盐湖卤水协同萃取提锂及基础热力学性质

为了充分利用盐湖卤水中丰富的锂资源,提出了以磷酸三丁酯（TBP）-乙酸丁酯（BA）-FeCl₃-260^#磺化煤油体系协同萃取提锂的方法。针对该体系,考察了卤水酸度、n_Fe/n_Li比以及温度对协同萃取过程的影响。根据锂离子及其它主要离子萃取率的变化,确定了最优萃取条件为：pH=2,n_Fe/n_Li=3.0,T=20℃。在最优条件下,单级萃取率达到90%左右。同时,研究了萃取过程的热焓、吉布斯自由能及熵变等基础热力学性质。结果表明,在选定的萃取体系和条件下,锂的萃取反应为放热反应,萃取过程为熵减过程。     

盐湖卤水萃取提锂及其机理研究

本文以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,煤油为稀释剂,在FeCl₃存在的条件下,选择性萃取盐湖卤水中的锂。系统研究了相比、萃取剂组成、铁锂比等对锂萃取率的影响,及洗涤、反萃取工艺条件。得到最佳工艺条件为：萃取相比V_O/V_A为1.5,TBP质量分数为75%,c_Fe³⁺/c_Li⁺=2,c_H⁺=0.02 mol·L^-1,萃取时间为20 min;洗涤相比V_O/V_A为15;反萃取相比V_O/V_A为20。并运用红外与核磁方法分析研究,表明是TBP上的P=O双键与LiFeCl₄金属配合物的配位水分子产生氢键作用而使金属配合物与TBP结合。     

盐湖卤水提锂的研究进展

评述了目前国内外从盐湖卤水（海水）中提锂的研究方法，特别是对无机离子交换吸附法进行了探讨，认为具有尖晶石结构的ＬｉｘＭｎ２Ｏ４化合物是最有应用前景的提锂材料。     

吸附法盐湖卤水提锂

用粒状二氧化锰做吸附剂，进行了吸附法从盐湖卤水提锂工艺试验，取得了全流程工程操作条件和技术数据，可以做为更大规模试验设计和操作依据。     

盐湖卤水提锂分离材料的研究进展

采用吸附或离子交换技术直接从中低锂含量盐湖卤水中提取锂是最经济、最理想的提锂技术路线,寻找、研究性能优异的锂的吸附分离材料,是实现这一技术路径的关键。重点阐述了离子交换与吸附法提锂的各种分离材料,并指出了盐湖卤水提锂今后的研究方向。     

盐湖卤水体系热力学和相平衡研究进展*

我国青藏高原的盐湖卤水以富含硼、锂而闻名于世。其卤水大多属于Li⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺(Ca²⁺)/Cl^-,CO^2-₃(HCO^-₃)、SO^2-₄,borate-H₂O体系。它具有某些特殊的性质,被称之为“盐湖卤水体系”。它的研究在理论和实践上都有中药价值。我们对其热力学和相平衡进行了长期研究,积累了大量数据。用Pitzer电解质溶液模型描述了这一体系的热力学和相平衡及其它物化性质。以Li⁺,K⁺,Mg²⁺/Cl^-,SO^2-₄-H₂O,体系25^。C时相平衡的预测为例,证明模型的可信性和用途。     

锂在[Mn~2O~4]中的电化学嵌入反应I.热力学性质

锂嵌入[Mn~2O~4]晶格形成嵌合物Li~xMn~2O~4。通过对不同温度(20~45℃)下的Li/Li~xMn~2O~4电池的库仑滴定曲线[EmF(x)]的测定, 可以求得该嵌入过程的嵌入熵、焓和自由能等热力学函数。在x<1.5时, 表现为很高的偏摩尔自由能, 在x=1/2和x=1时, 嵌入熵和焓表现为不连续性。热力学函数值与Li~xMn~2O~4的晶体结构关联。     

