TBP-D2EHPA协萃体系分离盐湖卤水中锂镁

针对磷酸三丁酯(TBP)-FeCl3萃取体系从镁锂比高的盐湖卤水分离锂镁的工艺中存在的反萃酸度高、再生有机相试剂消耗大等问题,筛选出添加二(2-乙基己基)磷酸(D2EHPA)的协萃体系。探究了有机相组成、Fe/Li摩尔比、萃取相比等因素对盐湖卤水中锂镁萃取分离效果的影响。在有机相组成为40%TBP-20%D2EHPA-40% 260#溶剂油、Fe/Li摩尔比为1.5、相比O/A=2的优化萃取条件下,单级Li⁺萃取率达78.56%,锂镁分离系数达46.26。使用水作为洗涤剂及反萃剂,优选了洗涤相比O/A=60及反萃相比O/A=20,单级洗涤及反萃阶段锂镁分离系数分别为46.26和22.97,取得了较好的锂镁分离效果,可为后续扩大试验与工业设计提供依据。     

混盐型高锂卤水萃取分离锂

以阿根廷某高锂混盐型盐湖卤水萃硼后得到的萃余液为研究对象,采用磷酸三丁酯(TBP)- FeCl3体系萃取分离锂,考察了铁锂比、TBP浓度、稀释剂种类、萃取相比O/A、有机添加剂种类及浓度等因素的影响,优化了萃取工艺参数,分析了锂在萃取两相体系中的分配行为以及锂与镁、钠和钾的分离情况。在有机相组成为65% TBP - 5%MIBK - 30% 260#溶剂油、铁锂比1.5:1、相比O/A=2:1、萃取混合时间5 min、室温的条件下,锂的单级萃取率大于79%,镁、钠、钾的萃取率分别仅有5.24%、8.57%和0.88%,Li与Mg、Na、K的分离系数分别达到62、37和388,TBP显示出对锂的良好选择性,且MIBK的加入改善了分相和锂萃取性能。夹带与共萃进入有机相中的镁、钠和钾可用氯化锂的稀盐酸溶液洗涤去除。负载锂的有机相可用7 mol/L盐酸进行反萃,得到富锂溶液。     

盐湖老卤中硼的萃取工艺研究

以某盐湖老卤为原料,开展了异辛醇/磺化煤油体系萃取提硼工艺研究。考察了萃取剂浓度、卤水pH值、萃取相比、萃取时间和反萃相比、反萃时间等因素对硼萃取、反萃的影响。结果表明,在有机相组成50%异辛醇+50%磺化煤油、卤水pH=1.5、萃取相比O/A=1/3、萃取时间6 min条件下,硼单级萃取率为82.48%,经三级逆流萃取,硼萃取率可达99.45%。纯水作为反萃剂,在反萃相比O/A=1/1、室温反萃6 min条件下,硼单级反萃率为78.31%,经五级逆流反萃,硼反萃率达99.56%。反萃液经蒸发结晶,可获得优等品硼酸产品。     

从粗硫酸镍溶液中选择性萃取回收铜的研究

采用Lix984N—煤油—H2SO4萃取体系,从粗硫酸镍溶液中选择性回收铜,研究了初始pH值、萃取剂体积分数、相比O/A等对铜萃取的影响。结果表明,在初始pH值为2.4、萃取剂体积分数为25%、相比O/A为1∶1的条件下,经一级萃取即可获得铜萃取率为98.19%,镍萃取率仅为0.68%的良好指标。以H2SO4浓度为180 g/L溶液作反萃剂,在相比O/A为1∶1条件下经一级反萃,铜的反萃率为99.05%。铜以CuSO4溶液的形式回收,可以作为制备硫酸铜晶体或电积制备电解铜的原料。     

高效萃取剂AD100从粗硫酸镍溶液中回收铜的研究

采用高效萃取剂AD100从粗硫酸镍溶液中萃取回收金属铜, 考察了初始pH值、相比(A∶O)、萃取剂体积浓度、反应时间等因素对铜回收率的影响。实验结果显示, 在最优的条件下, 即: 初始pH值为2.0, 相比A∶O=3∶1, 萃取剂体积浓度为25%, 萃取时间5 min, 常温下一级萃取即可回收其中94%以上的铜, 铁、镍的萃取率分别低于0.05%和0.01%。对负载有机相进行反萃, 结果显示, 采用2 mol/L的硫酸在相比为1∶1的条件下一级反萃可回收95%的铜。     

