鹽湖鹵水提鋰工藝技術現狀及存在的問題

牛英男 肖波

摘 要：鋰及其化合物是我們生活中重要的物質，在我們的日常生活中被廣泛應用。我國液態鋰資源較為豐富，而且含鋰鹽湖鹵水一般都含有大量的鋰和鎂，如何做到完美的鎂鋰分離也是當前的一大難題。本文以此為基礎，結合目前我國鹽湖鹵水提鋰工藝技術的現狀，著重介紹三種從鹵水中提取鋰的工藝技術，分析目前我國鹽湖鹵水提鋰工藝技術所存在的問題，比便于相關單位更好地完成鹽湖鹵水提鋰工作，給我國帶來更大的經濟效益。

關鍵詞：鹽湖;鹵水提鋰;現狀;存在問題

隨著我國科學技術的不斷進步，鋰及其化合物得到了更加廣泛的應用，鹽湖鹵水中有大量的鋰資源，在鹽湖鹵水中提鋰工藝程序較為簡單，而且開發成本較低，這些條件可以更好地增強市場競爭力。中國當前的鋰資源儲量位居世界第二，通過對鹽湖鹵水提鋰的現狀以及鹽湖鹵水提鋰工藝技術出現的問題進行分析，然后再采取一些手段解決這些問題，可以有效的提升鹽湖鹵水提鋰的技術，解決目前鹵水提鋰難題，為我國帶來更多的正面影響。

1 鹽湖鹵水提鋰主要手段

1.1 溶劑萃取法

在進行鹽湖鹵水提鋰工作時，需要涉及多個環節，這些工藝都是通過不斷的實驗總結出的，所以在進行鹽湖鹵水提鋰工作時，對這些提鋰手段作出分析是非常重要的。

①采用溶劑萃取法最主要的就是要選好合適的萃取劑，用相關的萃取劑與鹽湖鹵水中含有的物質發生反應，從而將鎂提取出來，一般還會采取從鹽湖生產的粗鋁化鎂中提取氯化鋰的方法，然后用除去鈣和鎂的干固物體進行回流提取，這種方法提取氯化鋰產品的純度高達95%，而且對這一產品的收率也可以達到70%，這種方法有效地做到鎂鋰分離，并且提取鋰的含量也是較高的。

②對于我國一些特殊的地方，還要根據當地的特點選用其他的萃取劑進行萃取。針對柴達木地區的資源分布特點，就要用磷酸三丁酯當做溶劑從鹽湖鹵水中提取氯化鋰。這種方法需要采用太陽能或者燃料將鹵水進行加溫，使鹵水蒸發后收縮，這樣就可以分離掉析出的食鹽，鉀鹽和部分硫酸鹽，在進行除硼后加入氯化鐵，然后再混合其他溶液合成一種萃取合劑，在沉淀出相關萃取物后，然后再進行除雜，焙燒等工序，最后就可以得出無水氯化鋰。這種方法的鋰萃取率可以達到97%左右，也可以取得較高含量的鋰，但是這一道工藝程序較為復雜，而且周期較長，萃取工藝所用設備容易收到環境影響出現腐蝕的現象。

1.2 沉淀法

①沉淀法提鋰已經較為廣泛的被應用到提鋰工藝當中，其主要分為碳酸鈉沉淀法和鋁酸鹽沉淀法。而且在制取碳酸鋰方面有顯著的成效。其原理是在蒸發的地方將鋰鹵水進行蒸發收縮，然后再進行酸化拖硼，最后將剩余的硼，鈣以及鎂離子分開，再加入等量的碳酸鈉，就可以使鋰積淀析出。

②碳酸鈉沉淀法是將鹵水加溫至揮發的一個過程，這一工藝需要在蒸發池中進行，將鹵水倒入蒸發池加熱到一定程度后，鋰就會從鹵水中稀釋出來，當鋰含量到達適當的濃度后加入石灰讓其與鎂元素發生反應，然后再放入適當數量的碳酸鈉，在化學反應結束之后鋰就會產出。這種方法只適用于鎂鋰含量較低的湖水，如果當湖水中鎂鋁含量比值過高時，在進行鹵水濃縮后就會稀釋出大量的氯化鎂，如果再用其他的化合物將氯化鎂中和掉，就會消耗大量的鋰，從而降低鋰的提取數量。

1.3 離子交換吸附法

這種方法相對于前兩種方法來比只適用于特殊的鹽水湖中，這種方法主要應用于含鋰量較低的鹵水中提鋰。在過去有相關的工作人員用硫化聚乙烯從濃縮后的鹵水中將鋰提出。但這種方法有以下幾大缺點：一是在進行鋰離子的解析時，由于缺乏相關的材料所以解析較為困難。二是提取里的相關材料的成本較高，所以無法實現大規模的生產。這就導致了相關研究人員中斷了對離子交換吸附法的研究，而且這種提鋰工藝相對前兩種方法來說操作較為困難，其所需的材料也較多，會帶來更高的提取成本。

2 鹽湖鹵水提鋰工藝技術存在的問題

2.1 鹽湖鹵水中鎂含量過高

鹽湖鹵水中除了含有大量的鋰離子以外，還有大量的堿金屬和堿土金屬離子，這些物質的化學性質較為相似，所以從中提取鋰離子較為困難，而且如果鹽湖鹵水中鎂離子的含量較高，就會使鋰離子發生相應的反應從而減少鋁離子的含量。鹽湖鹵水中鎂鋰含量之比也影響著鹽湖鹵水提鋰的效果，而且我國的鹽湖鹵水當中基本是大量的鎂鋰共存，所以在提取過程中就需要更加先進的技術和提取手段。

2.2 提取鋰工藝限制因素較多

在使用沉淀法進行鹽湖鹵水提鋰時，鹵水中鋰離子的質量濃度必須大于0.5g/L但是由于我國的氣候條件較為特殊，我國大部分的鹽湖鹵水鋰離子質量的濃度值都低于這一標準值。其次，采用這種方法是鹵水當中的鈣離子和鎂離子含量不能過高，如果這兩種離子的含量過高，就會使鋰離子發生化學反應，從而降低鋰離子的含量，但我國的鹽湖這兩種離子的含量普遍偏高，所以不適合應用這種方法。最后，在自然條件上也有一定的限制，在日照時間長，年蒸發量高和降雨較少的干旱地區使用經典沉淀法提取鋰的效果較好，但是我國除了西藏地區的鹽湖外，內地的地區的大多鹽湖不能滿足這一條件。這些因素的限制導致了我國無法將經典的沉淀法廣泛應用于鹽湖鹵水提鋰工具當中。

綜上，當前，從鹽湖鹵水中提取里的主要方法就是采用沉淀法，這種方法效率高而且可以提出大量的鋰。而吸附法和萃取法一般還沒有在工業上被廣泛采用，但是如果將這兩種技術應用到工業提鋰上，一定會取得很好的進展。

參考文獻：

[1]王增國，王永旺，陳東，劉瑞平.國內外鹵水提鋰工藝技術現狀分析[J].化工管理，2017（16）：75-76.