从高钠锂比的盐湖卤水中萃取分离锂及碱土金属的方法与流程

1.本发明属于盐湖化工技术领域，具体来讲，涉及一种从高钠锂比的盐湖卤 水中萃取分离锂及碱土金属的方法。


背景技术：

2.锂是自然界中最轻的金属，具有极强的电化学活性，其金属和化合物被广 泛应用于玻璃、陶瓷炼铝、有机化工、航空航天、核聚变等行业及领域作为热 核聚变(氢弹)的爆炸物，飞机、火箭和导弹的高性能推进燃料及核反应堆的 屏蔽材料。锂电池比普通电池高4～30倍的储能以及具有良好的使用性能，很早 就被用来作为鱼雷、潜艇、宇宙飞行器的推动力。锂铝、锂镁合金高强质轻， 是航空航天及火箭的良好材质，颇受军工、航天产业青睐。21世纪，随着对清 洁能源需求的高涨和低价锂盐的生产，锂能源将可能深刻地影响人们的生活， 因而锂被称作“21世纪的能源金属”。
3.目前从盐湖卤水中提取锂的有效方法包括溶剂萃取法，而溶剂萃取法都不 可避免地采用了fecl3作为协萃剂，使得萃取有机相密度增大，两相密度差减小， 对萃取分离设备要求较高，传统的混合澄清槽难以满足工艺要求，要采用高效 的离心萃取设备，设备造价昂贵；同时，引入fecl3后，在用碱对萃取剂再生时 难度很大，需要非常精准的流量控制，否则会造成萃取率下降或萃取剂乳化失 效等问题。此外，由于有机相中含有协萃剂fecl3，这就要求萃取料液(卤水) 必须保持弱酸性，否则就会造成fe水解，进入萃取工段的卤水必须进行酸化处 理，而青海盐湖中锂与硼普遍伴生存在，酸化过程必然有硼酸析出，需要过滤 处理，因此对于碱性体系中锂的萃取无适用性。且目前用于锂的萃取剂多数只 能实现锂镁分离，对于碱金属体系萃取效果很差。
4.另外，盐湖卤水中通常含有na

，当na

的浓度过高时，会给li

的萃取分 离造成不良影响。例如，南美地区的盐湖卤水中na

与li

的质量比通常达到50/1 以上，钠锂比非常高，对于高钠锂比的盐湖卤水，需要从中萃取提取锂时，目 前的工艺需要对高钠锂比的盐湖卤水进行预处理以降低na

与li

的质量比，然 后再通过沉淀法提取锂，所需盐田面积巨大，锂资源利用率低，生产周期长。 而目前溶剂萃取法只能应用于高镁锂比盐湖卤水，针对高钠锂比盐湖卤水提锂 尚无有效的萃取体系。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种从高钠锂比的盐湖卤 水中萃取分离锂及碱土金属的方法，该方法能够从高钠锂比的盐湖卤水中有效 地分离出钠、锂以及钙和镁等碱土金属，为工业化生产提供了更为简单且成本 更低的工艺路径。
6.为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
7.一种从高钠锂比的盐湖卤水中萃取分离锂及碱土金属的方法，其包括：
8.提供萃取水相：以高钠锂比的盐湖卤水作为萃取水相；其中，所述盐湖卤 水中包含有li

、na

、ca
2
和mg
2
，li

的质量浓度为0.01g/l～10g/l，钠离子 质量浓度为2g/l～
120g/l，并且na

与li

的质量比为10：1～200：1；
9.提供萃取有机相：将萃取剂、协萃剂以及稀释剂混合，配制萃取有机相； 其中，所述萃取剂为双酮类化合物，所述协萃剂为含卤素的有机膦类化合物；
10.萃取步骤：将所述萃取有机相和所述萃取水相相互混合进行1级以上的逆 流萃取，待萃取平衡后分相，获得萃余液和第一负载有机相；
11.钠反萃步骤：使用第一反萃液对所述第一负载有机相进行1级以上的逆流 反萃或1级以上的错流反萃，待反萃平衡后分相，获得钠盐溶液和含有li

