[发明专利]一种从盐湖卤水中分离锂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及萃取化学、化工技术领域，具体地讲，涉及一种从盐湖卤水中分离锂的方法。

背景技术

金属锂不仅在国防工业中有着重要应用，它在国民经济中的重要性也日益彰显，特别是在能源领域，⁶Li和⁷Li分别是未来核聚变反应堆的燃料和核裂变反应所用的重要材料，且锂作为电池材料，其需求也在日益增长。因此，锂有“21世纪的能源金属”之称。目前，国内外对锂的需求量持续增长，因此对锂资源的研究和开发利用就显得迫在眉睫。

盐湖卤水是锂的重要来源。我国具有丰富的盐湖卤水锂资源，其蕴藏量居世界前列。但是，盐湖卤水中含有多种金属离子，因此如何从中分离提取锂是需要研究的重要课题。

目前盐湖卤水提锂技术方法主要有蒸发结晶分离法、盐析法、选择性半透膜法、沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法等。其中，溶剂萃取法是从低品位卤水中分离提取锂的较为有效的方法，该法能实现对目标离子的高效选择，尤其对高镁锂比的盐湖卤水其提锂效果较好。

萃取锂的萃取体系通常包括萃取剂、共萃取剂和稀释剂，其中，共萃取剂在萃取体系中起到协助萃取剂萃取锂的作用，简称共萃剂或协萃剂。在操作中，因共萃剂一般为水溶性固体，因此将其与含锂溶液混合得到萃取水相，而萃取剂与稀释剂混合得到萃取有机相，当萃取水相与萃取有机相混合时，萃取水相中的共萃剂协助萃取有机相中的萃取剂完成对Li⁺的萃取。目前溶剂萃取法分离提取锂时，所采用的萃取剂多为含磷有机萃取剂、胺类萃取剂、双酮、冠醚及混合萃取剂，其中研究较多的为含磷有机萃取剂。通常的萃取体系是以磷酸三丁酯(Tributyl phosphate，TBP)为萃取剂，三氯化铁为共萃剂，磺化煤油为稀释剂。以磷酸三丁酯为萃取剂萃取锂的方法其萃取率高，工艺流程简单，有着广阔的应用前景。

但这种方法的缺点也显而易见，在萃取过程中大量挥发性有机溶剂的使用，会给环境带来严重污染，同时，在操作的过程中，由于三氯化铁较易发生乳化，造成了萃取体系中水相与有机相的分离困难。因此，人们迫切找到一种绿色环保的溶剂，使它能够克服操作过程中的挥发性问题。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种从盐湖卤水中提取锂的方法，包括步骤：

A、将磷酸三丁酯与离子液体混合得到萃取有机相，其中，所述离子液体与所述磷酸三丁酯的体积比不高于1:1；

B、将高氯酸盐与盐湖卤水混合获得萃取水相；其中，所述高氯酸盐与所述盐湖卤水中锂离子的物质的量之比为不高于3：1；

C、将所述萃取有机相与所述萃取水相按照体积比为1～4：1室温下震荡混合8min～12min，静置20min，得到富锂有机相。

进一步地，所述步骤C之后还包括步骤：

D、在温度为20℃～80℃用反萃剂反萃所述富锂有机相得到二次卤水；其中，所述反萃剂为0.1mol/L盐酸，所述反萃剂与富锂有机相的体积比为1～3：1；

E、在所述二次卤水中加入可溶性碳酸盐使所述盐湖卤水中的锂离子形成碳酸锂分离出来。

进一步地，在步骤A中，所述离子液体与所述磷酸三丁酯的体积比为0.2～0.5:1。

进一步地，在步骤B中，所述高氯酸盐与所述盐湖卤水中锂离子的物质的量之比为0.5～3：1。

进一步地，在步骤A中，所述离子液体为咪唑类盐。

进一步地，在步骤A中，所述离子液体为[C_4～8mim][PF₆]中的至少一种。

本发明的从盐湖卤水中提取锂的方法，采用磷酸三丁酯/高氯酸盐/咪唑类离子液体为萃取体系，具有流程简单、操作方便、无污染、对锂有高选择性等特点。一方面利用离子液体不挥发、不易燃、不易氧化、对水和空气稳定、便于操作处理、易于回收的特性，避免传统有机溶剂带来的环境污染；第二，本发明在萃取过程中不需要对pH值进行调节，简化操作步骤；第三，利用高氯酸根离子电荷密度低、不易发生乳化的特性，使得两相较易分离，从而可以有效的分离提取锂，所述方法具有很好的实用价值。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的从盐湖卤水中提取锂的方法的流程图。

具体实施方式