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鹽湖提取制備碳酸鋰和硼的意義在于滿足新能源及高科技產(chǎn)業(yè)對關鍵原材料的需求,促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展,推動綠色低碳轉(zhuǎn)型,提高資源利用效率,并增強國家資源安全保障能力,對推動可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級具有深遠影響。鹽湖提取制備碳酸鋰和硼是一個復雜的過程,涉及多個階段和工藝。
1. 蒸發(fā)階段
原理與過程:蒸發(fā)階段是鹽湖鹵水提鋰的第一步,通過太陽能或熱能蒸發(fā)鹵水中的水分,使鹵水中的鹽類逐漸濃縮。由于LiCl的溶解度較其他伴生鹽類高,隨著水分的減少,其他鹽類會先后結(jié)晶析出,而鋰則相對富集在剩余的鹵水中。
操作要點:控制蒸發(fā)溫度,防止溫度過高破壞鋰的化學性質(zhì);定期清理蒸發(fā)器內(nèi)壁,防止鹽類結(jié)垢影響蒸發(fā)效率;收集蒸發(fā)后的濃縮鹵水,準備進入下一階段處理。
2. 結(jié)晶或沉淀階段
在蒸發(fā)濃縮的基礎上,進一步通過結(jié)晶或沉淀法使鋰以鹽的形式析出。具體方法可能包括冷卻結(jié)晶、真空結(jié)晶或加入沉淀劑(如碳酸鈉、氫氧化鈣等)使鋰與沉淀劑反應生成不溶于水的鋰鹽沉淀物。
操作要點包括選擇合適的結(jié)晶或沉淀條件(如溫度、壓力、pH值等),確保沉淀或結(jié)晶反應的順利進行;通過過濾、離心等方式將鋰鹽與母液分離,收集純凈的鋰鹽產(chǎn)品。
3. 制備碳酸鋰
將收集到的鋰鹽產(chǎn)品(如碳酸鋰沉淀物)進行洗滌、干燥等后處理,以去除殘留的雜質(zhì)和溶劑,得到高純度的碳酸鋰產(chǎn)品。
對制備得到的碳酸鋰產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測,確保其純度、粒度等指標符合相關標準。
二、鹽湖鹵水提取制備硼
鹽湖鹵水提硼的技術方法多樣,其中溶劑萃取法是一種高效、環(huán)保的方法,而離心萃取機則是該方法中的關鍵設備。
1. 溶劑萃取法
原理與過程:利用溶質(zhì)在水相和有機相中溶解度或分配系數(shù)的不同,通過加入特定的萃取劑(如磷酸三丁酯TBP等)將硼從鹵水中萃取到有機相中。然后,通過反萃過程將硼從有機相中釋放出來,得到硼產(chǎn)品。
操作要點:選擇合適的萃取劑,確保其對硼具有高選擇性和良好的萃取效果;控制萃取和反萃條件(如溫度、pH值、攪拌速度等),以優(yōu)化萃取和反萃效果;對萃取后的有機相進行反萃和洗滌處理,以回收萃取劑并制備高純度的硼產(chǎn)品。
2. 離心萃取機的作用
在溶劑萃取法中,離心萃取機利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將鹵水與萃取劑充分混合并分離出富含硼的有機相。這一過程提高了萃取效率,縮短了處理時間,并有助于實現(xiàn)硼的高效回收。
鹽湖提取制備碳酸鋰和硼是一個復雜但高效的過程。通過蒸發(fā)、結(jié)晶或沉淀、制備等階段以及溶劑萃取法等技術的應用,可以高效地提取出高純度的碳酸鋰和硼產(chǎn)品。同時,離心萃取機作為關鍵設備之一,在提高萃取效率和產(chǎn)品純度方面發(fā)揮了重要作用。
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