、ca
2
和mg
2
的第二负载有机相；
12.锂反萃步骤：使用第二反萃液对所述第二负载有机相进行1级以上的逆流 反萃或1级以上的错流反萃，待反萃平衡后分相，获得锂盐溶液和含有ca
2
和 mg
2
的第三负载有机相；
13.钙反萃步骤：使用第三反萃液对所述第三负载有机相进行1级以上的逆流 反萃或1级以上的错流反萃，待反萃平衡后分相，获得钙盐溶液和含有mg
2
的 第四负载有机相；
14.镁反萃步骤：使用第四反萃液对所述第四负载有机相进行1级以上的逆流 反萃或1级以上的错流反萃，待反萃平衡后分相，获得镁盐溶液和空有机相。
15.具体地，所述萃取有机相中，
16.所述双酮类化合物的结构式为：
[0017][0018]
其中，r1为c1～c20的直链或带有支链的烷基或芳香基，r2为c1～c20的 含氟取代的直链或带有支链的烷基或芳香基；
[0019]
所述含卤素的有机膦类化合物的结构式为：
[0020][0021]
其中，r1’、r2’和r3’分别独立地选自c1～c8的直链或带有支链的烷基、 烷氧基或苯基,x选自cl、br或i。
[0022]
具体地，所述萃取有机相中，所述萃取剂和所述协萃剂的物质的量浓度分 别为0.01mol/l～3.0mol/l。
[0023]
具体地，所述萃取步骤中，将萃取有机相和萃取水相按照体积比为1:10～10:1 的比例混合进行1～10级逆流萃取，单级萃取时间为2min～10min。
[0024]
具体地，所述第一反萃液、第二反萃液、第三反萃液和第四反萃液分别独 立地选自0.01mol/l～12mol/l的盐酸、硫酸或硝酸溶液。
[0025]
具体地，所述钠反萃步骤中，将第一负载有机相和第一反萃液按照体积比 为1:1
～40:1的比例混合进行1～10级逆流反萃或1～10级错流反萃，单级反萃时 间为1min～20min。
[0026]
具体地，所述锂反萃步骤中，将第二负载有机相和第二反萃液按照体积比 为1:1～80:1的比例混合进行1～10级逆流反萃或1～10级错流反萃，单级反萃时 间为1min～20min。
[0027]
具体地，所述钙反萃步骤中，将第三负载有机相和第三反萃液按照体积比 为1:1～80:1的比例混合进行1～10级逆流反萃或1～10级错流反萃，单级反萃时 间为1min～20min。
[0028]
具体地，所述镁反萃步骤中，将第四负载有机相和第四反萃液按照体积比 为1:1～80:1的比例混合进行1～10级逆流反萃或1～10级错流反萃，单级反萃时 间为1min～20min。
[0029]
具体地，所述方法还包括再生步骤：以水或碱性溶液为再生液对所述空有 机相进行再生处理，分相获得再生余液和再生有机相，所述再生有机相用于所 述萃取步骤中作为萃取有机相。
[0030]
有益效果：
[0031]
(1)、本发明通过采用双酮类化合物作为萃取剂、含卤素的有机膦类化合 物作为协萃剂，实现了从盐湖卤水中提取其中的锂的目的；相比现有技术中基 于tbp的萃取体系从盐湖卤水中萃取锂的方法，避免了协萃剂fecl3的使用， 也避免了萃取过程中两相密度差偏小、工艺控制难度大等问题。
[0032]
(2)、在萃取工艺车间中，由于萃取过程通常为放热过程，稀释剂(例如 煤油)及萃取剂分子往往会挥发到空气中，遇到明火极易出现燃烧甚至爆炸的 情况，存在较大的安全隐患。本发明中的协萃剂为含卤素的有机膦类化合物， 该类化合物不仅能表现出很好的协萃性能，同时具有良好的阻燃作用，极大地 提高了萃取工艺流程中的安全性能。
[0033]
(3)、本发明通过采用双酮类化合物作为萃取剂、含卤素的有机膦类化合 物作为协萃剂，由此组成的萃取有机相能够与盐湖卤水中的li

、na

等碱金属 以及ca
2
、mg
2
等碱土金属通过螯合方式形成螯合物，而不同阳离子所形成的 螯合物之间的稳定性也存在差异，由此将萃取有机相与盐湖卤水水相进行萃取 获得萃取有机相之后，对萃取有机相依次进行钠反萃、锂反萃、钙反萃和镁反 萃，从而分离获得钠盐溶液、锂盐溶液、钙盐溶液和镁盐溶液，实现了从高钠 锂比的盐湖卤水中有效地分离出钠、锂碱金属以及钙和镁等碱土金属，为高钠 锂比的盐湖卤水的工业化生产提供了更为简单且成本更低的工艺路径。
具体实施方式
[0034]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施方式对 本发明进行详细说明。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发 明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为 了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本 发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
[0035]
本发明实施例提供了一种从高钠锂比的盐湖卤水中萃取分离锂及碱土金属 的方法，其包括以下步骤：
[0036]
步骤s10、提供萃取水相。
[0037]
以高钠锂比的盐湖卤水作为萃取水相；其中，所述盐湖卤水中包含有li

