一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系及其共萃方法
【专利摘要】一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，由萃取剂及共萃取剂构成，所述的共萃取剂为六氟磷酸钾、六氟磷酸钠、六氟磷酸镁、六氟磷酸钙、氟硼酸钾，氟硼酸钠、氟硼酸镁、氟硼酸钙中的一种或两种以上的混合物。一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，步骤包括萃取、反萃取、沉淀去镁及沉淀得锂，对镁锂比大于100的卤水，在萃取与反萃取步骤之间增加洗脱步骤。本发明工艺流程简单，锂提取率较高，有效的降低了卤水镁锂比，较传统的三氯化铁萃取体系具有明显优势，可应用于盐湖卤水提锂，尤其适于解决高镁锂比盐湖卤水提锂困难的问题。
【专利说明】一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系及其共萃方法
【技术领域】
[0001]本发明属于领域化工领域，涉及盐湖卤水中提取锂技术，尤其是一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系及其共萃方法。
【背景技术】
[0002]锂及其化合物在化工，医药，电子等工业领域的应用日益广泛，因此全球对锂的需求量也以每年8?12%的速度增长，锂及锂盐的市场价格也维持着上升的趋势。世界盐湖锂资源占锂资源总量的70%以上，将是未来锂资源开发的主要方向。我国盐湖锂资源储量丰富，而我国大部分含锂盐湖如一里坪、东台吉乃尔、西台吉乃尔、察尔汗、扎布耶以及大柴旦等具有锂含量高、镁锂比高的特点，锂含量高达2?3g/L，镁锂比较国外含锂盐湖高数十倍乃至数百倍。由于镁锂性质相似不易分离，采用溶剂萃取法可降低镁锂比，锂富集率高，同时具有萃取操作简单，可循环连续生产等特点，在我国盐湖卤水提锂方面具有较好的开发前景。
[0003]近年来，溶剂萃取法盐湖提锂吸引了越来越多的科研单位及企业的关注和科研投入，并取得了一定的成果。①以磷酸三丁酯为萃取剂、惰性溶剂为稀释剂和三氯化铁为协萃剂的萃取体系的研究居多，专利CN87103431A采用该体系实现了锂的提取，获得了较高的锂回收率，然而在该体系在反相萃取过程中采用高浓度^?9mol/L)的盐酸，一方面对设备腐蚀严重，一般的耐酸设备无法满足使用；酸耗量大，后续沉镁过程又增加了碱的用量，无法实现提锂工业化，此外采用三氯化铁为协萃剂需增加针对Fe3+回收的工序，操作复杂。②专利CN101767804A采用了以磷酸三丁酯为萃取剂、离子液体为稀释剂以及三氯化铁为协萃剂的萃取体系，该新萃取体系对锂的萃取效果较好，而萃取过程需在强酸性环境下进行，需调节卤水酸度至pH为1?3，由于萃取剂磷酸三丁酯在酸性条件下缓慢降解，导致循环萃取效果随萃取级数增加而降低；另外萃取过程铁也会被萃取，最终被反萃到含锂反萃液中，不仅损失了铁，且增加了沉锂困难；此外离子液体的合成过程复杂，价格昂贵，该体系提锂成本较高；③专利CN103710549A采用采用萃取剂三异丙基磷酸酯为萃取剂、离子液体为共萃取剂、煤油为稀释剂建立了新型盐湖提锂萃取体系，该体系取代了以往采用三氯化铁为协萃剂的萃取体系，且降低了提锂过程酸度，取得了较好的提锂效果，然而该体系采用的离子液体同样存在合成过程复杂、价格昂贵的缺点，致使提锂成本提高；④专利CN102633284A采用以磷酸三丁酯为萃取剂、高氯酸盐为共萃取剂体系对高镁锂比盐湖卤水进行萃取，避免了三氯化铁的加入而引发的一系列问题，然而该方法存在反萃取率和锂回收率较低的问题；另外，由于高氯酸根离子不能与钾离子共存，因此针对我国钾含量普遍较高(相对于锂)的含锂盐湖来说无法适用，因此该体系的应用存在较大局限性。
[0004]经过对比发现，上述专利及公开文献与本专利申请的技术方案不相同。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种能够大幅降低镁锂比、提高锂萃取率，且能减少氢氧化钠用量的高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系及其共萃方法。
[0006]本发明解决技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，由萃取剂及共萃取剂构成，所述的共萃取剂为六氟磷酸钾、六氟磷酸钠、六氟磷酸镁、六氟磷酸钙、氟硼酸钾，氟硼酸钠、氟硼酸镁、氟硼酸钙中的一种或两种以上的混合物。
[0008]而且，所述的萃取剂为磷酸三丁酯或磷酸三异丁酯。
