在盐湖当中去提取锂制成碳酸锂

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盐湖提锂是指从盐湖中提取锂矿。盐湖中除了盐以外，还富含钾、钠、镁、锂、硼等珍贵资源，盐湖提锂技术就是利用盐湖卤水提取钾盐后形成含锂的卤水，去除杂质后就能得到碳酸锂。
锂，被称作新时代的“白色石油”，广泛应用于手机、笔记本电脑、电动车等领域的可充电电池中。随着新能源领域的高速发展，锂资源的战略经济价值得到进一步提升。
盐湖卤水的成分复杂多样。卤水是具有较高矿化度的多种盐类混合溶液，盐类含量大于 50 g/L。据统计，盐湖卤水中含 60多种化学组分，其中，Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-和 CO32-为主要化学组分，其余 52 种化学组分包括重金属元素、重放射性元素、稀散元素和碱金属元素等次要成分。盐湖卤水组分不同，提锂方法也不尽相同，相对矿石提锂不需要浸取过程，工艺简单，生产成本较低，已经成为锂产品的主要来源。
1、沉淀法
沉淀法是使用锂沉淀的方法将卤水中的镁、钙、硼等杂质离子与锂分开，在锂浓度适宜时加入沉淀剂或盐析剂使其以沉淀形式析出。
使用沉淀法提取锂的种类很多，根据沉淀剂不同主要有碳化沉淀法、碳酸盐沉淀法、硫酸盐沉淀法、硼锂共沉淀法、磷酸盐共沉淀法、铝盐沉淀法等。
① 盐梯度太阳池提锂
从1983 年以来，中国地质科学院盐湖中心在碳酸盐型的西藏扎布耶盐湖，经过艰苦的探索，立自主，因地制宜，扬长避短，利用当地优势太阳能，研发出盐梯度太阳池提锂技术。
该方法不加任何化学试剂，可在当地提出含碳酸锂50 %~80 %以上的锂初产品，再经过提纯，碳酸锂纯度可达到 99.6 %。2006年正式投产，成为我国个锂产业化盐湖。
② 碳酸盐沉淀法
先利用太阳能将含锂卤水自然蒸发、浓缩，再用石灰沉淀卤水中残留的钙、镁杂质，然后再加入工业纯碱Na2CO3作为沉淀剂使Li+以碳酸锂的形式析出。此法适用于低镁锂比的盐湖卤水提锂。美国西尔斯盐湖、银峰盐湖以及智利阿塔卡玛盐湖都采用此法生产碳酸锂。
近年来也有采用此法从高镁锂比盐湖卤水中提锂的研究。陆增等利用日晒蒸发池对盐湖晶间卤水进行自然蒸发浓缩，分段结晶分离加入沉淀剂，与镁离子形成难溶盐(碳酸镁或氢氧化镁)，固液分离;液相除镁，料液经调节p H，蒸发浓缩，使Na Cl结晶析出，氯化锂浓度应达到100 g/L以上;以纯碱为沉淀剂，使碳酸锂沉淀析出，经分离、干燥，制得碳酸锂产品。
③ 铝酸盐沉淀法
利用各种化学反应制得活性氢氧化铝，再与卤水中锂作用形成锂铝化合物进行提锂，适合于高镁锂比的卤水提锂。
Epstein等以Al Cl3为原料加到死海卤水中，用Ca(OH)2调节pH=6.8~7.0.形成的氢氧化铝沉淀含有大量的锂，Li2O/Al2O3摩尔比为1∶5;沉淀分离并水洗后溶解在36%的盐酸中，再用萃取分离锂，AlCl3和沉淀的水洗液可以被循环利用，该法工艺流程较繁琐，生产成本较高等问题，至今尚未实现工业化应用。
④ 水硼锂共沉淀法
硼锂共沉淀法采用了盐田析出钠、钾盐的老卤脱 SO42-后，自然蒸发去镁，加酸进行硼锂共沉淀，沉淀用水洗溶、深度除钙镁、加沉淀剂 Na2CO3制取碳酸锂，锂回收率达 75 %~85 %。
2、离子交换吸附法
关于离子型锂吸附剂合成与吸附试验研究的报道较多，其主要适用于含锂较低的卤水体系。目前研究较热门的锂吸附剂是二氧化锰离子筛，它对Li+有特殊选择吸附性。
该方法是先将锂盐与锰氧化物反应生成具有立方尖晶石结构的锂锰氧化物前驱体，通过酸洗除去晶格中的Li+而转变为尖晶石结构的λ-MnO2.λ-Mn O2再吸附盐湖卤水中的 Li+，Li+进入晶格中，还原为正尖晶石结构的锂锰氧化物，再用 HCl溶液洗脱提取锂离子，适用于矿化度高，Ca2+和Mg2+浓度大的卤水。
雷家珩等以锂源物质和锰源物质为原料，用水热法制得了晶型完整、结构稳定、组成均一、粒度均匀的纯尖晶石结构的锂锰氧化物锂离子筛，对卤水或海水中锂吸附容量可达5.04 mmol/g(35mg/g)。
3、萃取法
针对盐卤尤其是高镁盐湖卤水体系，国内外曾研究过多种萃取剂，如含磷有机萃取剂、胺类萃取剂、有机磷类、酮及β-双酮类、醇类、冠醚、肽菁类、混合萃取剂等。
磷酸三丁酯萃取体系是研究较多的一种，贾旭宏等选取磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，氯化铁为共萃取剂从盐湖提钾老卤萃取锂，结果表明 TBP体积分数为 80 %，相比为 2.铁锂摩尔比为1.5.酸性情况下，震荡5 min，萃取，单级萃取率可达91.4 %。
4、电渗析法
盐湖所马培华等进行了电渗析法从盐湖卤水中分离镁和浓缩锂的研究，该方法将含镁锂盐湖卤水或盐田日晒浓缩老卤通过或多级电渗析器，利用一价阳离子选择性离子交换膜和一价阴离子选择性离子交换膜进行循环工艺浓缩锂，产生的母液可循环利用。
该法中锂的单次提取率达80 %以上，镁的脱除率≥95 %，硼的脱除率≥99 %，硫酸根离子的脱除率≥99 %，解决了高镁锂比盐湖卤水中锂与镁和其它离子的分离，实现了盐湖锂、硼、钾等资源综合利用。
5、纳滤法
膜分离是一种新型分离技术，其中纳滤膜是 20世纪80年代发展起来的一种新型分离膜，一般用于水质软化、降低 TDS浓度、去除色度和有机物。纳滤膜特性在于其具有纳米级孔径，表面带有一定的电荷，对不同价态的离子表现出不同的截留率，可实现一价离子与二价离子的分离，纳滤膜的这个特点有助于解决盐湖资源开发的关键问题。
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