、 na

、ca
2
和mg
2
，li

的质量浓度为0.01g/l～10g/l，钠离子质量浓度为5g/l ～120g/l，并且na

与li

的质量比为10：1～200：1，是一种高钠锂比的盐湖卤 水，该盐湖卤水中的阴离子可以是cl-、so
42-、co
32-、no
3-等代表盐湖卤水类型 的主要阴离子。更为优选的方案中，所述盐湖卤水中na

与li

的质量比为30:1 以上。
[0038]
步骤s20、提供萃取有机相。
[0039]
将萃取剂、协萃剂以及稀释剂混合，配制萃取有机相；其中，所述萃取剂 为双酮类化合物，所述协萃剂为含卤素的有机膦类化合物，所述稀释剂选自煤 油、异丁基酮(mibk)、离子液体(ils)、二异丁基酮(dibk)、乙酸乙酯(ea) 和低共晶溶剂(des)中的一种或两种以上。
[0040]
具体地，所述双酮类化合物的结构式为：
[0041][0042]
其中，r1为c1～c20的直链或带有支链的烷基或芳香基，r2为c1～c20的 含氟取代的直链或带有支链的烷基或芳香基。
[0043]
更具体地，所述双酮类化合物具体可以选择是苯甲酰三氟丙酮、噻吩甲酰 三氟丙酮、呋喃甲酰三氟丙酮、2-(三氟乙酰基)-四氢萘-1-酮、噻吩甲酰五氟戊 酮、1,1,1,2,2-五氟十六烷-3,5-二酮、2-(三氟乙酰基)-1-茚酮、4,4,4-(三氟甲基)-1
‑ꢀ
噻唑-1,3-丁二酮或苯甲酰七氟己酮。
[0044]
具体地，所述含卤素的有机膦类化合物的结构式为：
[0045][0046]
其中，r1’、r2’和r3’分别独立地选自c1～c8的直链或带有支链的烷基、 烷氧基或苯基,x选自cl、br或i。
[0047]
更具体地，所述含卤素的有机膦类化合物具体可以选择是磷酸三(2-氯丙基) 酯、磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯、磷酸三(1，3-二氯丙基)酯、磷酸三(1-溴丁 基)酯，磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(氯代异丁基)酯或磷酸三(1-碘丙基) 酯。
[0048]
在优选的方案中，所述萃取有机相中，所述萃取剂和所述协萃剂的物质的 量浓度分别为0.01mol/l～3.0mol/l，更优选为0.05mol/l～1.0mol/l。
[0049]
处于周期表中第一主族的碱金属和第二主族的碱土金属极易失去最外层的 s电子成为m

离子，碱金属和碱土金属离子均属于硬路易斯酸，这些阳离子一 般能与含氧的配位基团(如羰基、磷羰基等强路易斯碱)形成较稳定的络合物， 根据形成路易斯酸碱对的稳定程度不一样，实现了碱金属和碱土金属相互间的 分离。
[0050]
锂的溶剂萃取不是一般萃取体系所能实现，选择性地萃取锂，就必须寻找 特殊的萃取剂和萃取体系。根据锂的特性，对配位基的要求必须满足以下几方 面才能发生有效地萃取效应：满足li

的四面体配位结构的要求；具有能与li

形成较强主价键的螯合官能团，如-oh或在萃取过程中能以烯醇形式出现的羰 基类化合物；具有硬碱性的o或n配位基；与li

形成稳定的螯合环。
[0051]
本发明中萃取剂为双酮化合物，双酮是一种酸性螯合萃取剂，其萃取锂的 机理主要是利用羰基或烯醇互变的羟基与li

结合。具体如下：
[0052]
首先，如以下公式：
[0053][0054]
在双酮中存在其酮式(i)和烯醇式(ii)的互变异构平衡，在萃取过程中 li

可以与双酮形成较稳定的螯合结构(iii)。
[0055]
其次，如以下公式：
[0056][0057]
双酮与金属离子螯合后呈中性，此内络盐在有机相中的溶解度小，若有配 位基(s)存在，则可与内络盐络合形成可萃取的中性萃合物，此配位基便称为 协萃剂，即本发明中所使用的含卤素的有机膦类化合物。双酮应用于萃取锂时 通常与中性协萃剂构成协萃体系来进行萃取，以满足li

