Экстракция соленой лития
Технологии и применение извлечения лития:
Метод осаждения
Метод осаждения для извлечения лития в основном делится на две части: отделение и флотацию хлорида калия и подготовку карбоната лития через карбонизацию. Из-за низкого отношения магния к литию и высокого содержания лития, Li можно обогатить до 6% только за счет солнечного испарения, и стоимость обогащения очень низкая. Конкретный процесс заключается в том, что соленая вода из соленого озера, из которой NaCl удаляется осаждением, испаряется и кристаллизуется для отделения KCl, после флотации и сушки получается KCl, а остаточная соленая вода в литиевом испарительном бассейне обогащает концентрацию Li до 6%. Затем с помощью органического растворителя удаляют бор, добавляют соду и известь для удаления Mg, после чего снова добавляют соду, чтобы получить карбонат лития с чистотой 99%.
Метод ионно-обменной адсорбции
Принцип метода ионно-обменной адсорбции заключается в использовании селективного адсорбента для поглощения Li+, а после его элюирования используется нанофильтрационная мембрана для удаления магния в кислых условиях. После обратного осмоса и испарения получается высоколитивая жидкость. Наконец, производится осаждение и фильтрация для получения карбоната лития.
Метод солнечного пруда
Солнечный пруд состоит из трех слоев: верхнего, среднего и нижнего, а именно верхней тропосферы (UCZ), нетропосферы (NCZ) и нижней тропосферы (LCZ). Компоненты верхней тропосферы — это пресная вода, температура которой близка к температуре окружающей среды, и она защищает нижний слой; компоненты нижней тропосферы — это насыщенный солевой раствор, который обладает функцией поглощения и хранения тепла; концентрация в нетропосфере увеличивается с глубиной пруда. Используя показатель преломления пресной воды и соленой воды, тепло может храниться в соленой воде на дне. Поскольку растворимость других солей, кроме карбоната лития, в карбонатной соленой воде увеличивается с повышением температуры, а растворимость карбоната лития уменьшается с повышением температуры, когда температура нижней тропосферы (LCZ) повышается, карбонат лития будет накапливаться на дне пруда, в то время как другие соли трудно осаждаются.
Метод экстракции растворителем
Ионы лития в соленой воде могут быть извлечены методом экстракции растворителем. Принцип заключается в том, чтобы смешать соленую воду с органическим растворителем, плотность которого не ниже плотности воды и который не растворяется в соленой воде. В процессе физического растворения, разделения или химической реакции компоненты соленой воды извлекаются в органическую фазу, а затем из органического растворителя извлекается водная фаза. В настоящее время распространенными системами экстракции лития являются нейтральные системы экстракции TBP/FeCl3/MIBK, соединения коронного эфира, β-дикетоны, ионные жидкости и т.д.
Этот метод экстракции подходит для соленых озер с высоким отношением магния к литию. Однако токсичные и вредные проблемы органических растворителей приводят к увеличению затрат на охрану окружающей среды, поэтому этот метод экстракции не используется в крупном масштабе, а производственные мощности невелики.
Мембранная сепарация
Извлечение лития из мембраны состоит из двух методов: электродиализной и нанофильтрующей пленки.
Впервые технология электродиализных пленок применяется для опреснения морской воды. В начале 2000 – х годов он начал использоваться для разделения магния лития в галогенных водах соленых озер. Технический принцип заключается в том, что, используя чередование катионов и анионитовых мембран, катионы проходят через катионообменную мембрану под действием электрического поля, анионы проходят через анионитовую мембрану до электрода, поэтому моновалентные катионы (такие как Li +, Na +, K +) перемещаются в концентрированную камеру, но двухвалентные катионы (такие как Ca2 +, Mg2 +) блокируются и остаются в опреснительной камере, тем самым достигая цели разделения магния и лития.
Выщелачивание при обжиге
Принцип извлечения лития из кальцинированного выщелачивания заключается в том, что оксиды лития и магния и карбонаты лития и магния не растворяются в воде, а выщелачивание оксида магния водой может достичь цели разделения лития и магния. После закисления соленая вода концентрируется на хлоридах магния, высушивается распылением, чтобы получить дигидрат хлорида магния, а затем прокаливается при температуре от 700 до 900 ℃, чтобы получить безводную смесь оксида лития и магния. Добавление высокочистой воды может выщелачивать литий, а затем удалять кальций, магний и другие примеси путем добавления Ca (OH) 2 и Na2CO3. Метод кальцинированного выщелачивания является одним из первых технологических процессов индустриализации, но потребление энергии велико, токсично, может производить вредные газы, вызывая серьезное загрязнение окружающей среды.
Электрохимический метод
Электрохимический метод извлечения лития был разработан в соответствии с принципом работы литиевых батарей.
Управляя потенциалом для внедрения и отслоения Li + в электродных материалах, можно избежать растворения марганцевых и титановых ионных ситовых материалов в процессе десорбции кислоты. Электрохимические методы могут значительно улучшить рабочий цикл сорбента и подходят для извлечения лития в различных системах соленой воды. Этот метод еще не индустриализован, и исследования и разработки сосредоточены на выборе и улучшении электродных материалов.
Узнать больше о решениях
Соответствующие ресурсы
Система мембран
