疏水性离子液体萃取体系的构建及其对盐湖卤水中锂的分离研究

发布时间：2021-09-18 07:29

　　锂及其化合物作为重要的战略资源广泛应用于现代尖端科学技术、军工、国防建设和国民经济的发展中。随着高新技术的不断发展,锂电池作为清洁能源不仅能降低坏境污染,而且具有较高的安全性能,特别是以锂电池为动力来源的电动设备越来越受人们的欢迎和重视。青海省具有丰富的盐湖锂资源,但处于青藏高原生态环境比较薄弱的地区,由此研究开发高效、绿色的盐湖提锂技术意义重大。本文选用含氧溶剂作为锂的萃取剂,选择疏水性离子液体为协萃剂和溶剂,构建了五种离子液体萃取体系,选择了对盐湖卤水中锂单级萃取率高、选择性好的[BPy][NTf₂]-TBP-C₂H₄Cl₂和[N_4,4,4,1][NTf₂]-TBP-C₂H₄Cl₂两种萃取体系进行了深入研究。采用恒界面池法对吡啶类离子液体萃取体系萃取锂的传质动力学模式进行了判断,研究了两种萃取体系热力学,并利用紫外分光光谱、红外光谱、密度泛函理论和空腔理论探讨萃取反应过程的机理,进一步从... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所)青海省

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

全球锂资源构成

图 1.1 全球锂资源构成Fig. 1.1 Global lithium resource composition锂矿资源现有开发技术，目前已经勘察开采的锂资源主要是盐湖卤水锂矿和花岗伟晶岩型固态矿资源[19]。另外，地热泉水和海水中也稳藏有大源。锂化合物矿资源按存在形态主要可分为固态矿石锂和液态卤水锂两（见图 1.2），分别主要赋存在花岗伟晶岩矿床和盐湖卤水中。

由此本实验中，将浓盐酸按一定体系加入到真实盐湖卤水中作为水相。结果见图 3.4 所示。图3.4 卤水颜色随酸度的变化Fig.3.4 The color of brine changes with acidity由图可知，实验中加入 HCl 后发现随着卤水酸度的不断增大，水相中卤水颜色变成黄色并逐渐加深，当卤水中含有 0.3 mol·L 1的 HCl 时，出现了沉淀，后续随着酸度的增加，沉淀物逐渐增多。为了考察出现的沉淀物以及卤水中主要离子含量随卤水酸度的变化情况。实验中将不同酸度下的卤水进行了检测，实验结果如图 3.5 所示。0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.00246100120mg/LHCl （mol·L-1）MgLiKBNa图3.5 盐酸对卤水中主要含量的影响Fig.3.5 Effect of Hydrochloric Acid on the Content of Ions in Brine

【参考文献】：
期刊论文
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[4]国内外典型硫酸盐型盐湖卤水资源现状及提钾工艺综述[J]. 邹松,方霖,沈善强,谭勤俭,程帅.  矿产保护与利用. 2017(05)
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[6]锂——世界矿业发展新焦点[J]. 郭志锋,谈成龙,戴定.  中国核工业. 2017(09)
[7]盐湖卤水提锂[J]. 赵旭,张琦,武海虹,郝晓翠,王亮,黄西平.  化学进展. 2017(07)
[8]青海锂产业专利导航发展分析[J]. 王亚利,胡铁成,朱萍,龚跃鹏,张正阳,黄晓庆.  青海科技. 2017(03)
[9]新能源材料锂:资源储量与供需形势分析[J]. 吴荣庆.  国土资源情报. 2017(01)
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博士论文
[1]离子液体体系用于盐湖卤水中提取锂的研究[D]. 石成龙.中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所) 2017

硕士论文
[1]铝盐锂吸附剂制备工艺及吸附性能研究[D]. 李杰.成都理工大学 2011
[2]氢氧化铝沉淀法提锂工艺及铝的循环利用研究[D]. 刘高.成都理工大学 2011
[3]盐湖卤水中提取锂离子的研究[D]. 王小敏.福建师范大学 2008
[4]空气净化用氢氧化锂的再生利用研究[D]. 刘冬雪.中国海洋大学 2007
[5]离子液体的合成及其作为催化剂在有机反应中的应用研究[D]. 杜玉英.内蒙古大学 2006



本文编号：3399738