钛基锂离子筛对卤水吸附提锂性能研究文献综述
2020-04-28 20:19:22
文 献 综 述
1、背景
随着全球矿物能源的逐渐枯竭和对能源安全的忧虑,锂已经成为21世纪能源和轻质合金的理想材料[1]。锂需求的稳步增长主要源于此由其高能量密度和独特的电化学性质关系决定[2-4]。现已勘探的锂储量约为6200万吨。主要应用在电池、陶瓷、玻璃、氢弹、医药、等工业领域。由于锂充电电池的在便携式电子设备市场上的广泛应用,电池锂的消耗显著增加。2018年锂全球产量从2017年的6.9万吨增加到8.4万吨,增幅为22%。单就电池而言,Li的全球终端市场份额平均每年增长8.5%(2017年39%到2019年56%)[5-7]。
我国锂资源分布较集中,锂资源要存在于锂辉石、锂云母和卤水中,碳酸锂和氯化锂为锂资源的主要存在形式。卤水锂除四川和湖北有少量地下卤水资源外,主要分布于青海和西藏的盐湖中,其中青海柴达木盆地盐湖锂的储量较大[8]。卤水锂资源占绝对优势。在世界范围内,卤水锂占锂资源总量的1/3[9]。卤水提锂是我国锂资源的重要来源,卤水锂占我国锂资源总量的比例高达79%[10]。
2、卤水提锂研究进展
盐湖卤水提锂因为成本低、工艺简单和能耗低,越来越多的盐湖锂资源得到开发。国外利用盐湖卤水进行锂盐开发利用的有 :美国的西尔斯(Searles)湖、银峰 (Silver Peak)地下卤水、阿根廷的翁布雷穆尔托(HombreMuerto)盐沼和智利阿塔卡玛(Atacama)盐湖等。国内利用盐湖卤水进行锂资源开发利用的有:扎布耶盐湖、东台吉乃尔盐湖、班戈湖#8212;杜佳里盐湖区等[11]。
国内外从盐湖卤水中提取锂盐的工艺技术方法,归纳起来主要有沉淀法、萃取法、离子交换吸附法、碳化法、煅烧浸取法、许氏法和电渗析法等。其中沉淀法、萃取法、离子交换吸附法和碳化法研究得广泛深入,是主要的盐湖卤水提锂方法[12]。
2.1、沉淀法
沉淀法是最早研究并已在工业上应用的方法 ,该法是将卤水蒸发制盐后 ,通过脱硼、除钙、镁等分离工序 ,使Li 存于老卤中 ,再用纯碱沉淀制 Li2CO3产品。该法将
锂作为副产物进行回收 ,工艺技术较为成熟 ,可靠性高 ,但不适用于含大量碱土金属的卤水及浓度低的卤水。由[13]智利SQM公司和德国CL公司开发的智利阿塔卡玛盐
湖是世界上利用碳酸盐沉淀法从低镁锂比卤水生产碳酸锂产品的代表,两家公司的年产