二氧化钛吸附剂的研制及从卤水中提锂

本文用金红石型二氧化钛通过渗入锂离子,高温焙烧而研制出一种新型的二氧化钛锂吸附剂。该吸附剂对组成复杂的卤水中锂具有特殊的选择性和交换容量,对锂的交换容量达29.15mgLi/g吸附剂。该吸附剂易于用稀盐酸洗脱、再生,具有较低的溶损率。通过对实际卤水回收锂的应用实验,锂的吸附率达99.7％,钙、镁除去率达98％以上,一次吸附、洗脱,吸附剂的溶损率仅0.1％,表明这种吸附剂优于目前研制出的二氧化锰离子筛,为从低含量锂,高钙、镁卤水中提取分离锂,提供了一个有效的方法。     

锂在[Mn~2O~4]中的电化学嵌入反应I.热力学性质

锂嵌入[Mn~2O~4]晶格形成嵌合物Li~xMn~2O~4。通过对不同温度(20~45℃)下的Li/Li~xMn~2O~4电池的库仑滴定曲线[EmF(x)]的测定, 可以求得该嵌入过程的嵌入熵、焓和自由能等热力学函数。在x<1.5时, 表现为很高的偏摩尔自由能, 在x=1/2和x=1时, 嵌入熵和焓表现为不连续性。热力学函数值与Li~xMn~2O~4的晶体结构关联。     

盐湖提锂纳滤膜研究进展

锂是我国发展新能源等产业的关键资源,进口依赖度大。盐湖提锂是应对锂短缺问题的重要途径,然而盐湖中高浓度的伴生镁离子给高效提锂带来挑战。纳滤膜可通过孔径筛分和电荷排斥效应的协同,有效分离镁锂离子,在盐湖提锂中扮演着重要的角色。本文从纳滤膜结构(孔径、电荷、厚度)调控出发,介绍了新单体设计、表面改性、共混掺杂、底膜改性等膜结构调控策略,阐述了膜结构与镁锂分离性能的构效关系,总结了不同制膜方法在镁锂分离过程中的优劣,展望了新型镁锂分离纳滤膜的研究方向。     

Thermodynamic Properties of Alkanediols+Acetates at 298.15 K

In this work we present experimental values of the density, refractive index, speed of sound, isentropic compressibility and liquid-liquid equilibria of the binary mixtures (methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate) with (1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, or 1,3-propanediol) at 298.15 K and atmospheric pressure, as a function of mole fraction. From the experimental values, the corresponding excess and deviation values were computed (excess molar volumes, changes of refractive index on mixing, and changes of isentropic compressibility), variable-degree polynomials being fitted to the results. The validity of different estimation methods for predicting the experimental values of physical properties was tested. The limiting partial excess molar volume of the components in each binary mixture was determined by means of predetermined Redlich-Kister parameters. Group contribution method (UNIFAC-Dortmund) was applied in order to compare their capability in predicting the experimental equilibria values. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

包覆ZrO_2锂离子筛的制备及其在盐湖卤水中的吸附性能

采用水热法制备前驱体Li_(1.6)Mn_(1.6)O_4,用液相沉淀法在其表面包覆ZrO_2,再经酸洗转型为包覆ZrO_2的锂离子筛H_(1.6)Mn_(1.6)O_4。采用XRD、SEM、EDS和HRTEM对前驱体的结构、形貌和成分进行了表征。研究了ZrO_2包覆量和焙烧温度对锰溶损率和锂吸附容量的影响。结果表明:当ZrO_2包覆量为3%,焙烧温度为450℃时,在前驱体表面形成厚度约15 nm的ZrO_2包覆层,首次锰溶损率从3.14%下降到2.65%,锂离子筛在盐湖卤水中锂吸附容量保持为29.4 mg·g~(-1)。包覆ZrO_2的锂离子筛经过10次循环吸附-脱附,锰溶损率降低至0.34%,锂吸附容量保持为24.4 mg·g~(-1),高于未包覆的锂离子筛(22.9 mg·g~(-1))。包覆ZrO_2改善了锂离子筛的结构和吸附容量的循环稳定性。     

