本发明属于萃取化学、化工技术领域，具体涉及一种从含锂卤水萃取后的负载有机相中反萃锂的方法。
背景技术：
锂是二次清洁能源的重要原料，锂离子电池的广泛应用推动了锂需求量的迅速增长，近几年锂的消费量都以超过10％的速度增加。2016年中国锂的消费量达到8.4万吨，2017年预计超过9万吨。中国是锂的消费大国，几年来总的锂消费量约占世界总消费量的40％。中国锂资源丰富，总储量为350万吨，约占全球储量的20％，仅次于智利居世界第二。我国85％的锂资源存在于盐湖中，矿石资源仅占15％。由于我国青海地区盐湖中含有很高浓度的镁，镁和锂的比在50-2000之间，远远高于智利、玻利维亚地区的盐湖，锂的提取成本高、难度大，因此我国每年进口大量的锂矿石和含锂卤水。
针对高镁锂比卤水中提取锂，我国研究开发了多种技术，其中包括沉淀煅烧技术、膜分离技术、吸附技术、离子交换技术以及溶剂萃取技术。其中溶剂萃取技术处理量大，操作简单，污染小，从而得到广泛的研究与开发。1970年美国专利US3537813公开了一种溶剂萃取在高镁溶液中提取锂的方法，方法优选采用20％TBP(磷酸三丁酯)和80％DIBK(二已丁基酮)为萃取剂，以Fe(III)为共萃离子萃取锂，负载有机相洗涤后用水反萃锂和铁。反萃液中补加NaCl，用TBP和二乙基己基磷酸(D2EHPA)萃取铁，实现铁锂分离。流程采用了两个萃取反萃循环流程，操作过程铁难以控制，而且DIBK水溶性大，损失严重，该方法没有得到商业化应用。为克服DIBK溶解度大的缺点，专利CN87103431提供了一种从含锂卤水中提取氯化锂的方法，方法采用70％-50％的TBP和30％-50％的溶剂煤油做稀释剂萃取锂，用0.5～2.0mol/L的无机酸洗涤共萃杂质后采用6.0～9.0mol/L的盐酸反萃锂。锂被反萃到水相而铁留在有机相实现锂和铁的分离。用膜渗析回收反萃液中的盐酸后，进一步纯化锂，蒸发浓缩后得到纯氯化锂的纯度达到99％，锂的总收率达到90.8％。方法采用高浓度盐酸反萃，设备腐蚀严重，而且反萃液中高浓度盐酸回收困难，锂纯化回收步骤复杂。
专利CN107502741A公开了一种从含锂卤水中提取锂的复合萃取体系，首次提出了利用碱溶液实现复合萃取体系中锂的反萃，该方法在反萃阶段避免了高酸对设备的腐蚀，但需要消耗大量的碱溶液。
目前，为得到纯锂的反萃液，Li-Fe共萃取负载有机相(1)采用含高浓度(＞2mol/L)HCl溶液反萃；(2)采用碱溶液反萃；(3)采用水反萃Li和Fe，然后再萃取Fe，实现Li和Fe的分离。三种反萃方法均难以获得高纯度锂产品，成本高，实施难度大。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种从含锂卤水萃取后的负载有机相中反萃锂的方法，以便解决上述问题的至少之一。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种从含锂卤水萃取后的负载有机相中反萃锂的方法，反萃液为水或低酸度溶液；反萃过程采用多级逆流方式；且反萃过程包括以下步骤：(1)在多级逆流装置的第一级中，加入含锂卤水萃取后的负载有机相，所述含锂卤水萃取后的负载有机相与第一级反萃液接触，反萃后得到负载锂的反萃液，反萃后的负载有机相进入第二级；(2)在多级逆流装置的第二级到倒数第二级中，上一级反萃后的负载有机相与该级反萃液接触，反萃后的负载有机相进入下一级，反萃后的负载锂的反萃液进入上一级；(3)在多级逆流装置的最后一级中，加入新鲜的反萃液，上一级反萃后的负载有机相与所述新的反萃液接触，反萃后得到再生有机相循环利用，负载水相进入上一级。
优选地，所述低酸度溶液包括LiCl、NaCl或KCl的溶液；所述低酸度溶液中H+的浓度＜1mol/L。
优选地，步骤(1)中，所述负载锂的有机相中含有萃取剂TBP、共萃离子Fe、Cl以及Li。
优选地，步骤(1)中，所述有机相与水相的比为10∶1～100∶1，优选30∶1～50∶1。
优选地，步骤(1)中，所述第一级反萃液中Cl-的浓度为1～6mol/L，优选为2～4mol/L。
优选地，每一级得到的负载锂的反萃液中Li浓度为5～30g/L，自由酸浓度＜0.5mol/L。
优选地，步骤(2)中，在多级逆流装置的第二级到倒数第二级中，反萃液中Cl-的浓度为0.5～5mol/L，优选为2～3mol/L。
优选地，所述反萃过程的反萃级数优选为2～5级。
从上述技术方案可以看出，本发明的从含锂卤水萃取后的负载有机相中反萃锂的方法具有以下有益效果：
萃取后负载锂的有机相采用水及低酸度溶液反萃，避免了高酸反萃对设备的腐蚀和外加碱液造成的成本增加，简化了锂在反萃液中的回收过程简化了锂的回收过程，大幅度降低了工艺成本。
附图说明
图1为本发明实施例中多级逆流反萃过程的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