[0009]而且，本共萃取体系还包括有稀释剂，所述的稀释剂为煤油、白油、D80溶剂油、甲基异丁基甲酮、环己烷中的一种或两种以上的混合物。
[0010]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，步骤包括萃取、反萃取、沉淀去镁及沉淀得锂，对镁锂比大于100的卤水，在萃取与反萃取步骤之间增加洗脱步骤。
[0011]而且，所述方法的具体步骤如下:
[0012]⑴配制萃取有机相:将萃取剂与稀释剂混合制成萃取有机相，萃取剂和稀释剂分别占萃取有机相总体积的30%?100%和70%?0% ;
[0013]⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和共萃取剂充分震荡萃取，共萃取剂的摩尔量与待萃卤水中锂离子的摩尔比为2:1?0.5:1,萃取有机相与水相体积比为1:1?5:1,单次萃取时间为5?20min,萃取级数为I?3 ;
[0014]⑶洗脱:萃取后，静置分离萃余水相，静置时间为10?20min，萃取有机相加洗脱剂洗脱，按有机相与洗脱剂体积比为50:1?10:1，单次洗脱时间为5?20min，洗脱级数为I?3级；
[0015]⑷反萃取:洗脱后,萃取有机相静置,静置时间10?20min,分离萃取有机相,再用反萃取剂，与萃取有机相混合，反萃有机相与反萃取剂水相体积比为5:1?1:1,单次反相萃取时间为5?20min，反相萃取级数为I?3级；
[0016](5)沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为10?20min，萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH > 12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉淀；
[0017](6)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑷中作反萃取剂；
[0018](7)步骤(6)中贫锂水相在η (η ^ 2)次循环反萃富集共萃取剂后，经蒸发浓缩，并与步骤⑵中卤水进行混合，以循环利用共萃取剂。
[0019]而且，所述的萃取剂为磷酸三丁酯或磷酸三异丁酯。
[0020]而且，所述的稀释剂为煤油、白油、D80溶剂油、甲基异丁基甲酮或环己烷中的一种或两种以上混合物。
[0021]而且，所述的共萃取剂为六氟磷酸钾、六氟磷酸钠、六氟磷酸镁、六氟磷酸钙、氟硼酸钾，氟硼酸钠、氟硼酸镁、氟硼酸钙中的一种或两种以上的混合物。
[0022]而且，所述的洗脱剂为稀HCl，浓度为O?lmol/L。
[0023]而且，所述的反萃取剂为水，或循环贫锂反萃液。
[0024]本发明的优点和显著技术效果
[0025]1、本发明新共萃取体系所采用的共萃取剂与传统的萃取剂FeCl3相比，无需考虑萃取过程中三氯化铁的回收，同时不引入在碱性条件下产生沉淀的金属离子，从而简化了提锂过程；与专利CN102633284A提出的高氯酸盐替代FeCl3相比，本共萃体系提锂的萃取率和反萃率高，且不受卤水中K+浓度的影响，卤水适用范围广；与报道的生产过程复杂，价格昂贵的协萃剂离子液体相比，较易获得，而且共萃取剂可循环利用，降低提锂成本。
[0026]2、特别值得说明的是，本发明专利可在不加稀释剂的条件下，利用萃取剂和共萃取剂，可直接从高镁锂比卤水中高效率提取锂，从而减少挥发性有机溶剂污染。
[0027]3、本发明在萃取过程工序中，可直接用pH在3-5的原卤水，无需像传统工艺需要调节卤水PH值为2的盐介质，适用于我国各类型含锂卤水。
[0028]4、本发明共萃取体系采用水作为反萃取剂，不存在设备腐蚀问题。传统的反萃取工序，需要在6mol/L盐酸介质，造成严重的设备腐蚀而至今未能工业应用。本共萃体系可有效降低生产成本和设备投资。
[0029]5、本发明方法在萃取与反萃取步骤之间增加洗脱步骤，由实施例中列举的实验数据可知，经过萃取、反萃而不经过洗脱的萃取过程，其镁锂比可降到10?20左右，后续除镁仍需耗费大量的NaOH ;而通过萃取锂、洗脱镁、反萃锂过程可将该高镁锂比的盐湖卤水镁锂比降低至5左右，大大节省了深度除镁过程中NaOH的用量。
[0030]6、本发明方法采用lmol/L HCl作为洗脱剂洗脱有机相中的镁，有机相与水相体积比为50:1?10:1，该比值越高，锂的洗脱率越低，该条件下由实验数据可知镁的洗脱率相对较高，该步骤是高镁锂比的盐湖卤水提锂中降低镁锂比的必要过程，。
[0031]7、本发明工艺流程简单，锂提取率较高，有效的降低了卤水镁锂比，可应用于盐湖卤水提锂，尤其适于解决高镁锂比盐湖卤水提锂困难的问题。
