專利名稱：采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及萃取化學(xué)、化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法。
背景技術(shù)：
鋰不僅在國(guó)防工業(yè)中有著重要應(yīng)用，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益彰顯，特別是在能源領(lǐng)域=6Li和7Li分別是未來核聚變反應(yīng)堆的燃料和核裂變反應(yīng)所用重要材料；它作為電池材料的需求也日益增長(zhǎng)。因此，鋰有“21世紀(jì)的能源金屬”之稱。國(guó)內(nèi)外對(duì)鋰的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，因此對(duì)鋰資源的研究和開發(fā)利用顯得迫在眉睫。鹽湖鹵水是鋰的重要資源。我國(guó)具有豐富的鹽湖鹵水鋰資源，其蘊(yùn)藏量居世界前列。但是，由于鹵水中含有多種金屬離子，其綜合利用及從鹵水中分離提取鋰的技術(shù)是需要研究的重要課題，特別是對(duì)于含有高濃度鎂、低濃度鋰的所謂“高鎂鋰比”鹵水中分離提取鋰，是公認(rèn)的世界性技術(shù)難題。溶劑萃取技術(shù)是從溶液中分離提取各種金屬的有效技術(shù)，它具有分離效率高、工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單、操作連續(xù)化、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是從“高鎂鋰比”鹵水中提取分離鋰的最有前途的方法之一。自上世紀(jì)六十年代中期以來，國(guó)內(nèi)外已提出了若干萃取體系及工藝。1967年，Nelli J.R.等發(fā)明了一種萃取體系及工藝[1. Nelli J. R. etal. Fr.1, 535，818 (1967) ；USP3, 537，813 (1970) .]:在鹵水中添加 FeCl3 作為共萃劑，用80 % 二異丁酮-20 %磷酸三丁酯作為有機(jī)相，將Li與Fe以LiFeCl4形式共萃取進(jìn)入有機(jī)相，與水相中大量MgCl2及其他金屬分離。該體系對(duì)Li的萃取雖具較高的選擇性，但用水反萃取產(chǎn)生LiCl和FeCl3混合液，須用二(2-乙基己基)磷酸-磷酸三丁酯體系再次萃取分離Li與Fe，致使工藝冗長(zhǎng)、操作繁瑣，至今未見其用于工業(yè)生產(chǎn)。1979年，中科院青海鹽湖研究所提出了用單一萃取劑磷酸三丁酯的煤油溶液萃取鋰的體系和工藝，從而簡(jiǎn)化了萃取體系，并于1984年進(jìn)行了從大柴旦鹽湖鹵水中萃取鋰的半工業(yè)試驗(yàn)，于1987年申請(qǐng)了中國(guó)發(fā)明專利[3.黃師強(qiáng)等，中國(guó)發(fā)明專利，87103431]，并獲得了授權(quán)。但是，該體系中磷酸三丁酯濃度較高，對(duì)萃取設(shè)備的腐蝕性較強(qiáng)，且在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中萃取劑不僅在水中溶解損失，而且在酸性介質(zhì)中磷酸三丁酯發(fā)生降解，特別是它對(duì)用于制作萃取設(shè)備的材質(zhì)的嚴(yán)重溶脹作用限制了其工業(yè)大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法對(duì)設(shè)備腐蝕性強(qiáng)而難以產(chǎn)業(yè)化的問題，本發(fā)明提供一種能降低對(duì)設(shè)備的腐蝕性且適合工業(yè)應(yīng)用的從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法。本發(fā)明提供一種采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其采用共萃劑、萃取劑和稀釋劑進(jìn)行鋰的萃取，所述萃取劑為酰胺類化合物和中性磷氧類化合物的混合物，其中
所述酰胺類化合物的結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.一種采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其采用共萃劑、萃取劑和稀釋劑進(jìn)行鋰的萃取，其特征在于，所述萃取劑為酰胺類化合物和中性磷氧類化合物的混合物，其中 所述酰胺類化合物的結(jié)構(gòu)式為
2.如權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述芳基及吡啶基的取代基為一個(gè)或多個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述芳基及吡啶基的取代基為鹵素、C1-C6烷基、羥基、C1-C6烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、苯氧基、取代苯氧基、哌啶基、嗎啉基、吡咯基、四氫吡咯基、硝基、氨基、或上述取代基自由組合構(gòu)成的二至五個(gè)取代基的苯基或二至四個(gè)取代基的吡啶甲酸。
4.如權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述酰胺類化合物結(jié)構(gòu)式為下列結(jié)構(gòu)式之一
5.權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述中性磷氧類化合物為磷酸三丁酯。
6.權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述中性磷氧類化合物為磷酸三辛酯。
7.如權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述酰胺類化合物和中性磷氧類化合物在有機(jī)相中的含量(體積百分?jǐn)?shù))在30%至100%。
8.如權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述中性磷氧類化合物和酰胺類化合物兩種萃取劑的相對(duì)體積比的范圍為0 : 40至40 :1。
9.如權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述稀釋劑為在常壓下沸點(diǎn)高于或等于200°C的脂肪烴或芳香烴。
10.如權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述稀釋劑為煤油。
11.如權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，萃取時(shí)，有機(jī)相體積與水相體積的比例大于1: 2。
12.如權(quán)利要求1所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，所述共萃劑為三氯化鐵。
13.如權(quán)利要求12所述的采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其特征在于，共萃劑三氯化鐵的濃度范圍為0. 05mol/L至3. 5mol/L。
全文摘要
本發(fā)明提供一種采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法，其采用共萃劑、萃取劑和稀釋劑進(jìn)行鋰的萃取，所述萃取劑為酰胺類化合物和中性磷氧類化合物的混合物，其中所述酰胺類化合物的結(jié)構(gòu)式為所述中性磷氧類化合物的結(jié)構(gòu)式為本發(fā)明的方法進(jìn)一步優(yōu)化了萃取鋰的性能，更適于工業(yè)應(yīng)用。
文檔編號(hào)B01D11/04GK103055538SQ201210164150
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者袁承業(yè), 李麗娟, 時(shí)東, 李晉峰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所, 中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所