锂不仅在国防工业中有着重要应用,它在国民经济中的重要性也日益彰显,特别是在能源领域:6li和7li分别是未来核聚变反应堆的燃料和核裂变反应所用重要材料:它作为电池材料的需求也日益增长。因此,锂有“21世纪的能源金属”之称。国内外对锂的需求量持续增长,因此对锂资源的研究和开发利用显得迫在眉睫。盐湖卤水是锂的重要资源。我国西部拥有丰富的卤水锂资源,是世界上最具开发价值的盐湖区之一,但绝大部分盐湖卤水中锂离子含量低,同时富含大量的钠、钾、钙、镁离子,因此实现锂离子与其它离子的高效分离,是开发我国盐湖锂资源的关键所在。
传统的膜法工艺局限性
①膜法工艺对膜的质量、性能要求较高,长期依赖进口,成本较高,国内目前具备规模化生产膜的企业十分有限。同时,目前分离膜的使用寿命较短,进一步抬高了单吨成本。进一步抬高了单吨成本。
②在能源消耗方面,在能源消耗方面,膜法需要大量的电力资源,青藏地区电力等配套设备较为欠缺,因此也对深度应用形成一定的制约影响。
溶剂萃取法的优势
萃取法的原理是相似相溶,指将与卤水(水相) 不互溶且密度不小于的有机溶剂(称为萃取剂或有机相) 混合接触,在物理过程(溶解、分离) 或化学反应(络合物、螯合物) 作用下将卤水中所需组分萃取转移到有机相中,再通过反萃取将所需组分从有机溶剂中萃取水相的过程。它具有分离效率高、工艺和设备简单、操作连续化、易于实现自动控制等优点,被认为是从盐湖卤水中提取分离锂的最有前途的方法之一。
目前主要的锂萃取体系包括中性磷酸酯类和酰胺类萃取体系、冠醚类萃取体系、离子液 体萃取体系等。其中应用最成熟、具有工业化尝试经验的是磷酸三丁酯(TBP)协同萃 取体系:以 TBP 为萃取剂,Fe3+为共萃取离子。将 TBP 与 FeCl3共同加入盐湖卤水中, 卤水中的 Cl-可与 FeCl3 形成 FeCl4 -配阴离子,配阴离子可与 Li+共同被萃入有机相,大大提高锂的萃取率。
萃取设备的选择
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CWL-M离心萃取机是一款新型液液萃取分离设备,是针对传统离心萃取机弊端而开发,功耗只有传统环隙式机型的10%~30%。同时,离心萃取机具有级存留时间短、分相迅速、萃取效率高、耐腐蚀、节省投资费用和溶剂的回收再生费用等优点被应用在盐湖提锂中。