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喜讯!课题组在高镁锂比盐湖卤水分离提取锂方面取得新进展
发布时间:2022-06-15
热烈祝贺姬连敏老师论文发表在学术期刊JIEC上

锂是传统经济向绿色经济转型所需的关键原材料。为了实现全球碳中和,新能源汽车产业的快速发展推动了锂作为上游材料的需求增长。锂的分离提取也引起了全世界的高度关注。在各种分离提取锂的技术中,溶剂萃取因其在高镁锂比盐湖卤水中回收锂的高选择性而引起全世界的关注。中性有机磷协同萃取体系,特别是磷酸三丁酯(TBP)/氯化铁-煤油协同体系,已经成为从盐湖卤水中提取锂的成功体系之一。但TBP的降解已经成为溶剂萃取从高镁锂比盐湖卤水中提取氯化锂工业化连续生产的绊脚石。
      为了开发更稳定、更高效的萃取体系,中国科学院青海盐湖研究所李丽娟研究员课题组以FeCl3·6H2O为共萃取剂、磺化煤油为稀释剂,采用了一种新的酰胺类萃取剂NBEHMOA(N,N-双(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺)从盐湖卤水中萃取氯化锂。将萃取剂NBEHMOA与文献报道的传统萃取剂TBP和酰胺萃取剂N523进行比较,对锂和氢离子的萃取率依次为:TBP˃NBEHMOA˃N523和N523˃TBP˃NBEHMOA。NBEHMOA中的甲氧基(-OCH3)作为较强的吸电子基团,具有吸电子的诱导作用,将进一步削弱氨基的碱性,从而减少萃取过程中的酸耗。具体来说,与N523相比,萃取剂NBEHMOA在较低的酸度(0.05 mol/L)下,从盐湖卤水中逆流萃取锂,可以实现更好的锂镁分离,避免相界面物的产生。设计完成了十二级逆流萃取LiCl的全流程工艺,包括三级萃取、二级洗涤、五级反萃取、一级洗酸和一级皂化,实现Li+萃取率为96.7%,富锂溶液中Li+浓度为22.31 g/L。机理研究表明,Li+络合物由LiFeCl4·NBEHMOA组成,NBEHMOA与金属离子Fe3+和Li+的配位主要通过羰基C=O的O原子实现。这项工作为从高镁/锂比盐湖卤水中分离提取锂提供了一个新的萃取体系。
      该研究结果以Mechanism and process for the extraction of lithium from the high magnesium brine with N,N-bis(2-ethylhexyl)-2-methoxyacetamide in kerosene and FeCl3为题发表在学术期刊Journal of Industrial and Engineering Chemistry。该研究得到了国家自然科学基金项目(U21A20305),青海省重点研发与转化计划项目(2021-GX-101),中国科学院绿色制造创新研究院项目(IAGM2020C09)的支持。姬连敏为第一作者,时东、李丽娟研究员为通讯作者。在次,特别感谢中国科学院上海有机化学研究所的李晋峰副研究员提供的新萃取剂NBEHMOA。


全文链接:https://doi.org/10.1016/j.jiec.2022.05.053