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随着固体锂矿资源的日益枯竭,盐湖锂资源的有效开发利用成为国际研究的热点。本文针对我国高镁锂比盐湖卤水中锂的分离提取,开发了 TBP-KPF6新共萃取体系,并对该萃取体系提锂过程中的影响因素进行系统研究,获得了最优萃取工艺条件。在此基础上,对该萃取体系的萃取机理以及萃取热动力学进行了研究。通过研究获得以下主要结论:(1)通过对共萃取剂和稀释剂的筛选,确定了 TBP-KPF6新共萃取体系,并对该体系提取高镁锂比盐湖卤水中锂的工艺参数进行了优化,确立了最佳工艺条件为:n(PF6/Li)为2、萃取温度为25℃、萃取相比R(O/A)=1.2。在最佳萃取条件下,Li+和Mg2+的萃取率分别为82.29%和5.57%,锂镁分离系数βLiMg达到100.66。此外,采用1 mol/L HC1和3 mol/L NaCl混合溶液为反萃取剂,在25℃且相比R(O/A)= 1条件下进行单级反萃,Li+反萃取率可达到93.99%,镁锂比由33.42降至2.39。(2)采用傅里叶变换红外光谱及核磁共振对TBP-KPF6萃取体系的萃取机理进行了研究,结果表明:萃取前后TBP核磁共振1H谱几乎没有化学位移的变化,而31P谱中磷的化学位移向低场移动,同时出现了 PF6-中的磷峰。萃取有机相的IR、1HNMR和31P NMR谱图表明,TBP中P=O的孤对电子与PF6-中P(V)的空轨道形成配位键,配位之后形成的[PF6·nTBP]-与Li+通过离子键结合形成萃合物[LiPF6·nTBP]进入有机相。采用斜率法对萃合物的组成研究表明,萃合物组成为LiPF6·2TBP。(3)采用BT 2.15微量量热仪对TBP-KPF6萃取体系的萃取热动力学进行了研究,分别得到了 25℃、35℃和50℃下萃取体系对高镁锂比卤水中锂提取过程的热流-时间曲线,以及不同温度下的萃取反应热,结果表明该萃取过程为放热过程。此外,采用Friedman等转化率法研究了该萃取体系的热动力学参数,获得了不同温度萃取过程中反应进程、反应速率、活化能和指前因子等热动力学参数与时间关系,并基于Non-isothermal Conditions模块对0℃C～70℃范围内的反应深度随时间的关系进行了预测,这对于指导工业生产具有重要意义。