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。     

无机离子交换法从卤水中提锂的研究进展

无机离子交换法主要适合于从含锂较低的卤水中提取锂,是开发我国盐湖锂资源的重要研究方向之一。重点介绍了国内外无机离子交换法从卤水中提锂的研究进展,并指出了提锂的技术关键和发展方向。     

粒状二氧化钛交换剂的研制及从卤水中提取锂

制备了三聚氰胺—甲醛—二氧化钛粒状交换剂，研究了该交换剂对锂离子的交换性质，给出了分配系数与ｐＨ的关系，交换剂的选择性，流出曲线、交换剂的溶损性。通过对高锂和高钙镁卤水提锂的实验室研究，表明其基本保持了原粉状吸附剂的特性，有可能为从稀锂卤水中提锂提供一条实用途径。     

典型含锂矿物焙烧提锂研究进展

作为一种新型能源和战略资源,锂的开发利用已成为当前科技和工业关注的焦点.盐湖卤水提锂和矿石提锂是制备碳酸锂、金属锂及各种锂化合物的主要途径.通过技术创新和改造,进一步降低成本是矿石提锂技术的发展趋势.本文论述了当前的主要提锂工艺,从焙烧工艺条件、锂回收率、焙烧能耗和装置规模角度对提锂工艺进行了评价.在此基础上,进一步对比分析了工业普遍采用的锂矿石回转窑焙烧技术和流态化焙烧技术.与石灰石焙烧法相比,硫酸法、硫酸盐法、氯化焙烧法以及压煮法焙烧能耗低、锂的浸出率高,是提锂工艺发展的方向.对比发现,无论采用何种工艺,其锂矿石的高温焙烧都是不可或缺的步骤.尽管回转窑焙烧技术已日趋成熟,但其存在焙烧能耗高、高温下焙烧不均匀及熔融结圈等问题,这为流态化焙烧技术的发展提供了发展空间.与回转窑焙烧相比,流态化焙烧具有脱氟/转型效率高、生产强度大、能耗相对较低的优势,其成功开发将对提升含锂矿物的焙烧效率和生产能力、降低焙烧能耗具有重要意义.     

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。     

电化学法提锂技术的研究进展及展望

随着新能源产业的不断发展,锂资源的需求量急剧增加。我国具有丰富盐湖锂资源,随着技术的革新与产业化的实践,盐湖提锂技术逐渐走向成熟。电化学法提锂作为众多提锂技术中的新秀,因绿色环保、选择性高、低能耗而备受国内外研究者的关注。本文对国内外电化学提锂技术的研究进展进行综述,并对未来电化学提锂技术的发展给出建议与展望。     

液态锂资源提锂的吸附材料及性能

锂是重要的能源金属,从盐湖和海水卤水等液态锂资源中提锂,是获取锂资源的重要方向。吸附法适合从低浓度大体积的液相中选择性提取锂离子,而吸附材料是吸附提锂的核心。本文从吸附材料的类别出发,对吸附材料的最新研究进展进行综述,包括天然矿石和碳材料、无机锂离子筛(锰系、钛系锂离子筛)及成型方法、有机配体(冠醚、杯芳烃、磷酸酯等)复合吸附材料和材料的基体选择等内容,分析了各类吸附材料的提锂机理和吸附性能,为研究新型提锂吸附剂、开发新的吸附分离体系、克服吸附法的缺点和推动吸附技术在液态锂资源提取领域的发展提供参考。     

盐湖卤水提锂

随着新能源行业的迅速发展,锂因其独特的物化性质已被视为一种新的战略性能源,其需求量逐年递增,锂的提取分离技术也受到越来越多的关注。我国盐湖锂资源丰富,但因镁锂比高、分离难度大,目前尚未有效开发利用,开发适用于我国高镁锂比盐湖卤水的提锂分离技术,具有重要的研究价值和战略意义。本文综述了主要的盐湖提锂技术的研究现状,包括沉淀法、溶剂萃取法、离子筛吸附法、纳滤和电渗析技术等,探讨了各种技术方法的优势和特点,以及高镁锂比条件对分离效果的影响。近年来新兴的离子液体萃取剂和一价离子选择性交换膜电渗析技术也用于高镁锂比盐湖卤水提锂研究,这两种方法展现了良好的研究价值和应用前景,前者由于离子液体结构与功能的可设计性,具有开发高效提锂萃取剂的潜力,现有研究表明后者可以将初始镁锂比为150的模拟卤水降至8.0,锂回收率可达到95.3%。最后,对目前高镁锂比盐湖卤水提锂方法存在的问题和未来发展方向进行了总结与展望。     

锂离子选择性吸附材料的制备与提取应用

近年来,随着锂电池技术和电动汽车的快速发展和大规模应用,锂资源的市场需求呈现出急剧增长的态势,矿石锂和卤水锂资源开发产量已无法满足市场需求。从地表盐湖卤水、深层卤水等液态资源中提锂具有巨大的市场开发潜力,是当前锂资源开发的重要研究方向。吸附法适用于我国低浓度大体积卤水中锂的提取,而锂离子选择性吸附材料是吸附提锂的核心。本文综述了有机(冠醚)、无机(铝基、锰基和钛基)以及复合型选择性锂吸附材料的制备方法、吸附性能和吸附机理,为研究新型锂吸附材料、克服材料缺陷以及改进吸附剂性能提供参考,以期推动盐湖卤水锂资源高效提取利用的进一步发展。     