溶剂萃取-铵盐沉钒法从石煤酸浸液中提取五氧化二钒的研究

采用D2EHPA-TBP-磺化煤油混合体系萃取-硫酸反萃-酸性铵盐沉钒方法从石煤酸浸液中分离、回收五氧化二钒。结果表明:在酸性介质中钒萃取率取决于溶液pH值,当溶液初始pH值≤2.5,钒萃取率高,杂质离子不发生水解沉淀,利于钒的分离、富集。以10%D2EHPA、5%TBP、85%磺化煤油的有机相做萃取剂,在相比为1∶1,溶液初始pH值2.45的条件下,经7级逆流萃取,钒的萃取率为96.7%。以1.5mol/L的硫酸溶液做反萃取剂,在相比(O/A)为5∶1的条件下,负载有机相经3级逆流反萃取,钒的反萃率大于99%,采用酸性铵盐沉钒,在550℃条件下煅烧脱氨后得到的五氧化二钒产品纯度为99.01%。     

TBP-NX混合萃取体系从盐湖卤水提锂试验研究

本文主要采用30%TBP+20%NX混合萃取体系对青海某盐湖卤水提锂过程涉及的萃取、洗涤、反萃等过程进行了详细研究。萃取过程：运用正交试验法对萃取相比、铁锂摩尔比及水相酸度进行显著性分析,得出相比对30%TBP+20%NX混合萃取体系影响显著,水相pH影响不明显;在O/A=1.5、n(Fe³⁺/Li⁺)=2和水相酸度 0.05 mol/L的最佳条件下,Li⁺、Mg²⁺萃取率分别为89.19%和1.69%;采用饱和容量法测量30%TBP+20%NX混合萃取体系单位负载锂量为2284 mg/L,所需分相时间为15 min。洗涤过程：在c(H⁺)=0.25 mol/L和O/A=20:1的最佳条件下,Li⁺、Mg²⁺的洗涤率分别为5.12%、89.46%。反萃过程：在c(H⁺)=3 mol/L和O/A=15:1的最佳条件下,Li⁺、Mg²⁺反萃率分别为80.08%、67.56%。TBP-NX混合萃取体系Li⁺负载量及反萃性能较好,但分相性能相对较弱。     

Cyanex272从沉钒尾液中萃取提钒的研究

以沉钒尾液为研究对象,采用Cyanex272为萃取剂,分别考察了萃取与反萃取条件对萃取提钒过程的影响。研究结果表明: 在初始pH=2.25、萃取剂体系为20%Cyanex272+80%磺化煤油、相比A/O=1∶1、萃取时间5 min条件下进行三级逆流萃取,在反萃剂硫酸浓度0.75 mol/L、相比O/A=4∶1、反萃时间5 min的反萃条件下,经三级逆流反萃后,最终钒回收率可达99.3%,锰、镁、钙去除率分别为98.8%、99.6%和98.7%,实现了沉钒尾液中残留钒的高效回收与尾液中有害金属元素的脱除。     

高镁锂比盐湖老卤萃取提锂工艺研究

根据盐湖老卤萃取提锂工艺特点及现有工艺与产业化实施过程中暴露的问题, 利用“70%TBP-30%200^#溶剂油”萃取体系设计了“5级逆流萃取-3级逆流洗涤-2级逆流反萃”盐湖卤水提锂工艺流程。在该工艺下, Li/Mg分离系数达到了141.42。反萃液中Li浓度达到25.35 g/L, 萃余液中Li含量低于0.05 g/L。原液中的锂被充分提取, 镁被有效排除, 达到了在高镁锂比盐湖卤水中高效提锂的目的。     

Mac10 铜萃取剂的性能研究

采用国产化工原料合成了Mac10 铜萃取剂, 进行了萃取剂用量、有机相与无机相相比(O/A)、萃取平衡pH 值、萃取动力学、萃取热力学、反萃动力学试验、反萃剂酸度试验。结果表明, Mac10 铜萃取剂具有良好萃取性能, 当萃取剂用量为15%, 相比(O/A)为75%, 萃取平衡pH =3, 萃取时间为3 min, 萃取温度为298 K, 反萃取时间为2 min, 反萃取剂酸度为硫酸浓度180 g/L 时, 萃取率不小于93%, 反萃取率不小于96%, 且水相中Cu²⁺浓度愈高, Mac10 对铜的萃取性能愈好。     

