亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        鹽湖鹵水碳酸鋰提取工藝過程研究*

        2013-04-08 05:00:43李燕茹袁建軍朱亮沙作良楊美潔左玥華
        無機(jī)鹽工業(yè) 2013年7期
        關(guān)鍵詞:沉淀劑碳酸鈉母液

        李燕茹,袁建軍,朱亮,沙作良,楊美潔,左玥華

        (天津科技大學(xué)天津市海洋資源與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300457)

        鹽湖鹵水碳酸鋰提取工藝過程研究*

        李燕茹,袁建軍,朱亮,沙作良,楊美潔,左玥華

        (天津科技大學(xué)天津市海洋資源與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300457)

        青藏高原的鹽湖鹵水鋰儲量豐富,通過鹽田蒸發(fā)濃縮,去除鹵水中的絕大部分Na+、K+、SO42-、Cl-、Mg2+,可以使鎂鋰比降到8~12,鋰離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)也可達(dá)到0.5%以上。以蒸發(fā)濃縮后的富鋰鹵水為原料,選用碳酸鈉和氫氧化鈉為沉淀劑分兩步沉淀除鎂,之后用碳酸鈉為沉淀劑提鋰,通過對此工藝過程中的各個(gè)階段進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終可以得到純度和收率較高的粗級碳酸鋰產(chǎn)品。

        鹽湖鹵水;提鋰工藝;沉淀法;碳酸鋰

        鹽湖鹵水提鋰的方法很多,主要有沉淀法、溶劑萃取法、離子交換(吸附)法等[1-2]。應(yīng)用比較成熟的主要是沉淀法。提鋰主要分成兩大步:鹽田蒸發(fā)濃縮和沉淀分離[3]。去除鹵水中的絕大部分Na+、K+、SO42-、Cl-、Mg2+后,鋰、硼元素得到高度富集[4]。對于高鎂鋰比體系,并有較多硼存在時(shí),分離鋰、硼一般都是先加鹽酸酸化提取硼酸,然后加堿除鎂,再加純堿沉淀碳酸鋰[5]。該路線不管是提鋰成本,還是提鋰收率方面都不經(jīng)濟(jì)。因而提出了對富鋰、硼鹵水先提鋰,后提硼的工藝路線。由于鎂和鋰的化合物的性質(zhì)也非常相近,給鎂、鋰的分離造成困難。一般而言,鹽湖鹵水中鎂鋰比的高低決定了利用鹵水資源生產(chǎn)鋰鹽的可行性以及鋰鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益[6]。因此,對鹽湖資源的綜合開發(fā)而言,深入開展對鋰鎂分離創(chuàng)新工藝技術(shù)研究,建立快速、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的分離提取技術(shù)將是今后的工作重點(diǎn)。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 主要儀器及設(shè)備

        BT300-2J蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)器;DW-3數(shù)顯電動(dòng)攪拌器;SYC智能超級恒溫水槽;SHB-IV雙A型循環(huán)水式多用真空泵;WFX-120原子吸收分光光度計(jì)。

        1.2 實(shí)驗(yàn)主要分析方法

        Mg2+:EDTA容量法;Li+:原子吸收分光光度計(jì)(標(biāo)準(zhǔn)曲線)法。

        1.3 實(shí)驗(yàn)過程

        主要針對鹽湖鹵水經(jīng)鹽田蒸發(fā)除去鈉、鎂、鉀鹽后的富鋰鹵水,采用分步沉淀法制取碳酸鋰。分為3個(gè)階段分別進(jìn)行工藝條件優(yōu)化,包括除鎂、蒸發(fā)濃縮和碳酸鈉提鋰。

        1.3.1 除鎂階段

        鎂和鋰都能生成難溶碳酸鹽,Li2CO3的溶度積為2.5×10-2,比MgCO3的溶度積(3.5×10-8)大,因此在加堿的過程中,先與Mg2+生成MgCO3沉淀,由于Li2CO3也是難溶物質(zhì),如果利用加入過量的來進(jìn)行深度除鎂的話,有一部分Li+也會以Li2CO3的形式析出。因而需要控制純堿的加入量,在防止Li2CO3析出的前提下利用來除鎂,剩余的鎂離子可用燒堿作為沉淀劑來去除。

        用純堿除掉大部分的Mg2+:

        用燒堿除掉剩余的Mg2+:

        碳酸鎂和氫氧化鎂顆粒大小影響母液夾帶和抽濾的難易,為了保持溶液過飽和度比較均勻,沉淀劑的滴加過程在攪拌的條件下進(jìn)行,并應(yīng)該對滴加速度加以控制。

