[發明專利]氨基膦酸酯類化合物及其在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的應用

有效

• 申請號: 202111093619.8
• 申請日: 2021-09-17
• 公開（公告）號: CN113801159B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 盧有彩;周竹林;劉清朝;何占航;李中軍;王艷良
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C07F9/40
• 分類號: C07F9/40;C22B3/38;C22B26/12
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉桐亞

1.一種在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(a)、將氨基膦酸酯類化合物加入稀釋劑中混勻，隨后加入堿液皂化，得到萃取有機相；

(b)、以待萃取的含有鋰離子的堿性溶液作為萃取水相，將萃取有機相和萃取水相混勻，隨后逆流萃取，獲得萃余液和負載有機相；

(c)、萃取后的負載有機相洗滌，獲得洗滌余液和洗滌有機相；

(d)、采用反萃溶液對負載鋰的洗滌有機相進行反萃，得到空白有機相和純度較高鋰反萃溶液；

所述氨基膦酸酯類化合物的結構如下式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中，R1為C1～C20的直鏈或帶有支鏈的烷基，C1～C20的直鏈或帶有支鏈的烷氧基，或C6～C10的芳香基；

R2、R3各自獨立的為氫，C1～C10的直鏈或帶有支鏈的烷基，C1～C10的烷氧基，或C6～C10的芳香基；

R4、R5各自獨立的為C1～C10的直鏈或支鏈、飽和或不飽和、取代或未取代的烷基，或C6～C10的芳香基；

n為1～4的整數；

所述含有鋰離子的堿性溶液的pH值為7.5～14，溶液中Li⁺的質量濃度為0.01～20g/L，除鋰離子外其他金屬的總濃度≤90g/L。

2.根據權利要求1所述的在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，所述氨基膦酸酯類化合物中，所述C6～C10的芳香基包括苯基、苯甲基、鄰-二甲基苯、萘、間-二甲基苯或對-二甲基苯中的一種。

3.根據權利要求1所述的在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，所述氨基膦酸酯類化合物為2-乙基己基(2-(2-乙基己基氨基))甲基膦酸單酯；

所述2-乙基己基(二-(2-乙基己基氨基))甲基膦酸單酯的結構如下式(Ⅱ)所示：

4.根據權利要求1所述的在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，所述含有鋰離子的堿性溶液包括含鋰鹵水、廢舊三元電池提取鈷鎳后的尾液、廢舊磷酸鐵鋰動力電池選擇性浸出的溶液或沉鋰后的濾液中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，所述步驟(a)中稀釋劑包括C6-C16烷烴，C6-C10芳烴，航空煤油、磺化煤油中的至少一種；

所述C6-C16烷烴為己烷，庚烷，辛烷中的一種；

所述C6-C10芳烴為甲苯或二甲苯中的一種；

所述步驟(a)中氨基膦酸酯類化合物的濃度為0.01～3mol/L；

所述步驟(b)中萃取有機相和萃取水相混勻的體積比為1～30：1～10；

所述步驟(b)中逆流萃取為多級逆流提取。

6.根據權利要求1所述的在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，所述步驟(c)洗滌為多級逆流洗滌或多級錯流洗滌；

和/或，所述步驟(c)洗滌液為0.01mol/L～3mol/L的鹽酸、硫酸、硝酸溶液；

和/或，所述步驟(c)中負載有機相與洗滌液的體積比為1～40：1。

7.根據權利要求1所述的在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，所述步驟(d)反萃為多級逆流反萃或多級錯流反萃；

和/或，所述步驟(d)中反萃溶液為濃度為0.01mol/L～6mol/L的鹽酸溶液；

和/或，所述步驟(d)中洗滌有機相與反萃溶液的體積比為1～80：1。

8.根據權利要求1所述的在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，所述在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法還包括步驟(e)對反萃后的空白有機相進行再生的步驟。

9.根據權利要求1所述的在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，萃取和反萃的步驟在分液漏斗、混合澄清萃取槽或離心器中進行。

10.根據權利要求1所述的在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，其特征在于，萃取鋰的方法采用固液萃取方法進行，包括通過將通式Ⅰ的氨基膦酸酯類化合物負載到樹脂、多孔硅球或硅藻土上，制得固態分離材料，將制備得固態分離材料用于堿性溶液中鋰的分離，進而得到含鋰的固態分離材料和提鋰余液。