成果〡科技赋能—盐湖产业“产学研”合作对接活动成果发布第2期（2023年第24期总第49期）

成果1：高容量快速动力学近零溶损锂吸附剂及电化学吸附解吸平台

成果2：新型锂萃取剂的开发及高钙高钠体系萃取锂

成果简介：①针对当前β-二酮萃取体系需要强碱皂化和锂镁选择性低的问题，开发了萃取率和选择性高、萃取条件温和、单一萃取体系可实现高效分步分离钙镁锂钠钾的新型萃取剂。②针对现有萃取体系锂钠和锂钙选择性难以兼具的问题，通过构建新型萃取剂，可实现高钙高钠体系高选择性提锂。

先进性：①新型萃取剂作为pH依赖型配体可在酸性条件下分步分离钙镁锂，突破了单一萃取体系无法高效分离钙镁锂钠钾难题；②构建了新型萃取剂，突破了高钙高钠体系锂分离的难题。

主要技术指标：①新型pH依赖型萃取剂：pH 3.0时，93%以上的钙镁被萃取，而仅有0.5%以下锂被萃取，钠钾萃取率为0%；pH 6.0时，锂的单级萃取率可达77%，钠钾萃取率低于1.4%；②新型萃取剂：高浓度钙（>4 mol/L）、高浓度钠（>0.25 mol/L）和低浓度锂（<0.1 mol/L）体系，锂单级萃取率大于40%，钠和钙萃取率低于1.5%。

应用范围：适用于盐湖卤水、地热卤水及油气田卤水提锂。特别是酸性盐湖和废旧锂离子电池酸解液中锂、钴等有价金属离子的分离和回收。

成果完成单位：中国科学院过程工程研究所

成果3：碳酸盐型含锂溶液无碱耗高效萃取提锂技术

成果简介：我国的锂资源约80%储存于盐湖中，其中碳酸盐型盐湖约占盐湖锂总储量的18%。这种盐湖中锂含量通常 > 1 g/L, 而且碳酸根的含量超过锂含量化学计量比的数倍。此外，在生产碳酸锂的过程中产生的沉锂母液中，锂含量约 2-4 g/L，碳酸根同样过量。常规的锂萃取剂由于反应活性弱，从这两种碳酸盐型含锂溶液中萃取锂时大量消耗强碱（NaOH），造成成本偏高。本研究团队开发了高反应活性新型锂萃取剂LiSX-02，可以通过碳酸根激活萃取反应，可从碳酸盐型含锂溶液中直接萃取提锂，无需消耗强碱，每吨碳酸锂生产成本可降低3000-5000元。

LiSX-02萃取剂适用以下多种场景中锂的提取、分离和浓缩：

（1）沉锂母液提锂；

（2）碳酸盐型盐湖提锂；

（3）电池浸出液提取钴、镍、锰等二价金属后的萃余液；

（4）吸附法、电化学法、膜法等从卤水中除镁之后的含锂溶液；

（5）含锂芒硝中锂的提取；       

（6）其他含锂溶液。

锂的回收率可达98%以上，锂盐浓度和纯度可根据需求定制。

成果完成单位：中国科学院过程工程研究所

成果4：功能性吸附树脂吸附和回收盐湖萃余液中的萃取剂

成果简介：针对现有萃取法分离盐湖中Li+过程中萃取剂流失，大量萃余液（生产一吨碳酸锂需要约2000立方米卤水）中微量溶解的有机萃取剂回收难度大、水体污染等问题。该成果基于材料组成结构设计、界面调控等技术，开发了高吸附容量和快速动力学的功能性吸附树脂。工艺绿色、高效，且该吸附剂机械强度高、物化性质稳定、抗磨损性能好，具有优良的使用寿命。此外，研制了柱填充式连续选择性吸附/解吸技术平台，实现连续化高效处理原卤萃余液中含磷萃取剂。

主要技术指标：有机磷萃取剂静态吸附容量＞160 mgP/g，单级吸附平衡时间＜10 min，解吸率＞90%。

应用范围：用各类型盐湖卤水、地热卤水、油气田卤水及各类浸出液萃取后的萃余液回收有机磷萃取剂。

成果完成单位：中国科学院过程工程研究所

成果5：电解氯气回收净化与资源化利用技术

成果简介：技术针对电解烟气中氯元素的回收利用难题，提出高浓度氯气收集净化生产有机氯产品，低浓度氯气吸收吸附产出无机氯产品，系统优化相关工艺参数，并研发关键装备，大幅度提高氯的资源化利用率，实现氯的零排放。

成果完成单位：中国科学院过程工程研究所

成果6：盐湖卤水中溴、铯、碘等离子的电控提取

成果简介：电控膜分离在国内外同行中处于领先地位，属于颠覆性技术。可解决如下问题：(1)可实现复杂体系中低浓度离子的高选择性、快速提取，消除化学再生导致的二次污染，避免吸附剂酸洗再生溶损的问题；(2)电位驱动力保护了电活性膜材料的内部结构完整性，有效解决吸附材料无法长期循环使用的问题；(3)电控膜分离工艺为集装箱式，移动式作业，可解决离子提取工艺周期长及对环境适应性差的问题。目前，该技术可用于盐湖及地下卤水离子资源的选择性分离回收，在Mg/Li为500:1的盐湖卤水中镁锂的分离因子可达630，吸附量可达33 mg·g-1；Cs+的吸附量150 mg·g-1；Br-的吸附量70 mg·g-1，I-的吸附量320 mg·g-1。

本团队目前正在进行电控膜分离技术在盐湖离子资源提取领域的成果转化，且该分离系统已搭建完毕。未来，本团队将针对盐湖卤水中高附加值离子（Li、Rb、Cs、Br、I）的高效分离，开发电控膜分离技术的集成工艺包，突破我国在膜分离领域的“卡脖子”关键技术，实现以我国电控膜分离技术为指导的新型离子分离技术。

成果完成单位：太原理工大学