包覆ZrO2锂离子筛的制备及其在盐湖卤水中的吸附性能

采用水热法制备前驱体Li_1.6Mn_1.6O₄,用液相沉淀法在其表面包覆ZrO₂,再经酸洗转型为包覆ZrO₂的锂离子筛H_1.6Mn_1.6O₄。采用XRD、SEM、EDS和HRTEM对前驱体的结构、形貌和成分进行了表征。研究了ZrO₂包覆量和焙烧温度对锰溶损率和锂吸附容量的影响。结果表明：当ZrO₂包覆量为3%,焙烧温度为450℃时,在前驱体表面形成厚度约15 nm的ZrO₂包覆层,首次锰溶损率从3.14%下降到2.65%,锂离子筛在盐湖卤水中锂吸附容量保持为29.4 mg·g^-1。包覆ZrO₂的锂离子筛经过10次循环吸附-脱附,锰溶损率降低至0.34%,锂吸附容量保持为24.4 mg·g^-1,高于未包覆的锂离子筛（22.9 mg·g^-1）。包覆ZrO₂改善了锂离子筛的结构和吸附容量的循环稳定性。     

Thermodynamic and Transport Properties of Two-temperature Oxygen Plasmas

Thermodynamic and transport properties of two-temperature oxygen plasmas are presented. Variation of species densities, mass densities, specific heat, enthalpy, viscosity, thermal conductivity, collision frequency and electrical conductivity as a function of temperature, pressure and different degree of temperature non-equilibrium are computed. Reactional, electronic and heavy particle components of the total thermal conductivity are discussed. To meet practical needs of fluid-dynamic simulations, temperatures included in the computation range from 300 K to 45,000 K, the ratio of electron temperature (T _e) to the heavy particle temperature (T _h) ranges from 1 to 30 and the pressure ranges from 0.1 to 7 atmospheres. Results obtained for thermodynamic equilibrium (T _e = T _h) under atmospheric pressure are compared with published results obtained for similar conditions. Observed overall agreement is reasonable. Slight deviations in some properties may be attributed to the values used for collision integral data and for the two temperature formulations used. An approach for computing properties under chemical non-equilibrium and associated deviations from two-temperature results under similar conditions are discussed.     

共萃剂ClO4-作用下磷酸三丁酯分离盐湖卤水锂镁

采用磷酸三丁酯(TBP)作为萃取剂、NaClO4作为共萃剂从高镁锂比盐湖卤水中提取锂,考察了萃取温度、溶液pH值、相比和ClO-4用量等因素对Li+萃取率的影响.结果表明,卤水一次萃取的最佳操作条件为:萃取时间10 min,温度25℃,Vo/Vw=2.0,n(ClO-4)/n(Li+)=2.0,pH=5～8,Li+和Mg2+的最高萃取率分别为65.41%和13.31%,锂镁分离系数达到12.32.用水在Vw/Vo=1.0、50℃时进行反相萃取,Li+的反萃率达到81.52%,此时镁锂质量比由45.61下降至8.45.锂镁离子萃取过程呈放热效应,金属离子的萃入对TBP中H的化学位移没有影响,但会导致P O双键的红外伸缩振动吸收峰从1280 cm-1移至1264 cm-1.25℃时用斜率法测定Li+萃合物的组成接近2LiClO4.5TBP,反萃液经深度除镁后可制备碳酸锂.     

Efficient and Accurate Methods for the Computation of Thermodynamic and Transport Properties of Multitemperature Thermal Plasma. Part I: Thermodynamic and Heavy Particle Transport Properties

In this paper we present numerical efficient methods for the computation ofthermodynamic and transport properties of nonequilibrium thermalplasmas. Thermodynamic properties of mono- and diatomic speciesare calculated directly from partition functions. The evaluation oftransport properties is based on the kinetic theory using the classicalChapman–Enskog approach to solve the heavy particle Boltzmannequation. A multitemperature model is used to consider thermalnonequilibrium.