的四配位结构。此外， 烯醇互变后的双酮与li

配位后形成了稳定的六员螯合环。
[0058]
进一步地，上述配位螯合方式也适用于na

、k

等碱金属以及ca
2
、mg
2
等碱土金属，但不同阳离子所形成的螯合物之间的稳定性会存在差异。
[0059]
步骤s30、萃取。
[0060]
将所述萃取有机相和所述萃取水相相互混合进行1级以上的逆流萃取，待 萃取平衡后分相，获得萃余液和第一负载有机相。
[0061]
优选的方案中，将萃取有机相和萃取水相按照体积比为1:10～10:1的比例混 合进行1～10级逆流萃取，单级萃取时间为2min～10min。
[0062]
在优选的方案中，首先采用碱性溶液(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、 碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂、氨水、碳酸铵或 碳酸氢铵，浓度为0.1mol/l～4mol/l)在相比为2：1～1：10的条件下将有机相 进行皂化预处理，然后再将预处理后的萃取有机相进行萃取。
[0063]
步骤s40、钠反萃。
[0064]
使用第一反萃液对所述第一负载有机相进行1级以上的逆流反萃或1级以 上的错流反萃，待反萃平衡后分相，获得钠盐溶液和含有li

、ca
2
和mg
2
的第 二负载有机相。
[0065]
其中，所述第一反萃液为0.05mol/l～12mol/l的盐酸、硫酸或硝酸溶液。
[0066]
优选的，将第一负载有机相和第一反萃液按照体积比为1:1～40:1的比例混 合进行1～10级逆流反萃或1～10级错流反萃，单级反萃时间为2min～10min。
[0067]
步骤s50、锂反萃。
[0068]
使用第二反萃液对所述第二负载有机相进行1级以上的逆流反萃或1级以 上的错流反萃，待反萃平衡后分相，获得锂盐溶液和含有ca
2
和mg
2
的第三负 载有机相。
[0069]
其中，所述第二反萃液为0.05mol/l～12mol/l的盐酸、硫酸或硝酸溶液。
[0070]
优选的，将第二负载有机相和第二反萃液按照体积比为1:1～80:1的比例混 合进行1～10级逆流反萃或1～10级错流反萃，单级反萃时间为2min～10min。
[0071]
步骤s50、钙反萃。
[0072]
使用第三反萃液对所述第三负载有机相进行1级以上的逆流反萃或1级以 上的错流反萃，待反萃平衡后分相，获得钙盐溶液和含有mg
2
的第四负载有机 相。
[0073]
其中，所述第三反萃液为0.05mol/l～12mol/l的盐酸、硫酸或硝酸溶液。
[0074]
在优选的技术方案中，将第三负载有机相和第三反萃液按照体积比为 1:1～80:1的比例混合进行1～10级逆流反萃或1～10级错流反萃，单级反萃时间 为1min～20min。
[0075]
步骤s60、镁反萃。
[0076]
使用第四反萃液对所述第四负载有机相进行1级以上的逆流反萃或1级以 上的错流反萃，待反萃平衡后分相，获得镁盐溶液和空有机相。
[0077]
其中，所述第四反萃液为0.01mol/l～12mol/l的盐酸、硫酸或硝酸溶液。
[0078]
优选的，将第四负载有机相和第四反萃液按照体积比为1:1～80:1的比例混 合进行1～10级逆流反萃或1～10级错流反萃，单级反萃时间为1min～20min。
[0079]
步骤s70、再生。
[0080]
由于反萃后获得的空有机相会夹带或萃取部分反萃液(盐酸、硫酸或硝酸)， 这部分反萃液如不处理会对这部分空有机相循环利用至后续萃取工段带来较大 影响，因此为了减少萃取有机相的浪费，应当对空有机相进行再生，以使其恢 复萃取锂的能力，从而使有机相得以循环利用。
[0081]
其中，以水或碱性溶液为再生液对所述空有机相进行再生处理，分相获得 再生余液和再生有机相，所述再生有机相用于所述萃取步骤中作为萃取有机相。
[0082]
在优选的方案中，以水或碱性溶液为再生液对空有机相进行1级再生或1～10 级逆流再生或1～10级错流再生，控制空有机相与再生液的体积比为1:5～20:1， 分相获得再生余液和再生有机相，如此该再生有机相即可返回至步骤s30中用 作萃取有机相实现循环使用。
[0083]
其中，碱性溶液的浓度不作特别限定，碱性溶液优选为氢氧化物溶液、氨 性溶液或碳酸盐溶液中的任意一种，例如是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸 氢钠溶液或氨溶液；一般地，控制单级再生时间为1min～30min即可。
[0084]
如上实施例提供的从高钠锂比的盐湖卤水中萃取分离锂及碱土金属的方 法，通过采用双酮类化合物作为萃取剂、含卤素的有机膦类化合物作为协萃剂 组成萃取有机相，能够与盐湖卤水中的li