        1.3.2 蒸發(fā)濃縮階段

        除鎂后的母液氯化鈉的量增加,鋰離子濃度降低,通過加熱蒸發(fā),使NaCl結(jié)晶析出,與此同時(shí)鹵液得到濃縮,為最后的提鋰提供含高濃縮鋰的鹵液。

        1.3.3 提鋰階段

        析鹽母液加入純堿后發(fā)生沉淀反應(yīng),即可獲得Li2CO3。

        隨著溫度的升高碳酸鋰的溶解度減小,沉淀劑濃度大且在高溫下進(jìn)行反應(yīng)有利于碳酸鋰的生成。鹵水蒸發(fā)濃縮后,為了盡可能提高鋰的收率,應(yīng)向溶液中添加過量的碳酸鈉。

        2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

        實(shí)驗(yàn)所用鹵液主要成分見表1。物性參數(shù)為:密度ρ=1.346 9 g/mL,黏度η=15.08 mPa·s。

        表1 鹵液主要成分

        2.1 碳酸鈉脫鎂

        以濃度為1.38 mol/L的碳酸鈉溶液作為沉淀劑。反應(yīng)條件:溫度控制為室溫(22℃);攪拌速率控制為60 r/min;沉淀劑滴加速率控制為0.08 mL/s。圖1為碳酸鈉用量(占理論用量的百分?jǐn)?shù),下同)與鹵液中鎂、鋰離子含量的關(guān)系。圖2為碳酸鈉用量對除鎂率和鋰損失率的影響。由圖1、圖2可以看出:隨著碳酸鈉用量的增加,除鎂后所剩鹵液中鎂離子含量呈明顯下降趨勢,其除鎂率從78%一直增大到96.5%;于此同時(shí)鹵液中所含鋰離子量也會下降,碳酸鈉用量從80%增加到95%時(shí),鋰離子含量下降趨勢不明顯,鋰損失率保持在3%左右。分析其原因,鋰離子的損失主要是由于母液夾帶造成,碳酸鈉用量增加到95%以后鋰離子含量明顯降低,碳酸鈉用量為105%時(shí)鋰損失率增加到了10%,原因是多余的碳酸鈉與鋰形成碳酸鋰沉淀造成鹵液中鋰損失。純堿脫鎂階段,碳酸鈉的用量以94%~96%為宜。

        圖1 碳酸鈉用量與鹵液中鎂、鋰離子含量的關(guān)系

        圖2 碳酸鈉用量對除鎂率和鋰損失率的影響

        2.2 氫氧化鈉脫鎂

        以添加95%碳酸鈉除鎂之后的鹵液作為第二步氫氧化鈉除鎂階段的鹵液。考慮到氫氧化鈉對鹵液的稀釋作用,選擇盡量濃的氫氧化鈉溶液作為沉淀劑,本文采用了12.5 mol/L的氫氧化鈉溶液作為沉淀劑。反應(yīng)條件:溫度控制為室溫(22℃);攪拌速率控制為60 r/min;沉淀劑滴加速率控制為0.08 mL/s。

        圖3為氫氧化鈉用量(占理論用量的百分?jǐn)?shù),下同)與鹵液中鎂、鋰離子含量的關(guān)系。圖4為氫氧化鈉用量對除鎂率和鋰損失率的影響。

        圖3 氫氧化鈉用量與鹵液中鎂、鋰離子含量的關(guān)系

        圖4 氫氧化鈉用量對除鎂率和鋰損失率的影響

        由圖3、圖4可以看出:加入氫氧化鈉后除掉了大部分鎂,隨著氫氧化鈉用量的增加除鎂率開始明顯增大后趨于不變;于此同時(shí)鹵液中所含鋰離子量也會下降,氫氧化鈉用量從90%增加到110%時(shí),鋰損失率保持在4%左右,氫氧化鈉用量為130%時(shí)鋰損失率增加到了8.5%。分析其原因,鋰離子的損失主要是由于母液夾帶造成,由于氫氧化鎂的粒度比碳酸鎂小,抽濾難度增加,所以這一步鋰損失率比之前碳酸鈉除鎂大。而且隨著形成的氫氧化鎂量越多,鋰損失越多。燒堿脫鎂階段,氫氧化鈉用量為100%~105%為宜。