我国锂资源及其开发技术进展

介绍了我国盐湖锂资源的现状及其开发技术的进展情况,讨论了各种提锂工艺的优缺点,并对现阶段我国盐湖锂资源的开发提出了建议。     

废旧锂离子电池选择性提锂

新能源汽车行业的蓬勃发展不仅使锂离子电池需求量激增,大批锂离子电池在达到一定循环次数后也会因无法继续使用而报废。目前研究者们已经对废旧锂离子电池中有价金属的提取方法进行了许多研究,但回收过程中重点关注的对象是钴和镍,锂作为锂离子电池中的主要成分没有给予足够的重视。随着锂资源供需关系的日趋紧张,近年来通过将废旧锂离子电池中的锂优先选择性提取以提高其回收效率的研究不断增多。基于此,本文系统梳理了从不同正极材料(如钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂和磷酸铁锂)中选择性提锂的方法,包括高温转型、选择性浸出、机械化学及电化学法,为后续有关退役锂离子电池选择性提锂的研究及产业实践提供参考。     

溶剂萃取法提锂的研究进展

总结了采用溶剂萃取法在盐湖卤水中提取锂资源的三类萃取剂:酸性萃取剂、中性络合萃取剂和碱性萃取剂,分析了三类不同萃取剂在萃取锂工艺过程的优缺点,指出了溶剂萃取法从高镁锂比的盐湖卤水中萃取提锂尚待攻克的技术难题。     

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。     

锂的生物必需性及人体健康效应

综述了锂的生物必需性及人体健康效应。锂是有效的情绪稳定剂，随着新的情绪稳定剂的出现，对锂治疗的兴趣和研究虽已减少，但锂仍是治疗急性躁狂症和躁狂－抑郁病预防性管理的最有效措施，许多研究证明，锂对动物和人具有必需功能或有益作用。动物缺锂可导致寿命缩短、生殖异常、行为改变及其落空 类流行病学研究显示，饮水锂浓度与精神病住院率、杀人、自杀、抢劫、暴力犯罪和毒口犯罪率呈显著负相关。毒品 营养性锂补充研究院率     

以γ-丁内酯为溶剂的LiBOB基电解液性能的研究

双乙二酸硼酸锂（LiBOB）被认为是一种很有潜力代替LiPF6应用在锂离子电池中的新型电解质锂盐，它不仅满足了电解质对锂盐的基本要求，而且具有良好的成膜性能和热稳定性，是近年来受到人们广泛关注的新型锂盐之一。     

锂对EDTA滴定镁和钙的影响

卤水和盐中常量镁和钙的测定，通常采用EDTA络合滴定法，作者在锂镁分离试验工作中发现，锂对镁和钙的测定有较大影响，锂对镁的干扰已有报道，但其消除方法适用范围较窄；锂对钙的干扰尚未见报道。因此，作者进行了一系列探讨，在更宽的锂镁质量比范围内消除锂对镁的干扰，找到     

水热体系合成锂皂石结构的演化和影响规律研究

以氟化锂、氯化镁、水玻璃、氨水为主要原料，采用水热体系合成了锂皂石（Hectorite）。通过化学成分分析、粉末X-射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（SEM）、 傅立叶变换红外光谱（FTIR）、 热重和差示扫描量热（TG-DSC）、激光纳米粒度分析等技术，考察了晶化时间、原料比、晶化温度对锂皂石产物结构演化的影响规律。实验结果表明，采用水热晶化体系合成锂皂石，6 h后体系中即能生成锂皂石。在实验的6～49 h晶化时间范围内，体系为锂皂石、硅酸锂、氟化锂、氢氧化镁等组成的多相共存体系。经72 h晶化后生成结晶好的锂皂石。在水热晶化体系增加锂盐的量，有利于提高锂皂石结晶性，并能促进Li取代片层上六配位Mg，导致产生更高的层电荷和更多的层间可交换离子。提高水热晶化温度，对提高锂皂石产物结晶性有利。晶化时间短，锂皂石产物粒径小，结晶性差，但颗粒分布窄。晶化时间长，锂皂石产物粒径增大，结晶性好，热稳定性提高。     

嵌锂石墨充电机制的abinitio和DFT理论研究

用ab initio/HFt DFT/B3LYP方法探究了在锂离子二次电池中锂离子在石墨负 电极材料里可逆脱过程。理论计算结果表明，嵌锂石墨LIG充放电机制是锂在石黑 碳层间可闹乱子嵌脱，同时伴随着锂与碳层间发生电荷连续转移和碳层堆积方式改 变的协同过程；计算结果也明确证实，嵌锂石墨嵌入脱出锂离子的过程就是锂离子 二次电池储存与释放能量的过程，提出的嵌锂石墨充放电机制较好地丰富了固体电 解质相界面SEI机理和单电子还原机理。     

嵌锂石墨充电机制的abinitio和DFT理论研究

用ab initio/HFt DFT/B3LYP方法探究了在锂离子二次电池中锂离子在石墨负 电极材料里可逆脱过程。理论计算结果表明，嵌锂石墨LIG充放电机制是锂在石黑 碳层间可闹乱子嵌脱，同时伴随着锂与碳层间发生电荷连续转移和碳层堆积方式改 变的协同过程；计算结果也明确证实，嵌锂石墨嵌入脱出锂离子的过程就是锂离子 二次电池储存与释放能量的过程，提出的嵌锂石墨充放电机制较好地丰富了固体电 解质相界面SEI机理和单电子还原机理。     

LiCl—KCl熔盐中锂在铝电极上的电极过程

采用线性扫描伏安法和电位阶跃法，研究了锂离子在铝电极上的电极过程机理，结果表明锂离子在铝电极上沉积形成α－固熔体时，电极过程受锂原子向铝电极中的扩散速度控制，当形成β－锂铝合地，存在成核极化现象，成核过程为瞬间成核过程，初期电极过程受形成β－锂铝合金的速度控制，一定时间后受锂原子通过β－锂铝合金层的扩散速度控制，β－锂铝合金阳极有限限充电电压和极限电流。