、na

等碱金属以及ca
2
、mg
2
等碱 土金属通过螯合方式形成螯合物，而不同阳离子所形成的螯合物之间的稳定性 也存在差异，由此将萃取有机相与盐湖卤水水相进行萃取获得萃取有机相之后， 对萃取有机相依次进行钠反萃、锂反萃、钙反萃和镁反萃，从而分离获得锂盐 溶液、锂盐溶液、钙盐溶液和镁盐溶液，实现了从高钠锂比的盐湖卤水中有效 地分离出钠、锂碱金属以及钙和镁等碱土金属，为高钠锂比的盐湖卤水的工业 化生产提供了更为简单且成本更低的工艺路径。
[0085]
另一方面，以含卤素的有机膦类化合物为协萃剂，该类化合物不仅能表现 出很好的协萃性能，同时具有良好的阻燃作用，极大地提高了萃取工艺流程中 的安全性能。
[0086]
实施例1
[0087]
(1)、以某盐湖浓缩卤水为萃取水相，该浓缩卤水的组成如下表1-1。
[0088]
表1-1：实施例1的卤水组成
[0089][0090]
(2)、配制萃取有机相：萃取剂选择为苯甲酰三氟丙酮，协萃剂为磷酸三(2
‑ꢀ
氯丙基)酯，稀释剂为煤油，萃取剂和协萃剂的浓度分别为0.5mol/l。
[0091]
(3)、萃取：采用4mol/l的氢氧化钠溶液在相比为1：10的条件下对萃取 有机相进行皂化预处理，然后再将预处理后的萃取有机相和萃取水相按照体积 比为1:1的比例混合进行4级逆流萃取，单级萃取时间为5min，待萃取平衡后 分相，获得萃余液和第一负载有机相。
[0092]
(4)、钠反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对第一负载有机相进行3级逆流 反萃，第一负载有机相与盐酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为5min，待 反萃平衡后分相，获得钠盐溶液和含有li

、ca
2
和mg
2
的第二负载有机相。
[0093]
(5)、锂反萃：使用4mol/l的盐酸溶液对第二负载有机相进行3级逆流反 萃，第二负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为5min，待反 萃平衡后分相，获得锂盐溶液和含有ca
2
和mg
2
的第三负载有机相。
[0094]
(6)、钙反萃：使用0.8mol/l的盐酸溶液对第三负载有机相进行3级逆流 反萃，第三负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为5min，待 反萃平衡后分相，获得钙盐溶液和含有mg
2
的第四负载有机相。
[0095]
(7)、镁反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对第四负载有机相进行2级逆流 反萃，第四负载有机相与盐酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为5min，待 反萃平衡后分相，获得镁盐溶液和空有机相。
[0096]
针对以上工艺步骤进行的萃取分离过程中获取的溶液进行组份分析，如下 表1-2所示。
[0097]
表1-2：萃取分离过程中获取的溶液组份分析结果
[0098] li，g/lna，g/lk，g/lca，g/lmg，g/l萃余液0.051077.950.020.05钠盐溶液0.230000锂盐溶液200.500.020.02钙盐溶液00020.50.02镁盐溶液0000.0240萃取率95％2.8％0.63％98％98.75％
[0099]
本实施例中，锂的萃取率达到95％，钙和镁的萃取率达到98％以上，萃取 后的负载有机相经过分步反萃，得到四种纯度较高的氯化物溶液，实现了盐湖 资源的高效利用。
[0100]
实施例2
[0101]
(1)、以某盐湖浓缩卤水为萃取水相，该浓缩卤水的组成如下表2-1。
[0102]
表2-1：实施例2的卤水组成
[0103][0104]
(2)、配制萃取有机相：萃取剂选择为苯甲酰三氟丙酮，协萃剂为磷酸三(1,3
‑ꢀ
二氯-2-丙基)酯，稀释剂为煤油，萃取剂和协萃剂的浓度分别为0.3mol/l。
[0105]
(3)、萃取：采用2mol/l的氢氧化钾溶液在相比为1：5的条件下对萃取 有机相进行皂化预处理，然后再将预处理后的萃取有机相和萃取水相按照体积 比为1:2的比例混合进行4级逆流萃取，单级萃取时间为8min，待萃取平衡后 分相，获得萃余液和第一负载有机相。
[0106]
(4)、钠反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对第一负载有机相进行3级逆流 反萃，第一负载有机相与盐酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为8min，待 反萃平衡后分相，获得钠盐溶液和含有li

