂为FeCl3，稀释剂为磺化煤油。优化萃取条件如下：40%TBP+20%MIBK+40%磺化煤油、O/A=2.5、n(Fe3+/Li+)=2.5、初始水相H+0.04mol/L。结果表明，单级锂萃取率为91.21%，镁萃取率为2.10%，锂镁分离系数为483.05。经化学法、红外吸收光谱法证实了新萃合物的生成，

2、并通过斜率法初步推断其组成为LiFeCl4·4TBP·MIBK。根据离子缔合萃取理论讨论了萃取过程，证实了该混合体系适合从高Mg/Li、低酸度的氯化物型盐湖中萃取锂。关键词：盐湖卤水；锂萃取；TBP；MIBK；共萃；离子缔合萃取中图分类号：TF826+.3文献标志码：A文章编号：1007-7545（2018）06-0000-00StudyonPropertiesofLithiumSolventExtractionSystemforSaltLakeBrineXUEYu-fei,JIANGKai-xi,WANGHai-bei,XIEKeng,ZHOUQi-fan(BGRIMMTech

3、nologyGroup,Beijing100160,China)Abstract：LithiumwasextractedfromsaltlakebrinewithmixedsolventsystemconsistingofextractionagentofTBP,synergisticsolventextractionagentofMIBK,co-extractionagentofFeCl3,anddiluentofsulfonatedkerosene.Theoptimumsolventextractionconditionsinclude40%TBP+20%MIBK+40%su

4、lfonatedkerosene,O/A=2.5,n(Fe3+/Li+)=2.5,andoriginalH+concentrationof0.04mol/L.Theresultsshowthatsingle-stagelithiumsolventextractionrateis91.21%,andmagnesiumsolventextractionrateis2.10%withseparationcoefficient()of483.05.NewextractingcomplexformationisdemonstratedbychemicalanalysisandIRspect

5、ra,andtheformationisLiFeCl4·4TBP·MIBKinferredbyslopemethod.Extractionprocessesarediscussedbasedonion-pairextractiontheory.ThismixedsystemisdemonstratedtoextractlithiumfromchloridesaltlakewithhighMg/Liratioandlowacidity.Keywords：saltlakebrine;lithiumextraction;TBP;MIBK;co-extraction;ion-pairex

6、traction我国盐湖锂资源占锂资源储量的79%[1]，居世界第三位。青海柴达木盆地盐湖锂资源蕴藏2700多万t[2](以LiCl计)，开展盐湖卤水提锂技术研究对于促进锂资源合理开发利用具有重大意义。卤水提锂主要有沉淀法、煅烧浸取法、萃取法、吸附法、盐析法和碳化法等[3-4]。其中萃取法因具有生产设备简单、工艺流程短、操作简便、对环境友好、选择性高等诸多优势而极具发展潜力[5-6]。NELLI等[7]最先提出向高镁锂比卤水中添加FeCl3，并选取20%TBP+80%二异丁酮体(DIBK)萃取体系对萃取Li，但萃取率较低，且DIBK在水中溶解损失较大。REDDY等[8-9]对此体

7、系进行了改进，使用甲基异丁基酮(MIBK)代替DIBK，研究了TBP-MIBK混合体系在盐酸体系萃取Fe3+的情况，结果显示TBP/MIBK对Fe3+具有协同萃取效应。谭元忠等[10-11]进一步比较了TBP/煤油、MIBK/煤油以及TBP/MIBK体系对Li的萃取情况，发现萃取体系在添加FeCl3后，MIBK与TBP均具有萃取Li的能力，而二者的混合物构成了Li协萃体系。协同萃取效应最早由BLAKE等[12]在研究HDEHP萃取铀的各种破乳剂时提出，结果显示，在萃取剂中添加TB