離心萃取技術(shù)在鹽湖提鋰中的應(yīng)用

離心萃取技術(shù)作為一種高效的液液萃取分離方法,被應(yīng)用于鹽湖提鋰過程中,主要是基于其能夠快速、連續(xù)且充分地實(shí)現(xiàn)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(yīng)用離心萃取技術(shù)的概述:


1. 鹽湖鹵水預(yù)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(jī)鹽和雜質(zhì)。在使用離心萃取之前,鹵水可能需要經(jīng)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(zhì)。

調(diào)整離子濃度和pH值:調(diào)節(jié)鹵水的pH值以優(yōu)化鋰離子的溶解狀態(tài)和萃取劑的選擇性,同時(shí)可能需要濃縮鹵水以提高鋰離子濃度,降低后續(xù)萃取的能耗和設(shè)備規(guī)模。

2. 萃取劑選擇與配制

萃取劑是離心萃取的關(guān)鍵,應(yīng)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(huán)糊精等。萃取劑通常與稀釋劑(如煤油、白油)混合成有機(jī)相,以適宜的濃度和比例配制。

3. 離心萃取過程

離心萃取機(jī)利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力,使互不相溶的有機(jī)相和水相在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)形成多個(gè)穩(wěn)定的液層,實(shí)現(xiàn)兩相間的高效傳質(zhì)與分離。在鹽湖提鋰中,離心萃取過程一般包括以下幾個(gè)步驟:

混合與接觸:鹵水(水相)與含有萃取劑的有機(jī)相在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)快速混合,鋰離子從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相。

澄清與分離:隨著轉(zhuǎn)鼓的高速旋轉(zhuǎn),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(jī)相中,而大部分無機(jī)鹽和其他金屬離子仍留在水相。

洗滌與反萃:為了進(jìn)一步提高鋰的純度和回收率,有機(jī)相可能還需要經(jīng)過洗滌步驟去除夾帶的水相雜質(zhì),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(jī)相轉(zhuǎn)移回水相,形成高濃度鋰鹽溶液。

4. 后處理與鋰產(chǎn)品制備

反萃液(含鋰溶液)經(jīng)過進(jìn)一步處理,如蒸發(fā)結(jié)晶、電滲析、膜分離等方法,以獲得最終的鋰產(chǎn)品,如碳酸鋰、氫氧化鋰等。有機(jī)相經(jīng)過適當(dāng)處理后可以循環(huán)使用,繼續(xù)參與萃取過程。


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