        2.3 蒸發(fā)濃縮階段

        除鎂階段加入大量鈉離子,鹵液中鋰離子濃度也在除鎂階段被稀釋,為了提高最終產(chǎn)品的收率和純度需要對除鎂后得到的鹵液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,在鋰離子不析出的情況下使鹵液盡可能地濃縮。以首先添加95%的碳酸鈉除鎂后再添加100%的氫氧化鈉除鎂后的液相為起始鹵液,首先用鹽酸調(diào)pH為7,然后通過高溫強(qiáng)制蒸發(fā)到一定蒸發(fā)率。圖5為鹵液中鋰離子含量和鋰離子損失率與蒸發(fā)率的關(guān)系。由圖5可以看出:隨著蒸發(fā)率的增大鹵液中鋰離子的濃度逐漸增大,與此同時(shí)鋰離子的損失率也逐漸增大,鋰離子濃度和鋰損失率隨蒸發(fā)率的變化趨勢一致。蒸發(fā)率為60%及之前主要析出物為氯化鈉,鋰的損失主要原因是母液夾帶,隨著蒸發(fā)析鹽量的增加鋰損失率增加。蒸發(fā)率達(dá)到65%后,鋰的損失率很快增大到10%;蒸發(fā)率達(dá)到77%后,鋰的損失率達(dá)到22%,這階段鋰的損失是由于鋰以鋰鹽的形式析出。蒸發(fā)率以50%~60%為宜。

        圖5 鹵液中鋰離子含量、鋰離子損失率與蒸發(fā)率的關(guān)系

        2.4 碳酸鈉提鋰階段

        反應(yīng)條件:溫度控制為85℃;攪拌速率控制為60 r/min;沉淀劑滴加速率控制為0.08 mL/s;沉淀劑碳酸鈉濃度控制為3.08 mol/L;沉淀劑加入量按理論量的120%加入。

        蒸發(fā)階段選擇不同的蒸發(fā)率可以得到不同濃度的提鋰母液。蒸發(fā)階段蒸發(fā)掉30%、45%、50%、60%、65%的水后得到的不同鋰離子濃度的母液,分別以這些含鋰離子濃度不同的母液進(jìn)行碳酸鈉提鋰實(shí)驗(yàn)。圖6為提鋰前鹵液的鋰離子濃度與產(chǎn)品收率及純度的關(guān)系。由圖6可知:提鋰前鹵液中鋰離子濃度對最終產(chǎn)品純度和收率都有影響。原始鋰離子濃度越大最終產(chǎn)品收率越高、純度越低,且原始鋰離子濃度對收率的影響比對純度的影響大。圖6中母液鋰離子濃度分別對應(yīng)蒸發(fā)階段的蒸發(fā)率為30%、45%、50%、60%、65%,所以綜合蒸發(fā)階段和碳酸鈉提鋰階段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),蒸發(fā)率以60%左右為宜。

        圖6 提鋰前鹵液的鋰離子濃度與產(chǎn)品收率及純度的關(guān)系

        3 總結(jié)

        1)純堿除鎂階段,考慮鋰的損失率的控制,選取碳酸鈉用量為95%,這個(gè)過程中鋰的損失率為3%,除鎂率可達(dá)到92%。2)在燒堿除鎂階段,氫氧化鈉用量為100%,這個(gè)過程中鋰的損失率為4.1%,除鎂率達(dá)到99.68%。3)除鎂后對溶液蒸發(fā)掉60%的水分來除掉NaCl同時(shí)使鹵液中鋰的濃度得到濃縮,這個(gè)過程中鋰的損失率為4.8%,Li+質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.512%。4)用理論用量120%的濃度為3.08 mol/L的碳酸鈉濃溶液在85℃下提鋰,最終得到純度為88.5%、總收率為80.6%的碳酸鋰產(chǎn)品。5)鋰損失的主要原因是母液夾帶,實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)該著重考慮減少這一方面的影響,可采用洗滌操作,回收固相夾帶母液,同時(shí)在除鎂階段應(yīng)該盡量使沉淀出的碳酸鎂和氫氧化鎂的粒度變大,這樣一方面便于過濾另一方面也可以大大提高產(chǎn)品收率。6)實(shí)際生產(chǎn)過程中可以利用熱水或熱余液多次洗滌,循環(huán)利用洗滌液的方式提高碳酸鋰的純度和收率。

        [1]邢紅,應(yīng)毅,金芳.鹽湖鹵水提鋰進(jìn)展研究[J].科技資訊,2011(19):230-233.

        [2]劉元會,鄧天龍.國內(nèi)外從鹽湖鹵水中提鋰工藝技術(shù)研究進(jìn)展[J].世界科技研究與發(fā)展,2006(5):69-75.

