盐湖卤水提锂工艺技术现状及存在的问题

牛英男 肖波

摘 要：锂及其化合物是我们生活中重要的物质，在我们的日常生活中被广泛应用。我国液态锂资源较为丰富，而且含锂盐湖卤水一般都含有大量的锂和镁，如何做到完美的镁锂分离也是当前的一大难题。本文以此为基础，结合目前我国盐湖卤水提锂工艺技术的现状，着重介绍三种从卤水中提取锂的工艺技术，分析目前我国盐湖卤水提锂工艺技术所存在的问题，比便于相关单位更好地完成盐湖卤水提锂工作，给我国带来更大的经济效益。

关键词：盐湖;卤水提锂;现状;存在问题

随着我国科学技术的不断进步，锂及其化合物得到了更加广泛的应用，盐湖卤水中有大量的锂资源，在盐湖卤水中提锂工艺程序较为简单，而且开发成本较低，这些条件可以更好地增强市场竞争力。中国当前的锂资源储量位居世界第二，通过对盐湖卤水提锂的现状以及盐湖卤水提锂工艺技术出现的问题进行分析，然后再采取一些手段解决这些问题，可以有效的提升盐湖卤水提锂的技术，解决目前卤水提锂难题，为我国带来更多的正面影响。

1 盐湖卤水提锂主要手段

1.1 溶剂萃取法

在进行盐湖卤水提锂工作时，需要涉及多个环节，这些工艺都是通过不断的实验总结出的，所以在进行盐湖卤水提锂工作时，对这些提锂手段作出分析是非常重要的。

①采用溶剂萃取法最主要的就是要选好合适的萃取剂，用相关的萃取剂与盐湖卤水中含有的物质发生反应，从而将镁提取出来，一般还会采取从盐湖生产的粗铝化镁中提取氯化锂的方法，然后用除去钙和镁的干固物体进行回流提取，这种方法提取氯化锂产品的纯度高达95%，而且对这一产品的收率也可以达到70%，这种方法有效地做到镁锂分离，并且提取锂的含量也是较高的。

②对于我国一些特殊的地方，还要根据当地的特点选用其他的萃取剂进行萃取。针对柴达木地区的资源分布特点，就要用磷酸三丁酯当做溶剂从盐湖卤水中提取氯化锂。这种方法需要采用太阳能或者燃料将卤水进行加温，使卤水蒸发后收缩，这样就可以分离掉析出的食盐，钾盐和部分硫酸盐，在进行除硼后加入氯化铁，然后再混合其他溶液合成一种萃取合剂，在沉淀出相关萃取物后，然后再进行除杂，焙烧等工序，最后就可以得出无水氯化锂。这种方法的锂萃取率可以达到97%左右，也可以取得较高含量的锂，但是这一道工艺程序较为复杂，而且周期较长，萃取工艺所用设备容易收到环境影响出现腐蚀的现象。

1.2 沉淀法

①沉淀法提锂已经较为广泛的被应用到提锂工艺当中，其主要分为碳酸钠沉淀法和铝酸盐沉淀法。而且在制取碳酸锂方面有显著的成效。其原理是在蒸发的地方将锂卤水进行蒸发收缩，然后再进行酸化拖硼，最后将剩余的硼，钙以及镁离子分开，再加入等量的碳酸钠，就可以使锂积淀析出。

②碳酸钠沉淀法是将卤水加温至挥发的一个过程，这一工艺需要在蒸发池中进行，将卤水倒入蒸发池加热到一定程度后，锂就会从卤水中稀释出来，当锂含量到达适当的浓度后加入石灰让其与镁元素发生反应，然后再放入适当数量的碳酸钠，在化学反应结束之后锂就会产出。这种方法只适用于镁锂含量较低的湖水，如果当湖水中镁铝含量比值过高时，在进行卤水浓缩后就会稀释出大量的氯化镁，如果再用其他的化合物将氯化镁中和掉，就会消耗大量的锂，从而降低锂的提取数量。

1.3 离子交换吸附法

这种方法相对于前两种方法来比只适用于特殊的盐水湖中，这种方法主要应用于含锂量较低的卤水中提锂。在过去有相关的工作人员用硫化聚乙烯从浓缩后的卤水中将锂提出。但这种方法有以下几大缺点：一是在进行锂离子的解析时，由于缺乏相关的材料所以解析較为困难。二是提取里的相关材料的成本较高，所以无法实现大规模的生产。这就导致了相关研究人员中断了对离子交换吸附法的研究，而且这种提锂工艺相对前两种方法来说操作较为困难，其所需的材料也较多，会带来更高的提取成本。

2 盐湖卤水提锂工艺技术存在的问题

2.1 盐湖卤水中镁含量过高

盐湖卤水中除了含有大量的锂离子以外，还有大量的碱金属和碱土金属离子，这些物质的化学性质较为相似，所以从中提取锂离子较为困难，而且如果盐湖卤水中镁离子的含量较高，就会使锂离子发生相应的反应从而减少铝离子的含量。盐湖卤水中镁锂含量之比也影响着盐湖卤水提锂的效果，而且我国的盐湖卤水当中基本是大量的镁锂共存，所以在提取过程中就需要更加先进的技术和提取手段。

2.2 提取锂工艺限制因素较多

在使用沉淀法进行盐湖卤水提锂时，卤水中锂离子的质量浓度必须大于0.5g/L但是由于我国的气候条件较为特殊，我国大部分的盐湖卤水锂离子质量的浓度值都低于这一标准值。其次，采用这种方法是卤水当中的钙离子和镁离子含量不能过高，如果这两种离子的含量过高，就会使锂离子发生化学反应，从而降低锂离子的含量，但我国的盐湖这两种离子的含量普遍偏高，所以不适合应用这种方法。最后，在自然条件上也有一定的限制，在日照时间长，年蒸发量高和降雨较少的干旱地区使用经典沉淀法提取锂的效果较好，但是我国除了西藏地区的盐湖外，内地的地区的大多盐湖不能满足这一条件。这些因素的限制导致了我国无法将经典的沉淀法广泛应用于盐湖卤水提锂工具当中。

综上，当前，从盐湖卤水中提取里的主要方法就是采用沉淀法，这种方法效率高而且可以提出大量的锂。而吸附法和萃取法一般还没有在工业上被广泛采用，但是如果将这两种技术应用到工业提锂上，一定会取得很好的进展。

参考文献：

[1]王增国，王永旺，陈东，刘瑞平.国内外卤水提锂工艺技术现状分析[J].化工管理，2017（16）：75-76.