[发明专利]从高钠锂比的盐湖卤水中萃取分离锂及碱土金属的方法

说明书

本发明公开了一种从高钠锂比的盐湖卤水中萃取分离锂及碱土金属的方法，其包括：提供萃取水相：以高钠锂比的盐湖卤水作为萃取水相，其中包含有Li⁺、Na⁺、Ca²⁺和Mg²⁺，并且Na⁺与Li⁺的质量比为10：1～200：1；提供萃取有机相：将萃取剂、协萃剂以及煤油混合，配制萃取有机相；所述萃取剂为双酮类化合物，所述协萃剂为含卤素的有机膦类化合物；萃取步骤：将萃取有机相和萃取水相相互混合进行1级以上的逆流萃取，待萃取平衡后分相，获得萃余液和第一负载有机相；针对所述第一负载有机相依次进行钠反萃、锂反萃、钙反萃和镁反萃，由此分离获得钠盐溶液、锂盐溶液、钙盐溶液和镁盐溶液，实现了从高钠锂比的盐湖卤水中有效地分离出钠、锂以及钙和镁等碱土金属。

技术领域

本发明属于盐湖化工技术领域，具体来讲，涉及一种从高钠锂比的盐湖卤 水中萃取分离锂及碱土金属的方法。

背景技术

锂是自然界中最轻的金属，具有极强的电化学活性，其金属和化合物被广 泛应用于玻璃、陶瓷炼铝、有机化工、航空航天、核聚变等行业及领域作为热 核聚变(氢弹)的爆炸物，飞机、火箭和导弹的高性能推进燃料及核反应堆的 屏蔽材料。锂电池比普通电池高4～30倍的储能以及具有良好的使用性能，很早 就被用来作为鱼雷、潜艇、宇宙飞行器的推动力。锂铝、锂镁合金高强质轻， 是航空航天及火箭的良好材质，颇受军工、航天产业青睐。21世纪，随着对清 洁能源需求的高涨和低价锂盐的生产，锂能源将可能深刻地影响人们的生活， 因而锂被称作“21世纪的能源金属”。

目前从盐湖卤水中提取锂的有效方法包括溶剂萃取法，而溶剂萃取法都不 可避免地采用了FeCl₃作为协萃剂，使得萃取有机相密度增大，两相密度差减小， 对萃取分离设备要求较高，传统的混合澄清槽难以满足工艺要求，要采用高效 的离心萃取设备，设备造价昂贵；同时，引入FeCl₃后，在用碱对萃取剂再生时 难度很大，需要非常精准的流量控制，否则会造成萃取率下降或萃取剂乳化失 效等问题。此外，由于有机相中含有协萃剂FeCl₃，这就要求萃取料液(卤水) 必须保持弱酸性，否则就会造成Fe水解，进入萃取工段的卤水必须进行酸化处 理，而青海盐湖中锂与硼普遍伴生存在，酸化过程必然有硼酸析出，需要过滤 处理，因此对于碱性体系中锂的萃取无适用性。且目前用于锂的萃取剂多数只 能实现锂镁分离，对于碱金属体系萃取效果很差。

另外，盐湖卤水中通常含有Na⁺，当Na⁺的浓度过高时，会给Li⁺的萃取分 离造成不良影响。例如，南美地区的盐湖卤水中Na⁺与Li⁺的质量比通常达到50/1 以上，钠锂比非常高，对于高钠锂比的盐湖卤水，需要从中萃取提取锂时，目 前的工艺需要对高钠锂比的盐湖卤水进行预处理以降低Na⁺与Li⁺的质量比，然 后再通过沉淀法提取锂，所需盐田面积巨大，锂资源利用率低，生产周期长。 而目前溶剂萃取法只能应用于高镁锂比盐湖卤水，针对高钠锂比盐湖卤水提锂 尚无有效的萃取体系。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种从高钠锂比的盐湖卤 水中萃取分离锂及碱土金属的方法，该方法能够从高钠锂比的盐湖卤水中有效 地分离出钠、锂以及钙和镁等碱土金属，为工业化生产提供了更为简单且成本 更低的工艺路径。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种从高钠锂比的盐湖卤水中萃取分离锂及碱土金属的方法，其包括：