        [3]楊天鳳,袁建軍.鹽湖晶間鹵水提鋰工藝研究[J].海湖鹽與化工,2002,31(1):21-23.

        [4]鐘輝,楊建元,張芃.高鎂鋰比鹽湖鹵水中制取碳酸鋰的方法:中國,1335262[P].2002-02-13.

        [5]李青林.柴達(dá)木盆地油田鹵水提鋰實(shí)驗(yàn)研究[J].化工礦物與加工,2006(8):16-17.

        [6]李昱昀,狄曉亮,高潔.國內(nèi)外鹽湖鹵水鋰資源及開發(fā)現(xiàn)狀[J].海湖鹽與化工,2005,34(5):31-35.

        Research on extraction process of lithium carbonate from salt lake brine

        Li Yanru,Yuan Jianjun,Zhu Liang,Sha Zuoliang,Yang Meijie,Zuo Yuehua
        (Tianjin Key Laboratory of Marine Resources and Chemistry,Tianjin University of Science&Technology,Tianjin 300457,China)

        The salt lake brine in Tibetan Plateau has a rich lithium reserves.After the process of evaporation in the salt pan,the most impurities,such as Na+,K+,SO42-,Cl-,and Mg2+in the brine can be removed.At the same time,the ratio of Mg/Li is decreased to the range of 8~12 and the mass fraction of lithium ion can be concentrated to over 0.5%.The magnesium ions in the evaporated lithium-rich brine are precipitated with the sodium carbonate and sodium hydroxide as precipitators,and then the lithium is extracted with sodium carbonate as precipitator.After a series of experiments in all the stages of the process,coarse lithium carbonate with relatively higher purity and yield is finally obtained.

        saline lake brine;extraction process of lithium;precipitation method;lithium carbonate

        TQ131.11

        A

        1006-4990(2013)07-0012-03

        2013-01-12

        李燕茹(1987—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)楹{u水資源綜合利用。

        國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(21076157);天津市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(12JCZDJC28200);天津市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(12JCZDJC30000)。

        聯(lián)系方式:lyr_gpz@126.com

        猜你喜歡
        沉淀劑碳酸鈉母液
        化學(xué)沉淀法去除飛灰浸取液中重金屬的研究
        碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別
        母液吸氨器安裝高度的探討
        離心沉淀法測定脫硫灰中石膏的含量
        化學(xué)共沉淀法制備Yb:YAG納米粉體的研究*
        碳酸鈉制備單晶硅絨面的研究
        氯乙酸母液再利用技術(shù)最新進(jìn)展
        中國氯堿(2014年11期)2014-02-28 01:05:08
        ADC發(fā)泡劑尾渣回收碳酸鈉的工藝研究
        中國氯堿(2014年10期)2014-02-28 01:05:01
        樹脂法回收母液中甲酯工藝研究
        河南科技(2014年15期)2014-02-27 14:12:26
        從桉葉油母液中間歇減壓精餾純化1,8-桉葉油素
        中文字幕有码在线人妻| 99热免费观看| 亚洲中文字幕乱码免费| 日韩中文字幕乱码在线| 男人的天堂一区二av| 色男色女午夜福利影院| 国产无套内射又大又猛又粗又爽 | a级国产乱理论片在线观看| 久久天天躁狠狠躁夜夜96流白浆| 亚洲色偷偷色噜噜狠狠99| 人妻中文字幕不卡精品| 亚洲av色在线观看网站| 粉嫩极品国产在线观看免费一区| 亚洲精品一区久久久久一品av| 一本久久a久久精品vr综合| 成人区人妻精品一区二区不卡网站| 永久免费看免费无码视频| 国产一级r片内射免费视频| 亚洲熟妇av一区二区在线观看| 野花香社区在线视频观看播放| 亚洲精品久久久久中文字幕一福利| 成 人 网 站 免 费 av| 中文字幕av无码一区二区三区电影 | 图片小说视频一区二区| 99re8这里有精品热视频免费| 夜夜未满十八勿进的爽爽影院| 香色肉欲色综合| 日本一级淫片免费啪啪| av中文字幕一区不卡| 人人爽久久涩噜噜噜av| 在线永久看片免费的视频| 久久久久久一本大道无码| 日本一区二区三区光视频| 97一期涩涩97片久久久久久久| 国模精品一区二区三区| 国产精品视频一区二区三区四| 亚洲色图综合免费视频| 丝袜美腿在线观看视频| 亚洲日韩欧美一区、二区| 国产婷婷一区二区三区| 美女裸体无遮挡黄污网站|