鹽湖鋰資源直接提取及精制加工技術

孫淑英　漆志文　朱維平　李小松　李輝林

摘要：我國鹽湖鋰資源豐富，但開發的理論基礎和技術關鍵均沒有實質性突破，高鎂鋰比鹵水中鋰的直接提取技術的突破是我國鹽湖鋰資源開發的急迫需求。該課題以國家戰略需求為導向，著眼于解決國際上高Mg/Li比鹽湖鹵水提鋰的關鍵技術問題，符合國家中長期科技發展綱要的要求。通過該課題研究，將提高鹽湖鋰資源提取技術集成創新能力，實現鹽湖資源平衡綜合開發和利用，促進鹽湖地區資源優勢轉化為經濟優勢，構建鹽湖鹵水綜合利用的新型產業鏈。主要研究內容包括：（1）分離用鋰離子篩功能材料設計與制備：設計制備對Li+具有特殊選擇性和高交換容量的離子篩型吸附劑，研究Mg/Li比與其他共存離子對提鋰性能的影響，揭示離子篩氧化物結構與其反應分離性能之間的內在規律。（2）鹽湖鋰離子快速識別絡合吸附材料合成及制備：采用傳感信號響應技術，設計并快速篩選高選擇性鋰離子受體，創制新型絡合吸附分離材料，探討材料構性等對鋰離子的分離性能，提出最優化的分離材料設計方案，研究絡合吸附材料微觀結構與鋰離子吸附性能的關系。（3）鹽湖高鋰選擇性復合吸附材料合成與優化：發展以分子模擬技術為指導、高鋰選擇性為導向的新型復合吸附材料設計方法，實現以氫氧化物為改性吸附劑的可控合成，確定合成工藝中優化的改性吸附劑濃度，并優化合成工藝參數。（4）吸附功能材料規模化制備關鍵技術：冷模研究規模化制備吸附材料合成釜中流體流動特性，結合CFD確定合成釜放大關鍵參數和放大準則；研究成型工藝，考察在吸附一脫附過程中的穩定性；批量制備吸附荊。（5）鹵水直接提鋰工藝及示范裝置：確定吸附一脫附最佳工藝流程和參數；建立提鋰過程模型，通過模擬和分析確定最優工藝參數；開發新型LiCl分離技術工藝軟件包；建設100t/a氯化鋰提取裝置，并進行示范運行。（6）Li，co瀚制加工關鍵技術研究：針對不同的鹵水組成，開發相應的除雜富鋰關鍵技術，獲得初級碳酸鋰產品，并進一步精制加工，最終形成適應我國鹽湖資源特點的高純碳酸鋰和電池級碳酸鋰產品制備成套技術。預期目標：（1）建立100t級LiCI提鋰示范裝置。鋰的收率≥85%，LiCI純度≥99%；（2）申請相關發明專利8～10項；發表高水平論文10～15篇；（3）培養博士研究生8～10名，碩士研究生12～15名，形成1個專門從事鹽湖資源開發利用的創新團隊。

關鍵詞：鋰離子篩 絡合吸附材料 Li CO精制