一种从含锂卤水萃取后的负载有机相中反萃锂的方法，所述反萃锂的方法中反萃液为水或低酸度溶液；反萃过程采用多级逆流方式；且反萃过程包括以下步骤：在第一级中，加入含锂卤水萃取后的负载有机相，与第一级反萃液接触，反萃得到负载锂的反萃液；在第二级到倒数第二级中，反萃后的负载有机相进行下一级，反萃后的负载锂的反萃液进入上一级；在最后一级中，加入新鲜的反萃液，反萃得到的有机相再生循环利用。本发明的反萃锂的方法采用水或低酸度的反萃液，利用多级中氯离子浓度控制锂和共萃铁离子的反萃，锂高效反萃，同时铁保留在有机相中，避免了高酸反萃对设备的腐蚀和外加碱液造成的成本增加，简化了锂在反萃液中的回收过程。
具体地，本发明提供一种从含锂卤水萃取后的负载有机相中反萃锂的方法，反萃液为水或低酸度溶液；反萃过程采用多级逆流方式。图1为本发明实施例中多级逆流反萃过程的流程图。如图1所示，反萃过程包括以下步骤：(1)在多级逆流装置的第一级中，加入含锂卤水萃取后的负载有机相，所述含锂卤水萃取后的负载有机相与第一级反萃液接触，反萃后得到负载锂的反萃液，反萃后的负载有机相进入第二级；(2)在多级逆流装置的第二级到倒数第二级中，上一级反萃后的负载有机相与该级反萃液接触，反萃后的负载有机相进入下一级，反萃后的负载锂的反萃液进入上一级；(3)在多级逆流装置的最后一级中，加入新鲜的反萃液，上一级反萃后的负载有机相与所述新的反萃液接触，反萃后得到再生有机相循环利用，负载水相进入上一级。
优选地，所述低酸度溶液包括LiCl、NaCl或KCl的溶液；所述低酸度溶液中H+的浓度＜1mol/L。
优选地，步骤(1)中，所述负载锂的有机相中含有萃取剂TBP、共萃离子Fe、Cl以及Li。
优选地，步骤(1)中，所述有机相与水相的比为10∶1～100∶1，优选30∶1～50∶1。
优选地，步骤(1)中，所述第一级反萃液中Cl-的浓度为1～6mol/L，优选为2～4mol/L。
优选地，每一级得到的负载锂的反萃液中Li浓度为5～30g/L，自由酸浓度＜0.5mol/L。
优选地，步骤(2)中，在多级逆流装置的第二级到倒数第二级中，反萃液中Cl-的浓度为0.5～5mol/L，优选为2～3mol/L。
优选地，所述反萃过程的反萃级数优选为2～5级。
以下结合具体实施例，对本发明提供的从含锂卤水萃取后的负载有机相中反萃锂的方法作进一步的详细说明。
实施例1
采用40％TBP+20％P507做萃取剂，煤油做稀释剂，萃取体系中负载Li的浓度为0.3g/L，Fe的浓度为5.2g/L。以水为反萃剂，在相比O/A＝50∶1，两级逆流反萃；在第二级加入反萃剂，第一级Cl-浓度为2.1mol/L，第二级Cl-浓度为1.8mol/L；锂的反萃率为99％，水相中锂的浓度为14.8g/L，铁的反萃率忽略不计。碳酸钠沉淀后得到纯度98％的碳酸锂。
实施例2
采用40％TBP+20％P204做萃取剂，煤油做稀释剂，萃取体系中负载Li的浓度为0.35g/L，Fe的浓度为5.2g/L。以水为反萃剂，在相比O/A＝100∶1，五级逆流反萃；在第五级加入反萃剂，第一级Cl-浓度为4.6mol/L，第二级到第五级Cl-浓度为3.8～0.5mol/L；锂的反萃率为93％，水相中锂的浓度为32.6g/L，铁的反萃率忽略不计。碳酸钠沉淀后得到纯度98.5％的碳酸锂。
实施例3
采用40％TBP+20％N503做萃取剂，煤油做稀释剂，萃取体系中负载Li的浓度为0.28g/L，Fe的浓度为4.7g/L。以1mol/L LiCl+0.4mol/L HCl为反萃剂，在相比O/A＝20∶1，三级逆流反萃；在第三级加入反萃剂，第一级Cl-浓度为1.9mol/L，第二级到第三级Cl-浓度为1.8～1.2mol/L；锂的反萃率为85％，水相中锂的浓度为11.8g/L，铁的反萃率忽略不计。碳酸钠沉淀后得到纯度99％的碳酸锂。
实施例4
采用40％TBP+30％DIBK做萃取剂，煤油做稀释剂，萃取体系中负载Li的浓度为0.4g/L，Fe的浓度为5.4g/L。以3.5mol/LNaCl为反萃剂，在相比O/A＝40∶1，五级逆流反萃；在第五级加入反萃剂，第一级Cl-浓度为5.6mol/L，第二级到第五级Cl-浓度为5.2～4.2mol/L；锂的反萃率为92％，水相中锂的浓度为14.7g/L，铁的反萃率忽略不计。碳酸钠沉淀后得到纯度98％的碳酸锂。
综上所述，本发明的从含锂卤水萃取后的负载有机相中反萃锂的方法避免了高酸反萃对设备的腐蚀和外加碱液造成的成本增加，简化了锂在反萃液中的回收过程，同时，在反萃液中容易提高锂的浓度，直接沉淀得到碳酸锂产品，简化锂的回收。锂水溶液沉淀锂后的母液可以直接返回到锂的反萃段，整个萃取过程不排放废液，实现清洁生产。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。