[0032]8、本发明萃取体系采用水作为反萃取剂，反相萃取率高，提锂后水相经多次循环反萃达到共萃取剂的富集，经浓缩后兑卤可实现共萃取剂循环利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0034]下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0035]实施例1:
[0036]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，萃取剂为磷酸三丁酯、稀释剂为磺化煤油、共萃取剂为六氟磷酸钾。
[0037]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，具体步骤如下:
[0038]⑴配制萃取有机相:将40mL磷酸三丁酯与1mL磺化煤油混合制成萃取有机相；取某盐湖卤水 50mL，其中 Li+ = 0.24g/L，Na+ = 1.50g/L，K.= 2.90g/L，Mg2+ = 95.80g/L，镁锂质量比为404.65 ；
[0039]⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和六氟磷酸钾充分震荡萃取，六氟磷酸钾的口?6_与Li+的摩尔比为2,萃取有机相与水相体积比为1:1,单次萃取时间为1min,萃取级数为I级；
[0040]⑶洗脱:萃取后，静置分离萃余相，静置时间为lOmin，萃取有机相中加稀盐酸洗脱，有机相与稀盐酸体积比为10:1，单次洗脱时间为lOmin，洗脱级数为2级；
[0041]⑷反萃取:洗脱后，萃取有机相静置，静置时间lOmin,分离萃取有机相，再用纯水与萃取有机相混合，反萃有机相与纯水相体积比为1:1，单次反相萃取时间为lOmin，反相萃取级数为1级；
[0042](5)沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为15min，萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH彡12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉淀；
[0043](6)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑷中作反萃取剂；
[0044](7)步骤(6)中贫锂水相在η (η ^ 2)次循环反萃富集共萃取剂后，经蒸发浓缩，并与步骤⑵中卤水进行混合，以循环利用共萃取剂。
[0045]萃取过程离子含量采用ICP-OES法分析，分析结果得锂的萃取率为83.49%，镁萃取率为4.85% ;锂的洗脱率为11.84%，镁的洗脱率为82.37% ;锂的反萃率为80.95%，镁锂质量比由404.65下降到7.22，萃取体系镁锂单级分离系数为102.47。
[0046]实施例2:
[0047]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，萃取剂为磷酸三丁酯、稀释剂为磺化煤油、共萃取剂为四氟硼酸钠。
[0048]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，具体步骤如下:
[0049]⑴配制萃取有机相:将40mL磷酸三丁酯与10mL磺化煤油混合制成萃取有机相；取某盐湖卤水 50mL，其中 L1.= 0.24g/L，Na+ = 1.65g/L，Κ.= 1.03g/L，Mg2.= 96.81g/L，镁锂质量比为394.80 ；
[0050]⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和四氟硼酸钠充分震荡萃取，四氟硼酸钠的8?4_与Li+的摩尔比为2,萃取有机相与水相体积比为1:1,单次萃取时间为lOmin,萃取级数为2级，两级连续萃取；
[0051]⑶洗脱:萃取后，静置分离萃余相，静置时间为2?20min，萃取有机相中加稀盐酸洗脱，有机相与稀盐酸体积比为10:1，单次洗脱时间为lOmin，洗脱级数为2级；
[0052]⑷反萃取:洗脱后，静置分离洗脱水相，静置时间lOmin,洗脱后有机相再与反萃剂纯水混合，有机相与水相体积比为1:1，单次反相萃取时间为lOmin，反相萃取级数为连续2级反萃；
[0053](5)沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为lOmin，萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH彡12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉淀；
