離心萃取技術在鹽湖提鋰中的應用

離心萃取技術作為一種高效的液液萃取分離方法,被應用于鹽湖提鋰過程中,主要是基于其能夠快速、連續且充分地實現鋰離子與鹵水中的其他離子(如鎂、鈣、鉀等)的分離。以下是如何在鹽湖提鋰中應用離心萃取技術的概述:


1. 鹽湖鹵水預處理

鹽湖鹵水通常含有較高濃度的鋰離子以及其他多種金屬離子,以及大量的無機鹽和雜質。在使用離心萃取之前,鹵水可能需要經過初步處理,包括:

除雜:通過沉淀、過濾、浮選等方法去除懸浮物和大顆粒雜質。

調整離子濃度和pH值:調節鹵水的pH值以優化鋰離子的溶解狀態和萃取劑的選擇性,同時可能需要濃縮鹵水以提高鋰離子濃度,降低后續萃取的能耗和設備規模。

2. 萃取劑選擇與配制

萃取劑是離心萃取的關鍵,應具有對鋰離子的高選擇性和良好的溶解性。常用的鋰離子萃取劑包括磷酸三丁酯(TBP)、二(2-乙基己基)磷酸(D2EHPA)、環糊精等。萃取劑通常與稀釋劑(如煤油、白油)混合成有機相,以適宜的濃度和比例配制。

3. 離心萃取過程

離心萃取機利用高速旋轉產生的強大離心力,使互不相溶的有機相和水相在轉鼓內形成多個穩定的液層,實現兩相間的高效傳質與分離。在鹽湖提鋰中,離心萃取過程一般包括以下幾個步驟:

混合與接觸:鹵水(水相)與含有萃取劑的有機相在轉鼓內快速混合,鋰離子從水相轉移到有機相。

澄清與分離:隨著轉鼓的高速旋轉,兩相因密度差異而迅速分離,形成清晰的界面。鋰離子富集在有機相中,而大部分無機鹽和其他金屬離子仍留在水相。

洗滌與反萃:為了進一步提高鋰的純度和回收率,有機相可能還需要經過洗滌步驟去除夾帶的水相雜質,然后通過反萃步驟(通常使用稀硫酸或稀鹽酸)將鋰離子從有機相轉移回水相,形成高濃度鋰鹽溶液。

4. 后處理與鋰產品制備

反萃液(含鋰溶液)經過進一步處理,如蒸發結晶、電滲析、膜分離等方法,以獲得最終的鋰產品,如碳酸鋰、氫氧化鋰等。有機相經過適當處理后可以循環使用,繼續參與萃取過程。


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