[发明专利]一种从盐湖卤水高效萃取锂的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机化工领域，涉及萃取锂的工艺，尤其是一种从盐湖卤水高效萃取锂的方法。

背景技术

锂是促进现代化建设与科技等相关产业发展的重要稀有元素，是最具发展潜力的一种新型能源和战略资源之一，被广泛应用于高能锂电池、橡胶工业、航空航天、陶瓷、激光、医药、焊接、炸药、水泥、冶炼和新能源等诸多领域，被誉称为“21世纪的能源金属”。尤其是在新能源领域中，1g锂通过热核反应释放出的能量，相当于两万多吨的优质煤燃烧所产生的能量，锂离子电池和核聚变发电是现如今研究的热点方向，鉴于它在原子能工业上的独特性能，又被称为“高能金属”。许多国家从经济发展需要和国家安全角度考虑已将锂作为战略储备物质并开展广泛应用技术研究。

我国是一个具有丰富锂资源的大国，己探明的锂资源储量位居世界第二，尤其是液体锂矿资源非常丰富，占全国总储量的87%，主要分布在青海、西藏、新疆和内蒙古四个省份，仅青海和西藏盐湖卤水锂的远景储量就与世界其他国家目前己探明的总储量相当，且具有很高的开采价值和巨大的潜在经济效益，也是我国今后发展锂盐工业的重要资源宝库。但是目前我国的锂产品尤其是碳酸锂还是主要依赖于进口，还没有成熟的盐湖卤水提锂的工业化装置。因此，必须加强我国卤水锂资源的开发，促进我国锂盐工业的快速发展。

通过检索，发现五篇与本专利申请相关的盐湖提锂专利，具体如下：

1、一种从含锂卤水中提取氯化锂的方法（CN87103431），提出了以TBP-FeCl₃-200^#溶剂煤油组成的萃取体系，卤水经萃取、酸洗、反萃取（6～9mol/L）、除杂、焙烧等最后得无水氯化锂，但由于反萃取过程及氯化锂焙烧过程中的腐蚀问题严重，无法应用于工业化。

2、美国锂业公司提出了以80%二异丁酮（DIBK）-20%磷酸三丁酯（TBP）组成的萃取体系从高镁锂比卤水萃取锂的方法（US3537813），经过七级萃取，锂的总回收率达80%以上，但二异丁酮在水中的溶损严重且价格昂贵，无实际工业化应用意义。

3、一种利用高镁锂比盐湖卤水制备工业级碳酸锂的方法（CN101698488A），提出了以TBP-CON-KS-FeCl₃组成的萃取锂体系，对高镁锂比盐湖卤水进行萃取、反萃取、反萃余液经碱化转化为沉淀、洗涤，最终锂的总回收率高于70%。

4、一种盐湖卤水萃取法提锂的协同萃取体系（CN102001692A），提出了以TBP-BA-FeCl₃-溶剂油组成的协同萃取体系，对高镁锂比盐湖卤水进行萃取、洗脱、反萃取（1～6mol/L）、反萃余液经碱化转化为沉淀，最终得产品碳酸锂。

5、一种从盐湖卤水中提取锂的方法（CN101767804A），提出了以TBP-FeCl₃-离子液体组成的萃取体系，对高镁锂比盐湖卤水进行萃取、洗脱、反萃取（0.1～3mol/L）后得含锂离子的水溶液。

经过仔细分析与比较，现有技术依然存在诸如萃取效率低、反萃取酸度高、设备腐蚀严重、生产成本高等缺点，上述五篇专利没有从根本上解决现有技术存在的问题，因此盐湖卤提取锂的技术仍需改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足之处，提供一种从盐湖卤水萃取法提锂的方法，该方法萃取效率高，反萃取酸度低，设备腐蚀小，生产成本低，同时避免了铁离子带来的干扰，极大地降低了反萃取酸度（0～1mol/L），更重要的是显著提高了锂镁的分离系数，避免了镁离子的洗脱步骤。

本发明实现目的的技术方案如下：

一种从盐湖卤水高效萃取锂的方法，步骤如下：

⑴萃取：先将萃取剂、共萃剂和稀释剂组成萃取有机相，再将该萃取有机相与盐湖卤水按体积比3～4:2混合混合进行三级萃取，单次萃取时间为2～10min，得到有机相；

⑵反萃取：将步骤⑴中得到的有机相与反萃酸溶液混合进行三级反萃取，单次反萃取时间为2～10min，收集水相即为含锂离子的水溶液。

而且，所述萃取有机相中，萃取剂重量百分比用量范围为40～100%，共萃剂重量百分比用量范围最大为20%，稀释剂的重量百分比用量范围最大为40%。

而且，所述的萃取剂为三异丙基磷酸酯、磷酸三丁酯、丁基磷酸二丁基酯、丙酮、环己酮、甲基异丁基甲酮、1-苯基偶氮-2-萘酚、丙醇、异丙醇、戊醇、异戊醇、2-乙基己醇或14-冠-4醚中的任意一种或至少两种的混合物。