河南某铝土矿中锂的浮选回收与提取试验

河南省某地铝土矿矿石中Li2O品位为026%，锂主要赋存在高岭石、伊利石等黏土矿物中。为确定铝土矿伴生锂的开发利用工艺，进行了铝土矿浮选工艺试验和富锂精矿的提取试验研究。试验结果表明：采用2粗1精、中矿顺序返回的铝土矿浮选闭路流程，可获得Al2O3品位6172%，铝硅比为1145的铝土矿精矿产品和Li2O品位057%、回收率为7897%的富锂精矿；富锂精矿与浓硫酸熟化液（固液比）1∶1混合后，在熟化温度180 ℃、浸出液固比2∶1～3∶1、浸出时间10 min、浸出温度常温的情况下，Li2O浸出率达到9464%,最终得到纯度为9956%的碳酸锂产品。采用硫酸熟化—浸出—净化—提锂工艺可实现河南某地铝土矿中锂高回收率和获得高纯度产品的目的，具有一定的实际价值。     

电化学脱嵌法盐湖提锂多孔LiFePO4电极的制备

电化学脱嵌法盐湖提锂技术因其选择性高、吸附量大、绿色无污染等优点,越来越受到人们的关注,但盐湖卤水矿化度高、黏度大,导致实际提锂速率较低。基于此,以NH₄HCO₃为造孔剂,制备了具有良好渗透性和传质性能的多孔LiFePO₄电极,以改善提锂过程动力学性能。结果表明:造孔改性后电极表面具有微裂纹-微孔的复合结构,可显著强化溶液的传质过程,降低电化学极化。以多孔电极进行电化学脱嵌法提锂,其嵌锂容量由传统电极的25.6 mg（Li）/g（LiFePO₄）增加至多孔电极的35.2 mg（Li）/g（LiFePO₄）,且提锂过程的平均电流密度由8.7 A/m2提高至17.9 A/m2,提锂效率显著提高。此外采用多孔电极循环提锂30次后容量保持率高达98%,表现出良好的循环性能。      

预浓缩强化江汉盆地卤水吸附提锂的研究

为提高卤水吸附提锂效率,开发了预浓缩-吸附法提锂工艺。基于50℃、100℃下Na⁺、K⁺//Cl^--H₂O三元体系相图理论指导,研究了不同蒸发温度条件下卤水中锂的浓度及锂折损率随蒸发率的变化关系,对比了吸附剂对预浓缩前后卤水的吸附效果。结果表明,蒸发过程中溶液中锂浓度和锂折损率不受蒸发温度的影响;蒸发率超过40%后,卤水中锂折损率快速上升;以锰系吸附剂吸附蒸发率40%、锂浓度55 mg/L的预浓缩卤水中的锂,4 h后吸附容量达4.25 mg/g,高于吸附剂对原卤的吸附容量(3.39 mg/g),证实卤水预浓缩处理可以强化吸附提锂效果。     

钛酸锂废料回收制备电池级碳酸锂的工艺研究

采用硫酸体系对钛酸锂废料选择性提锂、浸出液除杂沉Li₂CO₃、浸出渣通过固相烧结法制备TiO₂。研究了硫酸浓度、液固比、反应时间等对锂浸出率的影响,锂离子浓度、碳酸钠添加量、反应温度等对Li₂CO₃产品质量的影响。结果表明,最佳酸浸工艺为: 硫酸浓度1.5 mol/L、液固比3∶1、95 ℃下反应2 h,此时锂浸出率为96.80%; 最佳沉锂工艺为: 在净化液Li+浓度27 g/L、碳酸钠添加量为理论值的1.10倍、沉锂温度95 ℃、反应时间40 min,此条件下得到的碳酸锂产品主含量大于99.65%,达到行业电池级碳酸锂要求。本工艺锂浸出率高,无废液产生,工艺流程短,操作简单,成本较低,可为钛酸锂废料的综合回收提供借鉴。     

N263萃取分离锌铁及其热力学研究

研究了用N263从氯化物体系中萃取Zn2+、Fe2+和Fe3+,考察了振荡时间、萃取剂浓度、改性剂浓度、相比（O/A）、盐酸浓度对Zn2+、Fe2+和Fe3+萃取率的影响。结果表明,在有机相组成为20% N263+20%正己醇+60% 260#溶剂油、相比O/A=1 GA6FA 1、振荡时间5 min和25℃条件下,Zn2+、Fe2+和Fe3+的单级萃取率分别为90.97%、0.79%和75.85%,分离系数β_Zn2+/Fe2+和β_Zn2+/Fe3+分别为1 260和3.21。经过2级逆流萃取,水相中Zn2+浓度从9.61 g/L降至0.36 g/L,负载有机相采用0.5 mol/L H₂SO₄反萃,Zn2+的反萃率为41.86%,Fe3+的反萃率大于97%。N263萃取金属离子的机理是阴离子交换反应,计算了萃取反应相关的热力学函数值,结果表明,N263萃取Zn2+为放热反应,Fe3+的萃取反应为吸热反应,常温下Zn2+和Fe3+的萃取反应均可自发进行。