[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

本發明提供了一種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，涉及金屬離子萃取技術領域。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。上述氨基膦酸酯類化合物可以廣泛應用于在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰離子。

技術領域

本發明涉及金屬離子萃取技術領域，尤其是涉及一種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。

背景技術

鋰是自然界中最輕的金屬，具有極強的電化學活性，其金屬和化合物被廣泛應用于玻璃、陶瓷煉鋁、有機化工、航空航天、核聚變等行業及領域作為熱核聚變(氫彈)的爆炸物，飛機、火箭和導彈的高性能推進燃料及核反應堆的屏蔽材料。

目前從鹽湖鹵水中提取鋰的有效方法包括溶劑萃取法，而溶劑萃取法都不可避免地采用了FeCl₃作為協萃劑，使得萃取有機相密度增大，兩相密度差減小，對萃取分離設備要求較高，傳統的混合澄清槽難以滿足工藝要求，要采用高效的離心萃取設備，設備造價昂貴；同時，引入FeCl₃后，在用堿對萃取劑再生時難度很大，需要非常精準的流量控制，否則會造成萃取率下降或萃取劑乳化失效等問題。此外，由于有機相中含有協萃劑FeCl₃，這就要求萃取料液(鹵水)必須保持弱酸性，否則就會造成Fe水解，進入萃取工段的鹵水必須進行酸化處理，而我國青藏地區鹽湖中鋰與硼普遍伴生存在，酸化過程必然有硼酸析出，需要過濾處理，因此對于堿性體系中鋰的萃取無適用性。且目前用于鋰的萃取劑多數只能實現鋰鎂分離，對于堿金屬體系萃取效果很差。總之，由于協萃劑FeCl₃的存在，使得工藝流程較為復雜，工藝控制難度很大，設備投入大。

因此，急需研發一種萃取效率高、分離效果好，且不需要使用FeCl₃作為協萃劑的適用于從含有鋰離子的堿性溶液中提取鋰的工藝方法，變得十分必要和迫切。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種氨基膦酸酯類化合物，所述氨基膦酸酯類化合物可以廣泛應用于在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰離子。

本發明的第二目的在于提供一種在含有鋰離子的堿性溶液中萃取鋰的方法，上述萃取方法以上述氨基膦酸酯類化合物作為萃取劑，從含有鋰離子的堿性溶液提取鋰具有萃取效率高，分離效果好的優勢，可以有效避免使用FeCl₃作為共萃取劑而帶來的一系列后處理問題。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明提供的一種氨基膦酸酯類化合物，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。

進一步的，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。

進一步的，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；