随着新能源产业的快速发展，锂资源的高效提取与分离成为全球关注的核心课题。本文系统综述了锂的萃取与分离工艺流程，涵盖溶剂萃取、离心萃取、盐湖卤水提锂、矿石加工等主流技术，并深入分析各工艺的关键参数与优化策略。文章结合最新研究成果与工业实践，为锂资源的高效回收与绿色开发提供技术参考。  

一、锂的萃取与分离技术概述

锂的萃取与分离技术根据资源类型可分为两类：矿石提锂（如伟晶岩型锂矿）和液态资源提锂（如盐湖卤水、废旧电池电解液）。其中，溶剂萃取法、离心萃取法及新型吸附技术是当前工业应用的核心手段。  

1. 溶剂萃取法

溶剂萃取法通过有机相与水相的接触，选择性分离锂离子。其核心在于萃取剂的选择，例如有机磷酸类（P204、P507）和冠醚类（如15-冠醚-5）萃取剂，能高效络合锂离子并实现与钠、镁等杂质的分离。该技术广泛应用于盐湖卤水提锂，如青海西台吉乃尔盐湖项目中，通过“先提硼后提锂”的分步萃取策略，显著提升锂回收率。  

2. 离心萃取技术

离心萃取机通过高速离心力加速两相分离，缩短萃取时间并提高效率。例如，多级逆流接触工艺可减少萃取剂用量，而精确控制转速、相比（有机相/水相比例）及温度等参数，可提升锂回收率至90%以上。该技术尤其适用于高杂质含量的废锂离子电池电解液处理。

3. 新型分离技术

针对低浓度卤水或海水提锂的挑战，电渗析、离子交换纤维绳吸附等创新技术崭露头角。例如，纤维绳吸附法通过表面功能化材料直接捕获锂离子，具有低成本、低能耗的优势。  

二、典型工艺流程与关键环节

1. 盐湖卤水提锂工艺流程

采卤与预处理：采集高锂浓度卤水，通过蒸发浓缩初步富集锂。  

萃取与反萃：采用TBP（磷酸三丁酯）体系萃取锂，随后用盐酸反萃获得氯化锂溶液。  

纯化与结晶：通过纳滤或离子交换去除杂质，浓缩后结晶生成碳酸锂或氢氧化锂。

2. 锂矿石加工流程

焙烧与浸出：锂辉石经硫酸焙烧后酸浸，溶解锂、钴、镍等金属。  

净化与分离：溶剂萃取法优先分离钴、镍，剩余溶液经碳酸钠沉淀得粗碳酸锂。  

深度提纯：重结晶或膜分离技术制备电池级碳酸锂。

3. 废旧电池回收工艺

破碎与浸出：电池材料酸浸后形成含锂、钴、镍的混合溶液。  

多级萃取：采用P507萃取剂分步萃取钴、镍，最终萃余液提锂。

三、工艺优化与关键影响因素

萃取剂选择：冠醚类萃取剂对锂离子选择性高，但成本较高；有机磷酸类更适用于工业规模化生产。  

操作参数控制：离心转速、相比（O/A）和pH值直接影响分离效率。例如，盐湖卤水提锂时，pH需控制在4.5-5.5以抑制镁离子共萃。  

杂质协同处理：盐湖卤水中的硼会干扰锂萃取，需优先通过2-乙基己醇等萃取剂去除。

四、挑战与未来发展趋势

当前技术面临高镁锂比卤水处理难、低浓度锂资源回收率低及环保成本高等问题。未来发展方向包括：  

绿色工艺开发：如无溶剂萃取或生物吸附技术；  

智能化设备应用：通过AI优化离心机参数，实现动态调控；  

资源多元化利用：从油气田卤水、地热水中提取锂，拓宽资源渠道。

结语

锂的萃取与分离技术正朝着高效化、绿色化方向加速演进。无论是盐湖卤水、矿石还是废旧电池，通过工艺创新与多技术耦合，锂资源的综合利用率将显著提升，为全球能源转型提供坚实保障。