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离心萃取机在盐湖卤水提锂中有效解决高镁锂比、腐蚀体系、收率及集成式工艺等技术难题

离心萃取机在盐湖卤水提锂中有效解决高镁锂比、腐蚀体系、收率及集成式工艺等技术难题
2024.11.28
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  锂及其化合物是国民经济和国防建设中的重要战略物资,尤其在核聚变堆燃料、钍基熔盐堆中性介质以及锂离子电池等领域发挥着关键作用。随着锂矿石资源的日益枯竭,从盐湖卤水中提取锂已成为锂资源开发的主要方向。然而,高镁锂比、腐蚀体系、收率及集成式工艺等技术难题一直是制约锂产业发展的瓶颈。离心萃取机作为一种高...

  锂及其化合物是国民经济和国防建设中的重要战略物资,尤其在核聚变堆燃料、钍基熔盐堆中性介质以及锂离子电池等领域发挥着关键作用。随着锂矿石资源的日益枯竭,从盐湖卤水中提取锂已成为锂资源开发的主要方向。然而,高镁锂比、腐蚀体系、收率及集成式工艺等技术难题一直是制约锂产业发展的瓶颈。离心萃取机作为一种高效液-液萃取设备,在解决这些难题中发挥了重要作用。

  1. 离心溶剂萃取法成为重要的技术发展趋势

  针对盐湖卤水提锂的技术难题,离心溶剂萃取法因其提锂容量大、镁锂高效分离及操作性强等特点,成为重要的技术发展趋势。目前主要使用的萃取体系包括有机磷、冠醚、β-双酮和离子液体。结合N523-TBP-磺化煤油萃取体系,离心萃取机已在青海多家盐湖实现了工业化卤水提锂。

青海

图:天一萃取离心萃取机盐湖提锂客户案例现场图

  2. 离心萃取机满足盐湖提锂强酸碱腐蚀性物料对设备的耐腐蚀要求

  在盐湖卤水提锂过程中,强酸碱腐蚀性物料对设备耐腐蚀性要求极高。为此,离心萃取机采用了钢基喷涂塑型材料,如聚四氟乙烯(PTFE)和Halar(ECTFE)。这些材料具有优异的耐腐蚀性能,广泛应用于化学工业、制浆与造纸工业、医药工业等行业。

  3. 上悬式结构设计大大降低功率,避免密封失效

  传统的环隙式结构离心萃取机通过泰勒涡流完成两相混合,而上悬式支撑结构离心萃取机则采用桨叶式混合搅拌,弱化了混合强度,降低了能耗。CWL-M上悬式支撑结构的运行功率比环隙式结构降低10-30%。此外,上悬式支撑结构避免了物料萃取过程中固体物沉积导致的机械密封失效和有机溶剂泄漏风险。

  4. CWL-M系列离心萃取机技术参数

  CWL-M系列离心萃取机根据转鼓直径可分为实验型、中型和大型。实验型转鼓直径小于50 mm,中型转鼓直径在150 mm至450 mm之间,大型转鼓直径则在550 mm至900 mm之间。目前市场上最大的机型为CWL-900,转鼓直径达到900 mm,最大通量可达150 m³/h。

  采用溶剂萃取法实现盐湖提锂后锂的收率可达95%以上,的工艺流程主要是:

  1. 萃取段:卤水经除杂、调酸预处理后进入萃取段,提锂有机相萃取卤水中含有的金属元素。

  2. 洗涤段:洗去负载有机相含有的杂质元素。

  3. 反萃段:反萃出负载有机相中的锂金属元素。

  4. 皂化段:经过反萃段的有机相进入皂化段后实现再生,可回至萃取段循环使用。

  5. 除铁段:经过反萃段的反萃余液进入除铁段后除去含有的铁离子,以获得较高纯度的氯化锂产品。

  离心萃取机技术参数高,耐腐蚀,处理能力大,操作维护方便。在盐湖卤水资源化中的应用,不仅提高了锂的提取效率,还有效解决了高镁锂比、腐蚀体系、收率及集成式工艺等技术难题。其高效、节能、环保的特点使其成为未来锂资源开发的重要装备。

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