[0054](6)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑷中作反萃取剂；
[0055](7)步骤(6)中贫锂水相在η (η ^ 2)次循环反萃富集共萃取剂后，经蒸发浓缩，并与步骤⑵中卤水进行混合，以循环利用共萃取剂。
[0056]萃取过程离子含量采用10?-(^3法分析，分析结果得锂的萃取率为93.58%，镁萃取率为7.32% ;锂的洗脱率为15.55%，镁的洗脱率为90.44% ;锂的反萃率为71.69，镁的反萃率为95.49，镁镁锂质量比由394.80下降到5.37，萃取体系镁锂单级分离系数为65.28。
[0057]实施例3:
[0058]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，萃取剂为磷酸三丁酯、稀释剂为甲基异丁基酮、共萃取剂为六氟磷酸钾。
[0059]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，具体步骤如下:
[0060]⑴配制萃取有机相:将40mL磷酸三丁酯与10mL甲基异丁基酮混合制成萃取有机相；取某盐湖卤水 50mL, L1.= 2.30g/L，Na+ = 3.69g/L，K+ = 10.56g/L，Mg2.= 76.87g/L，镁锂质量比为33.42 ；
[0061]⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和六氟磷酸钾充分震荡萃取，六氟磷酸钾的PF6_与Li+摩尔比为2,萃取有机相与水相体积比为1:1,单次萃取时间为lOmin,萃取为单级萃取；
[0062]⑶反萃取:将萃取有机相与萃余水相静置lOmin分层，用纯水做反萃剂与萃取有机相混合，有机相与水相体积比为1:1，并充分震荡进行反相萃取，萃取时间lOmin，三级连续反萃；
[0063]⑷沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为10?20min,萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH彡12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉淀；
[0064](5)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑶中作反萃取剂；
[0065]萃取过程离子含量采用ICP-0ES法分析，分析结果得锂的单级萃取率为66.7%，镁单级萃取率为3.0%，锂的三级反萃取率为83.2 %，镁锂质量比由33.42下降到2.35，萃取体系镁锂单级分离系数为64.70。
[0066]实施例4:
[0067]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，萃取剂为磷酸三丁酯、稀释剂为甲基异丁基酮、共萃取剂为四氟硼酸钠。
[0068]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，具体步骤如下:
[0069]⑴配制萃取有机相:将40mL磷酸三丁酯与10mL磺化煤油混合制成萃取有机相；取某盐湖卤水 50mL，其中 L1.= 2.24g/L，Na+ = 3.89g/L，Κ.= 10.57g/L，Mg2.= 73.63g/L，镁锂质量比为32.87 ；
[0070]⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和四氟硼酸钠充分震荡萃取，四氟硼酸钠的8?4_与Li+的摩尔比为2,萃取有机相与水相体积比为1:1,单次萃取时间为lOmin,萃取为两级连续萃取；
[0071]⑶反萃取:萃取后，将萃取有机相与萃余水相静置lOmin分层，用纯水做反萃剂与萃取有机相混合，有机相与水相体积比为1:1，并充分震荡进行反相萃取，萃取时间lOmin，两级连续反萃；
[0072]⑷沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为lOmin，萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH彡12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉淀；
[0073](5)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑶中作反萃取剂；
