[发明专利]一种从酸性体系中萃取锂离子的方法

说明书

一种从酸性体系中萃取锂离子的方法，属于资源综合利用技术领域，可解决酸性体系Li⁺提取、富集难的问题，该方法采用[OHEmim][NTf₂]和Cyanex 923协同萃取的方式从含Li⁺的酸性体系中萃取Li⁺，实现了Li⁺从水相到有机相的高效迁移和富集，采用0.5‑1mol/L盐酸作为反萃剂可将有机相中90%以上的Li⁺反萃出来。Cyanex 923作为萃取剂还可实现Li⁺/Na⁺的选择性分离。该方法操作简单、富集效率高，显著大于单独采用Cyanex 923或者其他中性萃取剂从酸性体系中萃取Li⁺的效率。该方法适用于去除多价金属离子后含锂酸性溶液Li⁺的分离和富集。

技术领域

本发明属于资源综合利用技术领域，具体涉及一种从酸性体系中萃取锂离子的方法。

背景技术

锂是重要的能源战略材料，在国防建设和清洁能源开发中发挥着举足轻重的作用。近年来，随着核能、航天航空、新能源等行业的迅速崛起，锂作为战略性资源的重要地位日益凸显。含锂矿石和盐湖卤水提锂是重要的锂资源生产和供应渠道。除此之外，从其他废弃资源或者二次资源如粉煤灰、煤矸石、废电池等中回收锂也是研究的热点。酸性介质浸出是从废弃资源中回收有价金属常用的方法，目前提锂的研究集中在中性和碱性体系中进行，有必要开发一种直接从酸性体系中高效富集Li⁺的方法。

目前提锂的方法有碳酸盐沉淀法、电渗析法、溶剂萃取法、吸附法等，主要用于从中性和碱性含锂体系中进行锂的提取。碳酸盐沉淀法是最早研究从盐湖卤水中提锂并已工业化的方法，适用于低镁锂比（Mg/Li10）的盐湖；锂矿石经浸出、除杂工艺后也采用碳酸盐沉淀法生产碳酸锂。电渗析法在盐湖提锂中已有工业化应用，该工艺通过电驱动使一价离子选择性的透过膜从而实现Li⁺的分离和富集。吸附法是一种从低浓度的含锂卤水或者海水中富集Li⁺的方法，通常采用金属锰或钛氧化物离子筛特殊的孔道结构选择型的吸附Li⁺，如专利CN107243318A和CN108435143A分别公开了一种钛型和锰氧体锂离子筛的制备方法，该技术从中性或者碱性体系中提锂，在酸性体系中离子筛结构易坍塌，Li⁺的吸附容量大大降低。溶剂萃取法也是锂富集分离常用的方法，一般通过弱酸性螯合剂（如β-双酮、8-羟基喹啉、苯偶氮萘酚等）和中性萃取剂（TOPO、TBP、1-10邻菲啰啉等）协同提锂，如盛怀禹等在《化学学报》上发表的“碱金属萃取化学研究”采用苏丹 I和TOPO组成的体系可协同萃取Li⁺，但该体系需要在较高的pH条件下（11）才能有效的萃锂。专利CN87103431公开了一种由FeCl₃-TBP-溶剂煤油组成的萃取体系从盐湖卤水中提取氯化锂，该体系可以在酸性体系萃取Li⁺，但仅在盐酸体系适用，在其他酸性介质中该体系对Li⁺的萃取能力很弱。

发明内容

本发明针对酸性体系Li⁺提取、富集难的问题，提供一种从含锂的酸性体系中分离、富集Li⁺的方法。

本发明采用如下技术方案：

一种从酸性体系中萃取锂离子的方法，包括如下步骤：

第一步，多价金属离子分离：将含锂的酸性溶液进行除杂分离，得到除杂净化后富含Li⁺的酸性溶液；

第二步，锂离子的富集：将富含Li⁺的酸性溶液和有机相按体积比1:2~1:7的比例混合进行萃取反应，反应时间为10~30min，反应结束后，液液分离得到富锂有机相；