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Review 化学进展 目标离子的前驱体化合物，然后采用洗脱剂将目标 离子抽取出来，在不改变前驱体晶体结构的前提下 得到与目标离子相匹配的孔隙结构，因而具有高度 选择性，是目前吸附法提取低品位、高镁锂比盐湖锂 资源的研究热点，其中以锰系和钛系离子筛为主 (见表4)。 表 4 典型锂离子筛及其吸附容量 Table 4 Typical lithium ion⁃sieves and their performances Material Precursor Ion sieve H1 33 Mn1 67 O4 Li + uptake ref capacity( mmol·g - 1 ) 6 36 69 7 5 70 6 76 72 4 9 76 59 76 83 77 82 78 Li1 33 Mn1 67 O4 图式 8 Scheme 8 Structures of ionic liquid extractants[68] 上，[N8888 ][DEHP] 的 Li + 分配系数为 2 0、萃取率 约82%，两种离子液体对 Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ 的分 配系数在 0 6 以下。 结果表明空间位阻效应对离子 液体与金属离子的亲合能力存在一定作用，因此 [N4444] [DEHP] 具有更好的提锂效果。 [N4444 ] [DEHP]和[N8888][DEHP]对碱金属元素的萃取能 力受金属离子表面电荷密度影响，为 Li + ≫ Na + > K+ > Rb+ > Cs+ ，离子半径最小的 Li+ 萃取率远高 于其他碱金属离子。 红外测试结果显示 Li+ 与 DEHP 的 P O 基团形成了一定的配位作用，萃取 平衡常数拟合结果表明萃取机理为 Li + 与离子液体 形成了LiCl·[Nxxxx][DEHP]萃合物从而进入有机 相。 采用 0 5 mol·L - 1 HCl 进行反萃，单级反萃率可 达 90% 以上，有机相中的离子液体萃取剂可通过与 NaOH 溶液洗涤分液再生循环使用。 通过向离子液体结构中引入与 Li + 有亲合能力 的功能基团，可以赋予离子液体萃取提锂的能力，且 反萃再生效果良好，具有一定的应用前景。 但由于 功能化离子液体分子量相对较大，离子液体浓度为 1 mol·L - 1 的有机相通常含有 300 ~ 500 g 离子液体， 成本偏高的同时导致萃取体系黏度剧增，不利于萃 取过程的操作和传质的进行。 目前尚缺乏离子液体 萃取剂对高镁锂比卤水提锂效果的研究，由于二价 金属离子的电荷密度远高于碱金属离子，卤水中的 Mg2 + 离子相比 Li + 可能会与离子液体存在更强的相 互作用，从而造成竞争吸附降低锂的选择性和萃取 率。 因此，设计合成更高萃取容量和选择性萃锂能 力的功能化离子液体是今后研究面临的主要问题。 4 离子筛吸附法 离子筛型吸附剂首先通过一定方式合成出含有 ·8 0 4· Li1 6 Mn1 6 O4 H1 6 Mn1 6 O4 λ⁃MnO2 离子液体萃取剂结构式[68] Li4 Mn5 O12 Li1 51 Mn1 63 O4 H1 36 Li0 07 Mn1 65 O4 H1 41 Li0 01 Mn1 65 O4 H2 TiO3 H4 Ti5 O12 Li1 57 Mn1 65 O4 Li2 TiO3 Li4 Ti5 O12 20 世纪 70 年代，前苏联科学家 Volkhin[68] 首次 合成出具有选择性的锂离子筛，此后相关研究者对 锰系离子筛的制备及吸附性能进行了大量的研究。 Yang 等[69] 采用固相合成法以尖晶石型锂锰氧化物 Li1 33 Mn1 67 O4 为前驱体，经酸化处理后得到了 H1 33 Mn1 67 O4 离子筛。 Chitrakar 等[70] 通过水热反应制 备斜方晶型的 LiMnO2 ，在 450 °C 下煅烧得到高锂锰 比的立方晶型锂锰氧化物 Li1 6 Mn1 6 O4 ，再经酸洗最 后得到 H1 6 Mn1 6 O4 离子筛，最大吸附量可达 7 5 mmol·g - 1 。 Yu 等[71 ~ 75] 分别采用固相法和水热法合 成制备出不同形貌的 LiMn2 O4 、 Li4 Mn5 O12 前驱体及 相应的离子筛，研究表明离子筛的组成结构及低维 形貌决定了其吸附性能，其最大吸附量可达 6 76 m m o l·g - 1 ， 且 当 L i + 初 始 浓 度 仅 为 5 0 0 m m o l·L - 1 时，吸附量即达到 5 00 mmol·g - 1 左右，对于低品位 盐湖卤水或海水提锂具有很好的应用潜力。 Wang 等[76] 通过水热法合成出 Li1 51 Mn1 63 O4 和 Li1 57 Mn1 65 O4 前驱体，经酸化处理分别得到 H1 36 Li0 07 Mn1 65 O4 和 H1 41 Li0 01 Mn1 65 O4 离子筛，并考察了不同 pH 条件 下锂的饱和吸附量，研究发现 pH = 12 时，两种离子筛 的锂吸附量最大分别为49 和59 mmol·g-1。 1988 年，日本学者 Onodera 等[79] 首次发现将 TiO2 和 Li2 CO3 经高温焙烧、酸处理后得到的偏钛酸 型物质对 Li + 有明显的吸附选择性。 由于 TiO2 在 酸性介质中比 MnO2 更为稳定，在离子筛的酸洗脱 再生过程中溶损率较低，并且钛相对锰生物毒性低、 对环境更为友好，也较易从水体分离[80，81] ，因此钛 系离子筛受到越来越多的关注。 Chitrakar 等[82] 以 Progress in Chemistry， 2017， 29(7): 796 ~808PDF Image | Extraction of Lithium from Salt Lake Brine
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Product and Development Focus for Infinity Turbine
ORC Waste Heat Turbine and ORC System Build Plans: All turbine plans are $10,000 each. This allows you to build a system and then consider licensing for production after you have completed and tested a unit.Redox Flow Battery Technology: With the advent of the new USA tax credits for producing and selling batteries ($35/kW) we are focussing on a simple flow battery using shipping containers as the modular electrolyte storage units with tax credits up to $140,000 per system. Our main focus is on the salt battery. This battery can be used for both thermal and electrical storage applications. We call it the Cogeneration Battery or Cogen Battery. One project is converting salt (brine) based water conditioners to simultaneously produce power. In addition, there are many opportunities to extract Lithium from brine (salt lakes, groundwater, and producer water).Salt water or brine are huge sources for lithium. Most of the worlds lithium is acquired from a brine source. It's even in seawater in a low concentration. Brine is also a byproduct of huge powerplants, which can now use that as an electrolyte and a huge flow battery (which allows storage at the source).We welcome any business and equipment inquiries, as well as licensing our turbines for manufacturing.| CONTACT TEL: 608-238-6001 Email: greg@infinityturbine.com | RSS | AMP |