[發明專利]一種萃取體系及其應用

有效

• 申請號: 201810960740.8
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN108950247B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 張偉;張麗君;鄭衛琴;胡金波
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海有機化學研究所
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B7/00;C22B3/40
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;張玉瑩

本發明公開了一種萃取體系及其應用。所述的萃取體系包括如式(I)所示的化合物和改質劑；所述的如式(I)所示的化合物與所述的改質劑的摩爾比為0.2:1～5:1。當所述的萃取體系含有稀釋劑時，所述的應用優選包括如下步驟：用所述的有機相萃取廢舊電池濕法處理后的含鋰溶液，得到負載鋰離子的有機相即可。本發明的萃取過程回收率高，平衡時間短，易反萃，易操作，具有良好的實用性和經濟性。通過本發明的萃取體系，可實現鋰離子的快速、高效萃取，如實施例所示，鋰的單級萃取回收率可達到89％，多級總回收率可達到99％。

技術領域

本發明涉及一種萃取體系及其應用。

背景技術

鋰元素具有最小的原子半徑，是目前已知的最輕的金屬，具有與許多其他金屬元素不同的化學和物理性質，因此具有廣泛的用途。鋰及其化合物的應用涉及玻璃、陶瓷、醫藥、冶煉、制冷等多個領域。特別是在新能源領域，鋰被譽為“能源元素”，鋰元素作為鋰電池的重要原料，全球需求量正以每年8～10％的速度快速增加。相應的，大量的廢舊鋰離子電池中的金屬材料需要進行有效地回收利用。目前，廢舊鋰離子電池一般采用金屬浸出、凈化及萃取鈷鎳錳的濕法工藝進行回收處理。在萃取鈷鎳錳的過程中，絕大部分鋰元素不會被萃取，而剩余在萃余液中。這些萃余液即為廢舊電池含鋰溶液，其具有鋰濃度較低、雜質離子復雜(包含大量鈉、鉀、硫酸根和氯離子等)等特點。

廢舊電池處理過程中的含鋰溶液、或者萃余液如直接排入廢水系統，會造成鋰資源的浪費，同時增大了廢水處理的難度。目前回收鋰的主要方法可分為沉淀法和萃取法兩大類。由于該水相中鋰濃度較低，不宜采用碳酸鋰沉淀法進行鋰的回收。相比較而言，萃取法回收鋰更具優勢。專利CN102031374采用2-乙基己基膦酸單-2-乙基己基酯作為萃取劑，將廢舊電池處理液中鎳和鋰一同萃取至有機相，反萃后再用新癸酸萃取單一的鎳元素到有機相，剩余母液可再沉淀得到碳酸鋰。專利CN106129519采用TOPO-煤油萃取劑，從報廢磷酸鐵鋰電池正極片的酸浸液中萃取鋰，再經反萃劑反萃得鋰溶液產品。專利CN102002595以酮類化合物、磷酸三丁酯與磺化煤油，對廢舊電池濕法處理過程產生的含鋰萃余液進行有效萃取。但是現有的這些萃鋰體系還存在一些問題，包括萃取效率低、兩相密度差小，難分相；反萃酸度過大，試劑消耗量大；有機相鋰的負載量過??；萃取劑水溶性大，損耗多；設備腐蝕嚴重等。

因此，亟需一種高效率、高選擇性的萃取體系可用來萃取含鋰溶液中的鋰，尤其是廢舊電池處理過程中的含鋰溶液。

發明內容

本發明實際解決的技術問題是克服了從廢舊電池含鋰溶液中回收鋰的現有方法中存在萃取效率低、反萃酸度大和有機相鋰的負載量小的缺陷，提供了一種萃取體系及其應用。本發明的萃取體系在萃取應用中，具有萃取回收率高、萃取平衡時間快、產品純度高的特點。

本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。

本發明提供了一種萃取體系，其包括如式(I)所示的化合物和改質劑，所述的如式(I)所示的化合物與所述的改質劑的摩爾比為0.2:1～5:1：