、ca
2
和mg
2
的第二负载有机相。
[0107]
(5)、锂反萃：使用4mol/l的盐酸溶液对第二负载有机相进行3级逆流反 萃，第二负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为8min，待反 萃平衡后分相，获得锂盐溶液和含有ca
2
和mg
2
的第三负载有机相。
[0108]
(6)、钙反萃：使用0.5mol/l的盐酸溶液对第三负载有机相进行3级逆流 反萃，第三负载有机相与盐酸溶液的体积比为40:1，单级反萃时间为8min，待 反萃平衡后分相，获得钙盐溶液和含有mg
2
的第四负载有机相。
[0109]
(7)、镁反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对所述第四负载有机相进行2级 逆流反萃，第四负载有机相与盐酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为8min， 待反萃平衡后分相，获得镁盐溶液和空有机相。
[0110]
针对以上工艺步骤进行的萃取分离过程中获取的溶液进行组份分析，如下 表2-2所示。
[0111]
表2-2：萃取分离过程中获取的溶液组份分析结果
[0112] li，g/lna，g/lk，g/lca，g/lmg，g/l
萃余液0.02547.960.020.02钠盐溶液0.230000锂盐溶液200.500.020.02钙盐溶液00015.20.02镁盐溶液0000.0240萃取率96.7％1.8％0.5％95％99.17％
[0113]
本实施例中，锂的萃取率达到96.7％，钙和镁的萃取率达到95％以上，萃取 后的负载有机相经过分步反萃，得到四种纯度较高的氯化物溶液，实现了盐湖 资源的高效利用。
[0114]
实施例3
[0115]
(1)、以某盐湖浓缩卤水为萃取水相，该浓缩卤水的组成如下表3-1。
[0116]
表3-1：实施例3的卤水组成
[0117][0118]
(2)、配制萃取有机相：萃取剂选择为苯甲酰三氟丙酮，协萃剂为磷酸三(1
‑ꢀ
溴丁基)酯，稀释剂为离子液体，萃取剂和协萃剂的浓度分别为0.4mol/l。
[0119]
(3)、萃取：采用0.1mol/l的碳酸钠溶液在相比为2：1的条件下对萃取 有机相进行皂化预处理，然后再将预处理后的萃取有机相和萃取水相按照体积 比为2:1的比例混合进行5级逆流萃取，单级萃取时间为6min，待萃取平衡后 分相，获得萃余液和第一负载有机相。
[0120]
(4)、钠反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对第一负载有机相进行3级逆流 反萃，第一负载有机相与盐酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为6min，待 反萃平衡后分相，获得钠盐溶液和含有li

、ca
2
和mg
2
的第二负载有机相。
[0121]
(5)、锂反萃：使用4mol/l的盐酸溶液对第二负载有机相进行3级逆流反 萃，第二负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为6min，待反 萃平衡后分相，获得锂盐溶液和含有ca
2
和mg
2
的第三负载有机相。
[0122]
(6)、钙反萃：使用0.8mol/l的盐酸溶液对第三负载有机相进行4级逆流 反萃，第三负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为6min，待 反萃平衡后分相，获得钙盐溶液和含有mg
2
的第四负载有机相。
[0123]
(7)、镁反萃：使用2.0mol/l的盐酸溶液对所述第四负载有机相进行3级 逆流反萃，第四负载有机相与盐酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为6min， 待反萃平衡后分相，获得镁盐溶液和空有机相。
[0124]
针对以上工艺步骤进行的萃取分离过程中获取的溶液进行组份分析，如下 表3-2所示。
[0125]
表3-2：萃取分离过程中获取的溶液组份分析结果
[0126] li，g/lna，g/lk，g/lca，g/lmg，g/l萃余液0.051078.90.020.05
钠盐溶液0.230000锂盐溶液200.500.020.02钙盐溶液00019.60.02镁盐溶液0000.0247.5萃取率98.3％2.7％1.1％98％99.0％
[0127]
本实施例中，锂的萃取率达到98.3％，钙和镁的萃取率达到98％以上，萃取 后的负载有机相经过分步反萃，得到四种纯度较高的氯化物溶液，实现了盐湖 资源的高效利用。
[0128]
实施例4
[0129]
(1)、以某盐湖浓缩卤水为萃取水相，该浓缩卤水的组成如下表4-1。
[0130]
表4-1：实施例4的卤水组成
[0131][0132]
(2)、配制萃取有机相：萃取剂选择为噻吩甲酰三氟丙酮，协萃剂为磷酸 三(2-氯乙基)酯，稀释剂为煤油，萃取剂和协萃剂的浓度分别为0.5mol/l。
[0133]
(3)、萃取：采用1mol/l的碳酸氢钠溶液在相比为1：1的条件下对萃取 有机相进行皂化预处理，然后再将预处理后的萃取有机相和萃取水相按照体积 比为2:1的比例混合进行5级逆流萃取，单级萃取时间为4min，待萃取平衡后 分相，获得萃余液和第一负载有机相。
[0134]
(4)、钠反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对第一负载有机相进行3级逆流 反萃，第一负载有机相与盐酸溶液的体积比为30:1，单级反萃时间为4min，待 反萃平衡后分相，获得钠盐溶液和含有li

