碳酸锂溶解度曲线,碳酸锂溶解度随温度变化( 三 ) _碳酸锂溶解度

铝盐吸附剂是蓝科锂业在察尔汗盐湖使用的吸附剂类型，其由铝盐沉淀法发展而来，核心是合成对 LiCl 具有选择性吸附能力的 LiX·2Al(OH)3·nH2O（X 代表阴离子，通常是 Cl）。蓝科锂业铝盐吸附剂的制备、吸附和脱附原理如下：
制备：LiOH+Al(OH)3→LiOH?2Al(OH)3?nH2O ，酸化生成 LiCl?2Al(OH)3?nH2O
吸附：LiCl(1-x)2Al(OH)3·nH2O+xLiCl→LiCl?2Al(OH)3?nH2O
脱附：LiCl·2Al(OH)3·nH2O+H2O → LiCl(1-x)2Al(OH)3?nH2O+xLiCl
铝盐吸附剂不是粉末状，因此优势在于不存在成型问题，损耗小且循环次数多，选择性优良，但是吸附容量小，未来的改进重点是降低成本、增大吸附容量。
天然矿物改性吸附剂的特殊结构决定优良的吸附性能，未来发展方向是尖晶石结构前驱体的合成。天然高岭土、沸石等黏土矿物中存在空旷结构，内部有大量孔隙，例如沸石经初级结构单元组合后形成了多孔道笼状结构，具有孔隙，天然高岭土和沸石这类矿物铝含量高，含有水分和阳离子，改性后的高岭土和沸石具有很高的阳离子交换容量和比表面积，因此对重金属有良好的吸附性，循环利用率较高，近年来已经出现了对于高岭土等黏土矿物用于提锂的研究，可用这类黏土矿物和水合氢氧化锂、硝酸锂等锂的化合物进行离子筛前驱体的合成，吸附工艺简便，耗能更少，但是天然矿物的选取要依据盐湖附近资源量进行成本计算。未来应重点关注天然矿物的选取和机理的探索、矿物改性后成型造粒问题以及具有尖晶石结构前驱体的合成。

文章插图
除了无机吸附剂，有机吸附树脂也是可行的吸附剂材料。吸附分离树脂是功能高分子材料的一种，可以通过自身具有的精确选择性，以交换、吸附等功能实现浓缩、分离、精制、提纯、净化等物质分离和纯化的目的，其优势在于吸附能力和精确选择性兼备。
吸附分离树脂合成工艺较为复杂，需要分别将油相原料和水相原料混合处理后进行聚合、提取等，相应产生废水、固体废物的环节较多，部分有机原材料有毒有害，增加了环保处理成本。
各种锂吸附剂的发展方向基本都包括吸附容量的提升、溶损率的降低、提高循环次数等，对于高镁锂比盐湖而言，吸附剂性能将影响镁锂的有效分离和锂离子的有效富集，进而影响工艺成本和产品纯度，对于吸附剂性能的提升将是盐湖提锂技术发展的重要课题。
3.2 萃取法：环保成本高，产能规模较小
盐湖卤水中的锂离子还可以用溶剂萃取法进行提取，其原理是相似相溶，将与卤水不互溶且密度不小于水的有机溶剂混合接触，在物理溶解、分离或化学反应（络合物、螯合物）作用下将卤水中所需组分萃取转移到有机相中，再通过反萃取将所需组分从有机溶剂中萃取水相。目前常见的 Li+萃取体系包括中性 TBP/FeCl3/MIBK 萃取体系、冠醚类化合物、β-双酮类、离子液体等。
萃取法适用于高镁锂比盐湖提锂，但是有机溶剂有毒有害的问题导致环保成本上升，所以萃取法提锂并没有得到大规模的使用，产能也较小，目前该方法主要是青海柴达木兴华锂盐有限公司在大柴旦盐湖使用，公司已拥有盐湖提锂萃取技术专利，该萃取体系包括离子液体、共萃剂和稀释剂，其中离子液体为含萃锂功能性基团的吡咯类六氟磷酸盐离子液体，稀释剂为溶剂汽油、磺化煤油、石油醚，该萃取体系可避免使用协萃剂三氯化铁，因而无需调卤水的 pH ，每生产一吨氯化锂，至少可节约 5 吨工业盐酸及 2 吨氢氧化钠，大大降低了生产成本，工艺方面减少了皂化工序、洗酸工序及除铁工序，因而更易于工业化大规模生产。
3.3 膜法：膜的选择性可实现镁锂分离，但维护成本高
盐湖提锂的膜法技术路线包括电渗析膜、纳滤膜两种方法。电渗析膜技术最早用于海水淡化， 21 世纪初开始用于盐湖卤水中的镁锂分离，其技术原理是，使用交替放置的阳离子和阴离子交换膜，阳离子在电场作用下通过阳离子交换膜，而阴离子通过阴离子交换膜迁移到电极上，单价阳离子（例如 Li+、Na+、K +）通过单价选择性阳离子交换膜迁移到浓缩室，而二价阳离子（例如 Ca+、Mg+）被阻挡，留在脱盐室，从而达到镁锂分离的目的。

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