锂萃取剂
发布时间：
2024-11-01
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锂是目前已知的最轻的金属元素，被广泛应用于航空、医药、制冷、电子等多个领域。近年来,随着锂电动汽车行业迅猛发展，使得锂资源的市场需求和战略储备地位大大提升。目前，从盐湖卤水中提取锂资源的方法主要有碳酸盐沉淀法、电渗析法、煅烧法、吸附法、溶剂萃取法等。其中溶剂萃取法的工艺较成熟、可靠,具有操作简单、易连续生产等优点,被广泛应用于贵金属石油化工、同位素分离等工业领域。盐湖卤水提锂萃取剂主要分为醇+酮类、有机磷类、季胺盐-偶氮离子螯合-缔合类、冠醚类、离子液体类等。
（1）醇+酮类
醇+酮类萃取剂是较早用于盐湖提锂的萃取剂。常用于盐湖卤水提锂的醇+酮类萃取剂主要有丙醇、丁醇、苯甲酰三氟丙酮(HBTA)、甲基异丁基酮(MIBK)、环已酮等，它们的分子结构中都含有羟基或羰基等Li+配位基团，分子结构见图1。
图1 醇+酮类锂萃取剂结构图
（2）有机磷类
常用于盐湖卤水提锂的有机磷类萃取剂主要有二(2-乙基已基)磷酸(D2EHPA)、磷酸三丁酯(TBP)、三辛基氧化膦(TOPO)等,它们的分子结构中均含有P=O官能团与Li+进行络合化学结构式如图2所示。
图2 有机磷类锂萃取剂结构图
（3）季胺盐-偶氮离子螯合-缔合类
常用于盐湖卤水提锂的季胺盐-偶氨离子熬合-缔合类萃取剂主要有N,N-二(2-乙基已基)-3-丁酮乙酰胺(NB2EHOTA)、N,N-二(1-甲基庚基)乙酰胺(N503)、N,N-二(2-乙基已基)乙酰胺(N523)等,它们的分子结构中含有的酰胺键能够起到结合Li+的作用,分子结构如图3所示。
图3 季胺盐-偶氮离子螯合-缔合类锂萃取剂结构图
（4）冠醚类
常用于盐湖卤水提锂研究的冠醚类萃取剂主要有苯并-12-冠-4(B12C4)、二苯并-14-冠-4(DB14C4)、苯并-15-冠-5(B15C5)以及螺吡喃功能化氮杂12-冠-4等,根据冠醚环的大小不同而与不同的碱金属离子络合,分子结构见图4。
图4 冠醚类锂萃取剂结构图
（5）离子液体类
离子液体化学性质稳定,具有低挥发性、不可燃性、可调黏度和可忽略的蒸汽压的特点,可作为萃取分离过程的绿色溶剂。常用于盐湖卤水提锂的离子液体类萃取剂主要是咪唑类六氟磷酸盐[Cnmim][PF6]、咪唑类双(三氟甲基磺酰)酰亚胺[Cnmim][NTf2])、四丁基铵双(2-乙基已基)-磷酸盐[N4444][DEHP]、双(2-乙基已基)-磷酸四辛基铵[N8888][DEHP]等,结构如图5、图6所示。
图5咪唑类离子液体结构图
图6 无氟功能化离子液体结构图
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