[其他]一种从含锂卤水中提取无水氯化锂的方法

说明书

一种从含锂卤水中提取无水氯化锂的方法。用磷酸三丁酯作萃取剂，络合剂可在萃取液中循环使用。可从卤水中直接提取氯化锂。本发明无三废污染，经济效益显著，每吨氯化锂可获利八千至一万元左右。

本发明属于从含锂卤水中锂的分离提取技术。

从卤水中能够直接而经济地提取氯化锂是国内外科技工作者所潜心研究的课题之一。我国盐湖资源丰富，卤水中锂的含量相当高，开发利用盐卤中的锂资源对国民经济具有重要意义。美国3537813号专利提出了一种在浓卤水中添加三氯化铁，用二异丁基酮80%-磷酸三丁酯20%作萃取体系萃取锂，进入有机相的锂用水反萃取，空有机相循环使用的方法。由于在反萃取液中含LiCl和FeCl₃，需加入NaCl补充氯根，用二-（2-乙基己基）磷酸-磷酸三丁酯萃取FeCl₃，再用水反萃取回收铁盐。在LiCl和NaCl溶液中再回收锂盐。该法存在的问题是二异丁基酮在水中溶解度大，而且价格高;铁盐回收工艺流程繁琐;锂萃取率低，七级锂的萃取率仅80%左右。“科学技术研究成果公报”（内部发行）曾摘登了发明人用TBP作萃取剂从青海大柴旦盐湖卤水中萃取锂的工艺。即将饱和的氯化镁卤水经萃取、洗涤，锂被萃入有机相，用盐酸反萃取，氯化锂进入水相，得氯化锂产品。本发明在此基础上，将工艺方法进行了优化选择，采取了一种从浓镁卤水中直接提取氯化锂的工艺方法。本法既提高了锂的收率，又降低了提锂成本。

本发明的要点是用自然能或燃料将卤水蒸发浓缩，分离掉析出的食盐，钾盐和部分硫酸盐，得到每升卤水含氯化锂达几克，氯根浓度达6Mol以上的高含量的锂、硼、镁、氯化物溶液。将该溶液除硼之后，加入三氯化铁、氯化铜、氯化锌、硫酸锰、氯化镍等络合剂中的任何一种，最好是三氯化铁，溶液形成四氯铁酸锂。

其反应为：

Fecl₃+Cl^--FeCl₄^-

Li⁺+FeCl₄^--LiFeCl₄

本发明用磷酸三丁酯（简称TBP）作为萃取剂，其组成为TBP50-70%，稀释剂200^#溶剂煤油30～50%。萃取时，由于TBP中P＝0基作用，LiFeCl₄进入有机相，形成组成为LiFeCl₄^-2TBP的萃合物，萃合物分布在过量的萃取剂中。萃合物组成借化学法，紫外光谱法及斜率法测定。共存离子在萃取时的萃取能力顺序为：Li⁺＞Ca⁺⁺＞Na⁺＞Mg⁺⁺＞K⁺＞Rb⁺≈Cs⁺。各种盐析剂对萃取锂的盐析效应顺序为：AlCl₃＞MgCl₂＞NaCl＞SrCl₂＞NH₄Cl＞CaCl₂这种萃取剂萃取性能稳定，分相良好，无乳化现象，选择性强，在多次循环中锂的萃取率保持在97%-99%之间，而卤水中共存杂质几乎达到全部分离，锂镁分离系数达到1.87×10⁵。TBP在卤水中的溶解度比纯水要小得多。

溶液经萃取后，含锂的有机相用稀盐酸洗涤，除去部分杂质。

经酸洗涤后，即用6～9MoLHCl进行反萃取，LiCl进入水相，其反应为：

LiFeCl₄·2TBP+HCl-HFeCl₄·2TBP（有机相）+LiCl（水相）

有机相中的游离酸用清水洗涤，回收盐酸，用碱（苛性碱、碳酸碱、铵或氨水等）中和其中的H⁺，有机相恢复其萃取锂的能力。铁以HFeCl₄形式存在于有机相中，直接返回流程中循环使用。显然，本发明的铁盐自然循环使用，较之已有技术要方便简易。