[发明专利]一种锂离子的萃取剂

说明书

技术领域

本发明涉及萃取技术领域，尤其是对盐湖卤水中锂离子的萃取分离技术其萃取剂的改进。

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的重要材料；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迫在眉睫。

盐湖卤水是锂的重要来源。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，盐湖卤水中含有多种金属离子，因此如何从中分离提取锂是需要研究的重要课题。

目前盐湖卤水提锂技术方法主要有蒸发结晶分离法、盐析法、选择性半透膜法、沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法等。其中，溶剂萃取法是从低品位卤水中提取锂较为有效的方法，该法能实现对目标离子的高效选择，尤其对高镁锂比的盐湖卤水提锂效果较好。目前所采用的萃取剂多为含磷有机萃取剂、胺类萃取剂、双酮、冠醚及混合萃取剂，其中研究较多的为含磷有机萃取剂。通常的萃取体系是以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂，三氯化铁为协萃取剂，磺化煤油为稀释剂。以磷酸三丁酯为萃取剂萃取锂的方法其萃取率高(锂的总回收率在90％左右)，工艺流程简单，有着很广阔的应用前景

离子液体(IL)具有一些独特性质：(1)几乎没有蒸气压，不挥发，不易燃，不易氧化，可调的粘度；(2)离子液体是许多有机物、有机金属化合物、无机化合物，甚至高分子材料的良好溶剂，能够提供一个非水、极性可调的两相体系，在化学分离过程中可作为一个水的非共溶相使用；(3)对水和空气稳定，便于操作处理，易于回收。离子液体绿色环保无污染，又可重复利用，可以应用于萃取分离方面。

利用溶剂萃取法从盐湖卤水体系中萃取锂时，通常采用的萃取体系是以磷酸三丁酯(TBP)和磺化煤油组成。现有萃取剂的缺点在于萃取过程中使用大量挥发性有机溶剂，会给环境带来严重污染，且挥发性溶剂的使用也会造成一定的体系溶损。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种锂离子的萃取剂，可代替现有TBP、磺化煤油的萃取体系，保证萃取效率的同时减少环境污染。

这种萃取剂，所述萃取剂包括磷酸三丁酯和离子液体，所述离子液体与所述磷酸三丁酯的体积比不高于1:1。

其中，所述离子液体与所述磷酸三丁酯的体积比不高于2:3。

其中，所述离子液体与所述磷酸三丁酯的体积比为0.2～0.5:1。

其中，所述离子液体为咪唑盐。

其中，所述离子液体为咪唑磷酸盐。

其中，所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的至少一种。

有益效果：

本发明提供一种绿色环保的萃取剂，尤其利用疏水性较强的咪唑类离子液体与TBP组成萃取剂，能够克服现有技术在萃取操作过程中有大量有机溶剂容易挥发造成严重环境污染的问题，萃取发生后易于实现两相分离，具有良好的推广前景。

具体实施方式

实施例1

本发明提供一种萃取剂，用于对含锂离子的水相(萃取原液)进行锂离子的萃取分离，其包括磷酸三丁酯(TBP)和离子液体，所述离子液体与所述磷酸三丁酯的体积比不高于1：1。

本发明的实施例中优选典型的咪唑类盐作为离子液体与TBP混合形成萃取剂，进行几组锂离子萃取的平行对照实验，以获得较佳的萃取过程参数。下面介绍采用这种萃取剂对盐湖锂离子进行萃取的过程。

萃取温度：室温(约20℃)

萃取原液：参见表1所示。

表1盐湖卤水(萃取原液)组成