[发明专利]应用离心萃取机提取锂同位素6Li的方法

说明书

本发明公开了一种应用离心萃取机提取锂同位素⁶Li的方法，包括萃取段、碱洗段和反萃取段。本发明提供的锂同位素提取设备是一种新型高效的离心萃取设备，溶剂萃取法提取锂同位素的技术与本发明所述设备结合以后，极大地提高了级效率及分离效果，减少了萃取级数，增大了处理量，同时提高了萃取剂的回收率，解决了现有技术中存在的成本高、处理量小和分离困难的问题，具有很好的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及一种锂同位素⁶Li的提取方法，尤其是涉及一种应用离心萃取机提取锂同位素⁶Li的方法。

背景技术

锂是自然界最轻的金属，其存在两种稳定的同位素即⁶Li和⁷Li，相对丰度分别是⁶Li为7.53％，⁷Li为92.47％。在核能工业中，⁶Li和⁷Li具有不同的核反应性能，在核材料中占有重要地位。因此，对它们的分离一直是受人重视的研究课题。

目前锂同位素的分离方法有很多，大致可分为化学方法和物理方法。化学方法包含锂汞齐法、溶剂萃取、离子交换色谱法、分级沉淀和分级结晶等。物理法包含电磁法、熔盐电解法、电子迁移、分子蒸馏和激光分离等。其中，锂汞齐法是目前分离系数最高且真正投入实际生产的方法，但是该方法的最大缺点是分离过程中使用的大量汞将会带来环境和安全问题；离子交换色谱分离锂同位素的缺点是奋力系数小、平衡时间长、操作不连续及交换剂稳定性差等；激光法虽然提高了分离系数，但是该方法对工艺技术及材料设备要求高，分离产额低。

对于无汞分离锂同位素的溶剂萃取法，由于锂离子有很大的水合能力，与普通有机溶剂的络合作用很弱，对锂同位素的分离效果甚微，应用于工业中分离锂同位素十分困难。此外该方法还存在溶剂选择较为麻烦、成本较高、分离系数较小、处理量少等缺点。存在上述问题的原因一方面是体系分离系数小，传统的萃取设备不能很好地将两相分离开，进而需要增加萃取级数，导致设备投入及能耗增加，大大提高了处理成本；另一方面，分离系数较大的优良萃取剂多为较难合成的冠醚、穴醚类有机物，这也增加了锂同位素的提取成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种应用离心萃取机提取锂同位素⁶Li的方法，解决了成本较高、分离系数较小、处理量少等问题同时达到了较高的提取率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种应用离心萃取机提取锂同位素⁶Li的方法，包括以下几个步骤：

(1)萃取段：将氢氧化锂水溶液与萃取剂以体积比为1∶1-6混合加入到离心萃取机进行萃取；常温，5-6级逆流萃取；

(2)碱洗段：将步骤1)萃取所得有机相加入到离心萃取机中进行碱洗，常温，2-3级逆流萃取；所述有机相和碱液的体积比为1-3∶1；

(3)反萃取段：将步骤2)所得有机相在所述离心萃取机中进行反萃取，常温，4-5级逆流反萃取；所述有机相和反萃取剂的体积比为3-6∶1；反萃取剂为质量浓度为25％的硫酸钠水溶液。

进一步地，步骤1)所述萃取剂为磷酸三丁酯和煤油，其体积比为，磷酸三丁酯/煤油＝1∶2-4。

进一步地，步骤2)所述碱液为质量浓度为20％-30％的氢氧化钠溶液。