[发明专利]多级气浮萃取分离富集7

说明书

本发明公开了一种多级气浮萃取分离富集⁷Li的方法，其包括：S1、配置错流液：将萃取剂、离子液体和稀释剂相互混合，制备n份错流液；S2、配制锂盐溶液相；S3、将第一份错流液和锂盐溶液相置入浮选柱中，鼓入气体进行萃取，萃取完成后离心分离去除未反应的错流液获得富集⁷Li的第一锂盐溶液；S4、将第二份错流液和第一锂盐溶液置入浮选柱中，鼓入气体进行萃取，萃取完成后离心分离去除未反应的错流液获得富集⁷Li的第二锂盐溶液；S5、重复以上步骤S4直至第n份错流液与第n‑1锂盐溶液完成气浮萃取，得到富集有⁷Li的第n锂盐溶液；其中，n为2以上的整数。本发明提供的萃取分离富集⁷Li的方法，能够有效地提高⁷Li的分离富集丰度。

技术领域

本发明属于锂同位素分离领域，尤其涉及一种多级气浮萃取分离富集⁷Li的方法。

背景技术

锂(Li)在自然界存在两种稳定的同位素⁶Li和⁷Li，它们的自然丰度(指⁶Li和⁷Li的自然相对百分含量)分别是7.42％和92.58％，这两种同位素在核能源领域都具有极其重要的作用。其中，热中子吸收截面达940b的⁶Li被中子(n)轰击裂变后能生成氚和氦(⁶Li+n→T+⁴He)，所以一定丰度的⁶Li可用作核聚变的原料和其他用途；而热中子吸收截面仅为0.037b的⁷Li对核反应过程的调控和设备的维护有着重要的作用。

目前，锂同位素的单级分离方法有很多种，可分为化学法和物理法，其中化学法包括锂汞齐交换法、离子交换色层法、萃取法等；物理法包括电磁法、电子迁移、分子蒸馏和激光分离等。已经公开报道的研究工作中，锂同位素的分离富集主要是对⁶Li进行富集，对于⁷Li的富集鲜有报道。⁷Li基于本身较小的热中子吸收界面的优势，是核聚变反应堆的堆心冷却剂和导热的载热剂必须原料，⁷Li还可以作为钍堆熔盐介质。因此，有必要探索⁷Li的分离富集方法。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种多级气浮萃取分离富集⁷Li的方法，用以提升⁷Li的分离富集丰度。

本发明提供的一种多级气浮萃取分离富集⁷Li的方法，其包括步骤：

S1、配置错流液：将萃取剂、离子液体和稀释剂相互混合，制备获得n份所述错流液；

S2、配制锂盐溶液相：将锂盐溶解于水中，制备获得所述锂盐溶液相；

S3、将第一份错流液和所述锂盐溶液相置入浮选柱中，并向所述浮选柱中鼓入气体进行萃取，萃取完成后离心分离去除未反应的错流液获得富集⁷Li的第一锂盐溶液；

S4、将第二份错流液和所述第一锂盐溶液置入浮选柱中，并向所述浮选柱中鼓入气体进行萃取，萃取完成后离心分离去除未反应的错流液获得富集⁷Li的第二锂盐溶液；

S5、重复以上步骤S4直至第n份错流液与第n-1锂盐溶液完成气浮萃取，得到富集有⁷Li的第n锂盐溶液；其中，n为2以上的整数。

具体地，所述萃取剂选自以下式1至式3所示的化合物中的任意一种，

式1至式3所示的化合物中，R选自碳原子数在0～20的烷基、烷氧基、氨基、硝基或苯基，X为N或O，n为0、1或2；

所述离子液体由阴离子和阳离子组成；所述阳离子选自以下式2-1至2-10所示的阳离子中的任意一种，