[0074]萃取过程离子含量采用ICP-OES法分析，分析结果得锂的萃取率为87.87%，镁萃取率为4.63%，锂的单级反萃率为99.90%，镁锂质量比由32.87下降到3.50，萃取体系镁锂单级分离系数为71.31。
[0075]实施例5:
[0076]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，萃取剂为磷酸三丁酯、稀释剂为磺化煤油、共萃取剂为六氟磷酸钾和四氟硼酸钠。
[0077]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，具体步骤如下:
[0078]⑴配制萃取有机相:将40mL磷酸三丁酯与1mL磺化煤油混合制成萃取有机相；取某盐湖卤水 50mL，其中 Li+ = 0.24g/L，Na+ = 1.65g/L，K.= 1.03g/L，Mg2+ = 91.52g/L，镁锂质量比为377.14 ；
[0079]⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和六氟磷酸钾及四氟硼酸钠，六氟磷酸钾和四氟硼酸钠的量按PFfT与Li+和BF4_与Li+摩尔比分别为0.5:1和0.5:1加入，充分混合震荡萃取1min,连续两级萃取；
[0080]⑶洗脱:萃取后，静置分离萃余相，静置时间为lOmin，萃取有机相中加稀盐酸洗脱，有机相与稀盐酸体积比为10:1，单次洗脱时间为lOmin，洗脱级数为2级；
[0081]⑷反萃取:洗脱后，静置分离洗脱水相，静置时间为1min,用纯水做反萃剂与萃取有机相混合，有机相与水相体积比为1:1，并充分震荡进行反相萃取，萃取时间lOmin，连续2级反萃；
[0082](5)沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为lOmin，萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH彡12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉淀；
[0083](6)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑷中作反萃取剂；
[0084]萃取过程离子含量采用ICP-OES法分析，分析结果得锂的萃取率为93.49%，镁萃取率为3.51%，锂的反萃率为70.78%，镁锂质量比由377.14下降到5.78，萃取体系镁锂单级分离系数为72.84。
[0085]实施例6
[0086]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，萃取剂为磷酸三丁酯、稀释剂为磺化煤油、共萃取剂为六氟磷酸钠。
[0087]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，具体步骤如下:
[0088]⑴配制萃取有机相:将40mL磷酸三丁酯与1mL磺化煤油混合制成萃取有机相；取某盐湖卤水 50mL，其中 Li+ = 0.23g/L，Na+ = 1.52g/L，K.= 2.94g/L，Mg2+ = 96.60g/L，镁锂质量比为420.29 ；
[0089]⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和六氟磷酸钠充分震荡萃取，六氟磷酸钠的PF6_与Li+的摩尔比为2,萃取有机相与水相体积比为1:1,单次萃取时间为1min,萃取级数为2级；
[0090]⑶洗脱:萃取后，静置，静置时间为lOmin，分离萃取有机相，加lmol/L HC1，有机相与水相体积比为30:1，单次洗脱时间为lOmin，洗脱级数为2级；
[0091]⑷反萃取:洗脱后，静置，静置时间lOmin,分离萃取有机相,再用纯水与萃取有机相混合，反萃有机相与纯水相体积比为1:1，单次反相萃取时间为lOmin，反相萃取级数3级；
[0092](5)沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为lOmin，萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH彡12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉淀；
[0093](6)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑷中作反萃取剂；
