[发明专利]从含锂卤水中提取锂盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及萃取化学、化工技术领域，尤其涉及一种从含锂卤水中提取锂盐的方法。 

背景技术

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。我国具有丰富的盐湖卤水锂资源，其蕴藏量居世界前列。但是，由于卤水中含有多种金属离子，其综合利用及从卤水中分离提取锂的技术是需要研究的重要课题，特别是对于含有高浓度镁、低浓度锂的所谓“高镁锂比”卤水中分离提取锂，是公认的世界性技术难题。 

溶剂萃取技术是从溶液中分离提取各种金属的有效技术，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“高镁锂比”卤水中提取分离锂的最有前途的方法之一。自上世纪六十年代中期以来，国内外已提出了若干萃取体系及工艺。1967年，Nelli J.R.等发明了一种萃取体系及工艺[1.Nelli J.R.et al.Fr.1,535,818(1967)；USP3,537,813(1970).]：在卤水中添加FeCl₃作为共萃剂，用80％二异丁酮-20％磷酸三丁酯作为有机相，将Li与Fe以LiFeCl₄形式共萃取进入有机相，与水相中大量MgCl₂及其他金属分离。该体系对Li的萃取虽具较高的选择性，但用水反萃取产生LiCl和FeCl₃混合液，须用二(2-乙基己基)磷酸-磷酸三丁酯体系再次萃取分离Li与Fe，致使工艺冗长、操作繁琐，至今未见其用于工业生产。1979年，中科院青海盐湖研究所提出了用单一萃取剂磷酸三丁酯的煤油溶液萃取锂的体系 和工艺，从而简化了萃取体系，并于1984年进行了从大柴旦盐湖卤水中萃取锂的半工业试验，于1987年申请了中国发明专利[3.黄师强等，中国发明专利，87103431]，并获得了授权。但是，该体系中磷酸三丁酯浓度较高，对萃取设备的腐蚀性较强，且在长期运转中萃取剂不仅在水中溶解损失，而且在酸性介质中磷酸三丁酯发生降解，特别是它对用于制作萃取设备的材质的严重溶胀作用限制了其工业大规模应用。 

发明内容

针对现有技术中从含锂卤水中提取锂盐的方法对设备腐蚀性强而难以产业化的问题，本发明提供一种能降低对设备的腐蚀性且适合工业应用的从含锂卤水中提取锂盐的方法。 

本发明提供一种从含锂卤水中提取锂盐的方法，其采用其采用共萃剂、萃取剂和稀释剂进行锂的萃取，所述萃取剂为酰胺类化合物和中性磷氧类化合物的混合物，其中： 

所述酰胺类化合物的结构式为： 

式中，当R¹为H、C1-C5直链、带有支链或带有环烷基取代的脂肪烷烃时，R²为C4-C16直链、带有支链、或带有环烷基取代的脂肪烷烃，R³为C4-C16直链、带有支链、或带有环烷基取代的脂肪烷烃；当R¹为C6-C24直链、带有支链或带有环烷基取代的脂肪烷烃时，R²为C1-C16直链、带有支链、或带有环烷基取代的脂肪烷烃，R³为C1-C16直链、带有支链、或带有环烷基取代的脂肪烷烃； 

所述中性磷氧类化合物的结构式为： 

式中，R⁴为C1-C12直链或带有支链的烷基、C1-C12直链或带有支链的烷氧基、苯基、取代苯基、苯氧基或取代苯氧基；R⁵为C1-C12直链或带有支链的烷基、C1-C12直链或带有支链的烷氧基、苯基、取代苯基、苯氧基或取代苯氧基。 

其中，所述酰胺类化合物结构式为： 

其中，所述中性磷氧类化合物为磷酸三丁酯。 

其中，所述中性磷氧类化合物为磷酸三辛酯。 

其中，所述酰胺类化合物和中性磷氧类化合物在有机相中的含量(体积百分数V％)在30％至100％。 

其中，所述中性磷氧类化合物和酰胺类化合物两种萃取剂的相对体积比的范围为0∶40至40∶1；在另一优选例中，所述相对体积比范围为1∶40至40∶1。