、ca
2
和mg
2
的第二负载有机相。
[0135]
(5)、锂反萃：使用2mol/l的盐酸溶液对第二负载有机相进行3级逆流反 萃，第二负载有机相与盐酸溶液的体积比为40:1，单级反萃时间为4min，待反 萃平衡后分相，获得锂盐溶液和含有ca
2
和mg
2
的第三负载有机相。
[0136]
(6)、钙反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对第三负载有机相进行4级逆流 反萃，第三负载有机相与盐酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为4min，待 反萃平衡后分相，获得钙盐溶液和含有mg
2
的第四负载有机相。
[0137]
(7)、镁反萃：使用2.5mol/l的盐酸溶液对所述第四负载有机相进行3级 逆流反萃，第四负载有机相与盐酸溶液的体积比为5:1，单级反萃时间为4min， 待反萃平衡后分相，获得镁盐溶液和空有机相。
[0138]
针对以上工艺步骤进行的萃取分离过程中获取的溶液进行组份分析，如下 表4-2所示。
[0139]
表4-2：萃取分离过程中获取的溶液组份分析结果
[0140] li，g/lna，g/lk，g/lca，g/lmg，g/l萃余液0.01455.920.050.10钠盐溶液0.215000
锂盐溶液6.20.500.020.02钙盐溶液000490.02镁盐溶液0000.0249.2萃取率96.7％2.17％1.33％99.0％99.0％
[0141]
本实施例中，锂的萃取率达到96.7％，钙和镁的萃取率达到99％以上，萃取 后的负载有机相经过分步反萃，得到四种纯度较高的氯化物溶液，实现了盐湖 资源的高效利用。
[0142]
实施例5
[0143]
(1)、以某盐湖浓缩卤水为萃取水相，该浓缩卤水的组成如下表5-1。
[0144]
表5-1：实施例5的卤水组成
[0145][0146]
(2)、配制萃取有机相：萃取剂选择为呋喃甲酰三氟丙酮，协萃剂为磷酸 三(1,3-二氯-2-丙基)酯，稀释剂为二异丁基酮，萃取剂和协萃剂的浓度分别为0.4 mol/l。
[0147]
(3)、萃取：采用1.5mol/l的氨水在相比为1：3的条件下对萃取有机相进 行皂化预处理，然后再将预处理后的萃取有机相和萃取水相按照体积比为3:2的 比例混合进行5级逆流萃取，单级萃取时间为10min，待萃取平衡后分相，获得 萃余液和第一负载有机相。
[0148]
(4)、钠反萃：使用2.2mol/l的盐酸溶液对第一负载有机相进行4级逆流 反萃，第一负载有机相与盐酸溶液的体积比为15:1，单级反萃时间为10min，待 反萃平衡后分相，获得钠盐溶液和含有li

、ca
2
和mg
2
的第二负载有机相。
[0149]
(5)、锂反萃：使用5mol/l的盐酸溶液对第二负载有机相进行3级逆流反 萃，第二负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为10min，待反 萃平衡后分相，获得锂盐溶液和含有ca
2
和mg
2
的第三负载有机相。
[0150]
(6)、钙反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对第三负载有机相进行4级逆流 反萃，第三负载有机相与盐酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为10min，待 反萃平衡后分相，获得钙盐溶液和含有mg
2
的第四负载有机相。
[0151]
(7)、镁反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对所述第四负载有机相进行4级 逆流反萃，第四负载有机相与盐酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为10min， 待反萃平衡后分相，获得镁盐溶液和空有机相。
[0152]
针对以上工艺步骤进行的萃取分离过程中获取的溶液进行组份分析，如下 表5-2所示。
[0153]
表5-2：萃取分离过程中获取的溶液组份分析结果
[0154] li，g/lna，g/lk，g/lca，g/lmg，g/l萃余液0.06542.4800钠盐溶液0.545000锂盐溶液30.80.500.020.02钙盐溶液0000.160.3镁盐溶液00000
萃取率97.3％3.57％0.8％100％100％
[0155]
本实施例中，锂的萃取率达到97.3％，钙和镁的萃取率达到100％，萃取后 的负载有机相经过分步反萃，得到四种纯度较高的氯化物溶液，实现了盐湖资 源的高效利用。
[0156]
实施例6
[0157]
(1)、以某盐湖浓缩卤水为萃取水相，该浓缩卤水的组成如下表6-1。
[0158]
表6-1：实施例6的卤水组成
[0159][0160]
(2)、配制萃取有机相：萃取剂选择为呋喃甲酰三氟丙酮，协萃剂为磷 酸三(2-氯丙基)酯，稀释剂为甲基异丁基酮，萃取剂和协萃剂的浓度分别为0.4 mol/l。
[0161]
(3)、萃取：采用2mol/l的碳酸铵溶液在相比为1：6的条件下对萃取有 机相进行皂化预处理，然后再将预处理后的萃取有机相和萃取水相按照体积比 为5:1的比例混合进行5级逆流萃取，单级萃取时间为2min，待萃取平衡后分 相，获得萃余液和第一负载有机相。
[0162]
(4)、钠反萃：使用0.5mol/l的盐酸溶液对第一负载有机相进行4级逆流 反萃，第一负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为2min，待 反萃平衡后分相，获得钠盐溶液和含有li