[0094]萃取过程离子含量采用ICP-OES法分析，分析结果得锂的萃取率为96.43%，镁萃取率为5.35%;锂的洗脱率为8.34%，镁的洗脱率为88.95%;锂的反萃率为95.84，镁锂质量比由420.29下降到4.98，萃取体系镁锂单级分离系数为133.59。
[0095]实施例7
[0096]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，萃取剂为磷酸三丁酯、稀释剂为环己烷、共萃取剂为六氟磷酸钠。
[0097]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，具体步骤如下:
[0098]⑴配制萃取有机相:将40mL磷酸三丁酯与10mL磺化煤油混合制成萃取有机相；取某盐湖卤水 50mL，其中 L1.= 0.24g/L，Na+ = 1.49g/L，Κ.= 1.85g/L，Mg2.= 96.70g/L，镁锂质量比为402.92 ；
[0099]⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和六氟磷酸钠充分震荡萃取，六氟磷酸钠的口?6_与Li+的摩尔比为2,萃取有机相与水相体积比为1:1,单次萃取时间为lOmin,萃取级数为2级；
[0100]⑶洗脱:萃取后，静置，静置时间为lOmin，分离萃取有机相，加lmol/L HC1，有机相与水相体积比为50:1，单次洗脱时间为lOmin，洗脱级数为3级；
[0101]⑷反萃取:洗脱后，静置，静置时间lOmin,分离萃取有机相，再用纯水与萃取有机相混合，反萃有机相与纯水相体积比为1:1，单次反相萃取时间为lOmin，反相萃取级数3级；
[0102](5)沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为lOmin，萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH > 12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉说淀；
[0103](6)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑷中作反萃取剂；
[0104]萃取过程离子含量采用ICP-0ES法分析，分析结果得锂的萃取率为95.63%，镁萃取率为5.67%;锂的洗脱率为5.73%，镁的洗脱率为90.25%;锂的反萃率为95.84，镁锂质量比由402.92下降到4.24,萃取体系镁锂单级分离系数为116.25。
[0105]实施例8
[0106]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，萃取剂为磷酸三丁酯，不加稀释剂，共萃取剂为六氟磷酸钾。
[0107]一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，具体步骤如下:
[0108]⑴配制萃取有机相:取50mL磷酸三丁酯为萃取有机相；取某盐湖卤水50mL，其中Li+ = 2.45g/L，Na+ = 1.55g/L，K+ = 2.80g/L，Mg2+ = 81.20g/L，镁锂质量比为 33.14 ；
[0109]⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和六氟磷酸钾充分震荡萃取，六氟磷酸钾的PFfT与Li+的摩尔比为2,萃取有机相与水相体积比为1.6:1,单次萃取时间为1min,萃取级数为2级；
[0110]⑶反萃取:萃取结束后将萃取混合相静置，静置时间lOmin，分离萃取有机相，再用纯水与萃取有机相混合，反萃有机相与纯水相体积比为1:1，单次反相萃取时间为lOmin，反相萃取级数为3级；
[0111]⑷沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为15min，萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH彡12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉淀；
[0112](5)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑶中作反萃取剂；
[0113](6)步骤(6)中贫锂水相在η (η ^ 2)次循环反萃富集共萃取剂后，经蒸发浓缩，并与步骤⑵中卤水进行混合，以循环利用共萃取剂。
[0114]萃取过程离子含量采用ICP-OES法分析，分析结果得锂的萃取率为96.49%，镁萃取率为5.85% ;锂的反萃率为85.93%，镁锂质量比由33.14下降到2.24，萃取体系镁锂单级分离系数为122.35。
