[發(fā)明專利]采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210164150.7
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN103055538A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁承業(yè);李麗娟;時東;李晉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所;中國科學(xué)院青海鹽湖研究所
• 主分類號: B01D11/04
• 分類號: B01D11/04;C01D15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及萃取化學(xué)、化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法。?

背景技術(shù)

鋰不僅在國防工業(yè)中有著重要應(yīng)用，它在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益彰顯，特別是在能源領(lǐng)域：⁶Li和⁷Li分別是未來核聚變反應(yīng)堆的燃料和核裂變反應(yīng)所用重要材料；它作為電池材料的需求也日益增長。因此，鋰有“21世紀(jì)的能源金屬”之稱。國內(nèi)外對鋰的需求量持續(xù)增長，因此對鋰資源的研究和開發(fā)利用顯得迫在眉睫。?

鹽湖鹵水是鋰的重要資源。我國具有豐富的鹽湖鹵水鋰資源，其蘊(yùn)藏量居世界前列。但是，由于鹵水中含有多種金屬離子，其綜合利用及從鹵水中分離提取鋰的技術(shù)是需要研究的重要課題，特別是對于含有高濃度鎂、低濃度鋰的所謂“高鎂鋰比”鹵水中分離提取鋰，是公認(rèn)的世界性技術(shù)難題。?

溶劑萃取技術(shù)是從溶液中分離提取各種金屬的有效技術(shù)，它具有分離效率高、工藝和設(shè)備簡單、操作連續(xù)化、易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是從“高鎂鋰比”鹵水中提取分離鋰的最有前途的方法之一。自上世紀(jì)六十年代中期以來，國內(nèi)外已提出了若干萃取體系及工藝。1967年，Nelli?J.R.等發(fā)明了一種萃取體系及工藝[1.Nelli?J.R.et?al.Fr.1,535,818(1967)；USP3,537,813(1970).]：在鹵水中添加FeCl₃作為共萃劑，用80％二異丁酮-20％磷酸三丁酯作為有機(jī)相，將Li與Fe以LiFeCl₄形式共萃取進(jìn)入有機(jī)相，與水相中大量MgCl₂及其他金屬分離。該體系對Li的萃取雖具較高的選擇性，但用水反萃取產(chǎn)生LiCl和FeCl₃混合液，須用二(2-乙基己基)磷酸-磷酸三丁酯體系再次萃取分離Li與Fe，致使工藝冗長、操作繁瑣，至今未見其用于工業(yè)生產(chǎn)。1979年，中科院青海鹽湖研究所提出了用單一萃取劑磷酸三丁酯的煤油溶液萃取鋰的體系?和工藝，從而簡化了萃取體系，并于1984年進(jìn)行了從大柴旦鹽湖鹵水中萃取鋰的半工業(yè)試驗，于1987年申請了中國發(fā)明專利[3.黃師強(qiáng)等，中國發(fā)明專利，87103431]，并獲得了授權(quán)。但是，該體系中磷酸三丁酯濃度較高，對萃取設(shè)備的腐蝕性較強(qiáng)，且在長期運(yùn)轉(zhuǎn)中萃取劑不僅在水中溶解損失，而且在酸性介質(zhì)中磷酸三丁酯發(fā)生降解，特別是它對用于制作萃取設(shè)備的材質(zhì)的嚴(yán)重溶脹作用限制了其工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用。?

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法對設(shè)備腐蝕性強(qiáng)而難以產(chǎn)業(yè)化的問題，本發(fā)明提供一種能降低對設(shè)備的腐蝕性且適合工業(yè)應(yīng)用的從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法。?

本發(fā)明提供一種采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其采用共萃劑、萃取劑和稀釋劑進(jìn)行鋰的萃取，所述萃取劑為酰胺類化合物和中性磷氧類化合物的混合物，其中：?

所述酰胺類化合物的結(jié)構(gòu)式為：?

式中，R¹為苯基、帶有取代基的芳基、吡啶基或帶有取代基的吡啶基，R²為C4-C16直鏈、帶有支鏈、或帶有環(huán)烷基取代的脂肪烷烴，R³為C4-C16直鏈、帶有支鏈、或帶有環(huán)烷基取代的脂肪烷烴；?

所述中性磷氧類化合物的結(jié)構(gòu)式為：?

式中，R⁴為C1-C12直鏈或帶有支鏈的烷基、C1-C12直鏈或帶有支鏈的?烷氧基、苯基、取代苯基、苯氧基或取代苯氧基；R⁵為C1-C12直鏈或帶有支鏈的烷基、C1-C12直鏈或帶有支鏈的烷氧基、苯基、取代苯基、苯氧基或取代苯氧基。?

其中，所述芳基及吡啶基的取代基為一個或多個。?

其中，所述芳基及吡啶基的取代基為鹵素、C1-C6烷基、羥基、C1-C6烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、苯氧基、取代苯氧基、哌啶基、嗎啉基、吡咯基、四氫吡咯基、硝基、氨基、或上述取代基自由組合構(gòu)成的二至五個取代基的苯基及二至四個取代基的吡啶基。?

其中，所述酰胺類化合物結(jié)構(gòu)式為下列結(jié)構(gòu)式之一：?

式中R²和R³如前所述。?

其中，所述中性磷氧類化合物為磷酸三丁酯。?

其中，所述中性磷氧類化合物為磷酸三辛酯。?

其中，所述酰胺類化合物和中性磷氧類化合物在有機(jī)相中的含量(體積百分?jǐn)?shù)V％)在30％至100％。?