、ca
2
和mg
2
的第二负载有机相。
[0163]
(5)、锂反萃：使用5mol/l的盐酸溶液对第二负载有机相进行3级逆流反 萃，第二负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为2min，待反 萃平衡后分相，获得锂盐溶液和含有ca
2
和mg
2
的第三负载有机相。
[0164]
(6)、钙反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对第三负载有机相进行4级逆流 反萃，第三负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为2min，待 反萃平衡后分相，获得钙盐溶液和含有mg
2
的第四负载有机相。
[0165]
(7)、镁反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对所述第四负载有机相进行4级 逆流反萃，第四负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为2min， 待反萃平衡后分相，获得镁盐溶液和空有机相。
[0166]
针对以上工艺步骤进行的萃取分离过程中获取的溶液进行组份分析，如下 表6-2所示。
[0167]
表6-2：萃取分离过程中获取的溶液组份分析结果
[0168] li，g/lna，g/lk，g/lca，g/lmg，g/l萃余液0.051195.1800钠盐溶液0.520000锂盐溶液30.80.500.020.02钙盐溶液0000.90.01镁盐溶液00000.4萃取率91.7％0.83％0.38％100％100％
[0169]
本实施例中，锂的萃取率达到91.7％，钙和镁的萃取率达到100％，萃取后 的负载有机相经过分步反萃，得到四种纯度较高的氯化物溶液，实现了盐湖资 源的高效利用。
[0170]
实施例7
[0171]
(1)、以某盐湖浓缩卤水为萃取水相，该浓缩卤水的组成如下表7-1。
[0172]
表7-1：实施例7的卤水组成
[0173][0174]
(2)、配制萃取有机相：萃取剂选择为苯甲酰七氟己酮，协萃剂为磷酸三(1
‑ꢀ
碘丙基)酯，稀释剂为乙酸乙酯，萃取剂和协萃剂的浓度分别为0.1mol/l。
[0175]
(3)、萃取：采用2mol/l的碳酸铵溶液在相比为1：6的条件下对萃取有 机相进行皂化预处理，然后再将预处理后的萃取有机相和萃取水相按照体积比 为2:1的比例混合进行5级逆流萃取，单级萃取时间为2min，待萃取平衡后分 相，获得萃余液和第一负载有机相。
[0176]
(4)、钠反萃：使用0.5mol/l的硫酸溶液对第一负载有机相进行4级逆流 反萃，第一负载有机相与硫酸溶液的体积比为10:1，单级反萃时间为2min，待 反萃平衡后分相，获得钠盐溶液和含有li

、ca
2
和mg
2
的第二负载有机相。
[0177]
(5)、锂反萃：使用1mol/l的盐酸溶液对第二负载有机相进行3级逆流反 萃，第二负载有机相与盐酸溶液的体积比为40:1，单级反萃时间为2min，待反 萃平衡后分相，获得锂盐溶液和含有ca
2
和mg
2
的第三负载有机相。
[0178]
(6)、钙反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对第三负载有机相进行4级逆流 反萃，第三负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为2min，待 反萃平衡后分相，获得钙盐溶液和含有mg
2
的第四负载有机相。
[0179]
(7)、镁反萃：使用1.5mol/l的盐酸溶液对所述第四负载有机相进行4级 逆流反萃，第四负载有机相与盐酸溶液的体积比为20:1，单级反萃时间为2min， 待反萃平衡后分相，获得镁盐溶液和空有机相。
[0180]
针对以上工艺步骤进行的萃取分离过程中获取的溶液进行组份分析，如下 表7-2所示。
[0181]
表7-2：萃取分离过程中获取的溶液组份分析结果
[0182] li，g/lna，g/lk，g/lca，g/lmg，g/l萃余液0.0019.80.7900钠盐溶液0.012.2000锂盐溶液2.10.00500.010.01钙盐溶液0000.90.01镁盐溶液00000.4萃取率98％2％1.25％100％100％
[0183]
本实施例中，锂的萃取率达到98％，钙和镁的萃取率达到100％，萃取后的 负载有机相经过分步反萃，分别得到四种纯度较高的硫酸盐及氯化物溶液，实 现了盐湖资源的高效利用。
[0184]
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将 理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下， 可在此进行形式
和细节上的各种变化。