Extraction of Lithium from Salt Lake Brine

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赵 旭等:盐湖卤水提锂 Li2 TiO3 为前驱体合成出具有层状结构的 H2 TiO3 离 子筛,并用于乌尤尼盐湖卤水的提锂,研究发现该种 离子筛对锂有较高的吸附量和选择性,在 pH = 6􀆰 5 条件下锂吸附量可达 4􀆰 7 mmol·g - 1 ,对钠、钾、镁、铯 的总吸附量不到 0􀆰 3 mmol·g - 1 ,但吸附速率较低,室 温条件下通常需要 1 天时间达到吸附平衡。 He 等[77] 对 H2 TiO3 离子筛的制备与吸附条件进行了优 化,优化后锂最大吸附量可达 8􀆰 3 mmol·g - 1 ,吸附时 间8 h、循环使用5 次,锂吸附量稳定在3􀆰6 ~4􀆰3 mmol·g-1。 Dong 等[78] 通过聚甲基丙烯酸甲酯 ( PMMA) 胶晶模板制备了三维有序的离子筛前驱体 Li4 Ti5 O12 ,酸化后得到的离子筛锂最大吸附量可达 8􀆰 2 mmol·g - 1 。 Moazeni 等[83] 采用两步水热法合成 出了具有纳米管形态的 H4 Ti5 O12 尖晶石型离子筛, pH = 9􀆰 17、锂初始浓度为 17􀆰 3 mmol·L - 1 时,锂吸附 量可达5􀆰7 mmol·g-1。 离子筛具有较高的锂吸附容量和选择性,但通 常均为粉末状,流动性和渗透性较差,难以工业应 用,因此相关研究人员开展对离子筛造粒或制膜的 成型研究。 Umeno 等[84] 采用溶剂交换法,以聚氯乙 烯(PVC) 为粘合剂,溶于 N,N′⁃二甲基甲酰胺 (DMF)后与 Li1􀆰 33 Mn1􀆰 67 O4 混合,经过铺膜、水浸、水 洗使 PVC 固化,然后再经盐酸处理得到膜状吸附 剂,成膜处理前的粉末状吸附剂在海水中的锂吸附 量为 3􀆰 2 mmol·g - 1 ,该法得到的膜状吸附剂的吸附 量为 2􀆰 3 mmol·g - 1 ,吸附容量有所降低。 Zhu 等[85] 以 PVC 为粘合剂、N,N′⁃二甲基乙酰胺( DMAC) 为 溶剂、Li1􀆰 6 Mn1􀆰 6 O4 为前驱体,考察了不同反应条件 对 PVC⁃H1􀆰 6 Mn1􀆰 6 O4 离子筛复合膜的性能影响,优 化条件下的模拟海水分离实验结果表明锂吸附量为 0􀆰11 mol/m2,Li+ /Mg2+ 分离系数可达1114。 Chung 等[86] 提出了一种聚砜膜储液槽,槽内存有 Li1􀆰 33 Mn1􀆰 67 O4 前驱体,经盐酸酸化后可直接用于海水提 锂,研究发现使用 40 g 该离子筛处理 4 L、100 ppm LiCl 水溶液,经 24 h 后可使溶液中的锂浓度降至 9􀆰 75 ppm,锂吸附量为 1􀆰 3 mmol·g - 1 ,但还需进一步 解决离子筛颗粒从聚合物膜空隙渗漏的问题。 Ma 等[87] 以聚氨酯泡沫为模板,交联沥青作为粘结剂和 载体,制备了泡沫型锂离子筛吸附剂,具有三维互通 的网状结构,其体相内部呈介孔 / 微孔分级多孔结 构,在盐湖卤水中锂吸附量为 1􀆰 5 mg / g。 Xiao 等[88] 以 Li4 Mn5 O12 为前驱体采用反相悬浮聚合法,制备了 聚丙烯酰胺负载的粒状离子筛,锂吸附量为 2􀆰 7 mmol·g - 1 。 尽管离子筛成型后在一定程度上解决 化学进展, 2017, 29(7): 796 ~808 综述与评论 了其流动性和操作压降等问题,但成型后的锂离子 筛吸附容量会有所降低。 5 纳滤与电渗析技术 纳滤膜由于空间位阻、道南效应和介电排斥效 应[89,90] 对二价和多价离子以及分子量在 200 ~ 1000 之间的有机物有较高的截留性能,而对单价离子和 小分子的截留性能则相对比较低,可用于镁锂之间 的分离。 Wen 等[91] 考察了 DL 纳滤膜对东台吉乃 尔盐湖卤水(含Li+ 0􀆰036%、Mg2+ 0􀆰73%)的提锂 效果,研究发现 Li + 回收率为 55% 时,该膜对 SO4 2 - 的截留率可达 96% ,Mg2 + 的截留率为 61% ,硼的截 留率仅为 40% 。 Yang 等[92] 使用 DK 纳滤膜对镁锂 比为 18 ~ 24 的模拟卤水进行了提锂研究,研究发现 在膜两侧压力0􀆰8~1􀆰6 MPa条件下,Li+ /Mg2+ 分离 系数为 2􀆰 0 ~ 3􀆰 2,且几乎不受原料液 Li + 浓度、镁锂 比影响。 Somrani 等[93] 测定了 NF90 纳滤膜在纯水中 的透水性为15 L·h-1·m-2·bar-1,在0􀆰1 mol·L-1 NaCl 溶液中透水性为 7􀆰 5 L·h-1·m-2·bar-1,比 XLE 低压反渗透膜更适用于锂的分离提取,在进一 步对稀释后的 Chott Djerid 盐湖卤水(含 Li+ 5􀆰99 mg·L-1、Mg2+ 340 mg·L-1)的提锂研究中发现, NF90 膜对 Mg2 + 的截留率可达 100% ,对 Li + 的截留 率仅 15% ,但连续工作 6 h 后,由于膜片结垢,通量 会下降 50% 。 Sun 等[94] 系统研究了 DL⁃2540 纳滤 膜的盐湖卤水镁锂分离效果,考察了操作压力、温 度、pH 值、镁锂比、杂质离子等条件对镁锂分离选择 性的影响,发现增大操作压力有利于提高 Mg2 + 的截 留率和 Li + 的透过率,从而提高分离选择性;温度变 化对 Mg2 + 的截留几乎没有影响,但是在低压范围内 降低温度有利于 Li + 的透过和镁锂的分离。 当 pH 值低于膜等电点时,膜表面带正电,电荷效应排斥阳 离子,Cl- 在浓度差的作用下首先透过膜,Li+ 较 Mg2 + 有更好的透过性从而进入淡水侧以维持电中 性,此时 pH 值越低越有利于镁锂的分离,但通量有 所降低;当 pH 值高于膜等电点时,镁锂分离效果几 乎不受 pH 变化影响。 固定 Li + 浓度不变,以变化 Mg2 + 浓度来考察镁锂比对分离效果的影响时发现, 随着镁锂比的提高,溶液中正价离子浓度的增大减 弱了膜表面上的固定基团同电荷离子之间的电荷效 应,导致 Li + 的截留率上升,Mg2 + 的截留率下降,同 时 Mg2 + 浓度的增大提高了 Mg2 + 透过膜的推动力, 不利于镁锂的分离,如镁锂比分别为 50 和 80 时, Li+ /Mg2+分离系数分别为5􀆰0和3􀆰3。 一价Na+、 ·8 0 5·

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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 (Standard Web Page)