[0115]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，以上实施例和说明书中描述的只说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书以及等效物界定。
【权利要求】
1.一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，其特征在于:由萃取剂及共萃取剂构成，所述的共萃取剂为六氟磷酸钾、六氟磷酸钠、六氟磷酸镁、六氟磷酸钙、氟硼酸钾，氟硼酸钠、氟硼酸镁、氟硼酸钙中的一种或两种以上的混合物。
2.权利要求1所述的高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，其特征在于:所述的萃取剂为磷酸三丁酯或磷酸三异丁酯。
3.根据权利要求1所述的高镁锂比卤水提锂的新型共萃体系，其特征在于:本共萃取体系还包括有稀释剂，所述的稀释剂为煤油、白油、D80溶剂油、甲基异丁基甲酮、环己烷中的一种或两种以上的混合物。
4.一种高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，步骤包括萃取、反萃取、沉淀去镁及沉淀得锂，其特征在于:对镁锂比大于100的卤水，在萃取与反萃取步骤之间增加洗脱步骤。
5.根据权利要求4所述的高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，其特征在于:所述方法的具体步骤如下: ⑴配制萃取有机相:将萃取剂与稀释剂混合制成萃取有机相，萃取剂和稀释剂分别占萃取有机相总体积的30%?100%和70%?0% ; ⑵萃取:向盐湖卤水中加入萃取有机相和共萃取剂充分震荡萃取，共萃取剂的摩尔量与待萃卤水中锂离子的摩尔比为2:1?0.5:1,萃取有机相与水相体积比为1:1?5:1,单次萃取时间为5?20min,萃取级数为I?3 ; ⑶洗脱:萃取后，静置分离萃余水相，静置时间为10?20min，萃取有机相加洗脱剂洗脱，按有机相与洗脱剂体积比为50:1?10:1，单次洗脱时间为5?20min，洗脱级数为I?3级； ⑷反萃取:洗脱后，萃取有机相静置，静置时间10?20min,分离萃取有机相,再用反萃取剂，与萃取有机相混合，反萃有机相与反萃取剂水相体积比为5:1?1:1,单次反相萃取时间为5?20min,反相萃取级数为I?3级； (5)沉淀去镁:反萃取后的萃取有机相与含锂水相静置分离，静置时间为10?20min，萃取有机相至步骤⑴中循环利用，含锂水相中Li+经浓缩达到一定浓度后，加入苛性钠，控制pH彡12，使Mg2+沉淀完全，过滤分离沉淀； (6)沉淀得锂:深度除镁后的含锂水相中加入碳酸钠使Li+以碳酸锂形式沉淀，经过滤、干燥制得碳酸锂产品；得到的贫锂水相返回到步骤⑷中作反萃取剂； (7)步骤(6)中贫锂水相在η(η ^ 2)次循环反萃富集共萃取剂后，经蒸发浓缩，并与步骤⑵中齒水进行混合，以循环利用共萃取剂。
6.根据权利要求5所述的高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，其特征在于:所述的萃取剂为磷酸三丁酯或磷酸三异丁酯。
7.根据权利要求5所述的高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，其特征在于:所述的稀释剂为煤油、白油、D80溶剂油、甲基异丁基甲酮或环己烷中的一种或两种以上混合物。
8.根据权利要求5所述的高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，其特征在于:所述的共萃取剂为六氟磷酸钾、六氟磷酸钠、六氟磷酸镁、六氟磷酸钙、氟硼酸钾，氟硼酸钠、氟硼酸镁、氟硼酸钙中的一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求5所述的高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，其特征在于:所述的洗脱剂为稀HCl，浓度为O?lmol/L。
10.根据权利要求5所述的高镁锂比卤水提锂的新型共萃方法，其特征在于:所述的反萃取剂为水，或循环贫锂反萃液。
【文档编号】C22B26/12GK104404268SQ201410604155
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】邓天龙, 张楠, 高道林, 刘明明, 余晓平, 郭亚飞, 王士强 申请人:天津科技大学