酰胺类化合物的应用，含其的萃取组合物及萃取体系制造技术

本发明专利技术公开了一种酰胺类化合物的应用，含其的萃取组合物及萃取体系。本发明专利技术的萃取组合物，其包含N,N‑二(2‑乙基己基)‑2‑甲氧基乙酰胺和稀释剂，但不包含如式A所示中性磷氧化物；本发明专利技术的酰胺类化合物或含其的萃取组合物能够从含锂卤水中萃取和反萃取锂，对含锂卤水的Li的萃取率在81.41％以上；锂镁分配系数高达254以上；用HCl反萃取锂时，反萃取率在92.19％以上，对设备腐蚀性小，且适用于工业化运作要求。

Application of amides, extraction compositions and extraction systems

The invention discloses an application of an amide compound, including an extraction composition and an extraction system. Extraction of the composition of the present invention includes N, N two (2 ethylhexyl) 2 methoxy acetamide and diluent, but does not contain as shown in formula A neutral phosphorus oxide; amide compounds of the present invention or its composition containing extraction can extract from lithium containing brines and stripping the extraction of lithium, lithium brine Li at a rate above 81.41%; lithium magnesium distribution coefficient higher than 254; HCl extraction of lithium, the extraction rate is above 92.19%, the corrosion of equipment is small, and is suitable for industrialized operation.

【技术实现步骤摘要】
酰胺类化合物的应用，含其的萃取组合物及萃取体系
本专利技术涉及一种酰胺类化合物的应用，含其的萃取组合物及萃取体系。
技术介绍
锂不仅在国防工业中有着重要应用，它在国民经济中的重要性也日益彰显，特别是在能源领域：6Li和7Li分别是未来核聚变反应堆的燃料和核裂变反应所用重要材料：它作为电池材料的需求也日益增长。因此，锂有“21世纪的能源金属”之称。国内外对锂的需求量持续增长，因此对锂资源的研究和开发利用显得迫在眉睫。盐湖卤水是锂的重要资源。我国具有丰富的盐湖卤水锂资源，其蕴藏量居世界前列。但是，由于卤水中含有多种金属离子，其综合利用及从卤水中分离提取锂的技术是需要研究的重要课题，特别是对于含有高浓度镁、低浓度锂的所谓“高镁锂比”卤水中分离提取锂，是公认的世界性技术难题。溶剂萃取技术是从溶液中分离提取各种金属的有效技术，它具有分离效率高、工艺和设备简单、操作连续化、易于实现自动控制等优点，被认为是从“高镁锂比”卤水中提取分离锂的最有前途的方法之一。自上世纪六十年代中期以来，国内外己提出了若干萃取体系及工艺，具体如下：(1)1967年，NelliJ.R.等专利技术了一种萃取体系及工艺[1.NelliJ.R.etal.Fr.1,535,818(1967)；USP3,537,813(1970).]：在卤水中添加FeCl3作为共萃剂，用80％二异丁酮-20％磷酸三丁酯作为有机相，将Li与Fe以LiFeCl4形式共萃取进入有机相，与水相中大量MgCl2及其他金属分离。该体系对Li的萃取虽具较高的选择性，但用水反萃取产生LiCl和FeCl3混合液，须用二(2-乙基己基)磷酸-磷酸三丁酯体系再次萃取分离Li与Fe，致使工艺冗长、操作繁琐，至今未见其用于工业生产。(2)1979年，中科院青海盐湖研究所提出了用单一萃取剂磷酸三丁酯的煤油溶液萃取锂的体系和工艺，从而简化了萃取体系，并于1984年进行了从大柴旦盐湖卤水中萃取锂的半工业试验，于1987年申请了中国专利技术专利[3.黄师强等，中国专利技术专利，CN87103431]，并获得了授权。但是，该体系中所采用的萃取剂为磷酸三丁酯(TBP)，对萃取设备的腐蚀性较强，且在长期运转中磷酸三丁酯不仅在水中溶解损失，而且在酸性介质中容易发生降解，特别是它对用于制作萃取设备的材质的严重溶胀作用限制了其工业大规模应用。(3)自2010年开始，中国科学院青海盐湖研究所与中国科学院上海有机化学研究所合作，共同研发了一种能降低对设备的腐蚀性且适合工业应用的从含锂卤水中提取锂盐的技术和方法，其采用酰胺类化合物或酰胺类化合物和中性磷氧类化合物的混合物为萃取剂、三氯化铁为共萃剂及脂肪烃或芳香烃为稀释剂进行锂的萃取。2011年申请了中国专利技术专利[袁承业等，中国专利技术专利，CN103055539A]，并获得了授权。并对该类萃取剂萃取锂的性能进行了系统研究，完成了酰胺类和中性磷氧类混合体系的工艺试验研究，确定了工艺流程的最佳工艺条件。完成了N523-TBP-磺化煤油萃取体系的工艺试验研究，确定了流程的最佳工艺条件，但是该方法在产业化过程中暴露出了诸多问题，如由于TBP存在，水溶性大，对设备腐蚀性强。为解决TBP水溶性问题，在萃余液、反萃液及各水相出口都增加了大量的TBP回收装置和水相脱油装置，使工艺流程大大加长，增大了生产成本。为解决TBP腐蚀性问题，核心设备的材质都有非常苛刻的要求，选用了大量哈氏合金和氟塑料材质的设备，设备投入资金非常庞大。此外，由于是混合萃取体系，TBP水溶性比N523大，在运行一段时间后有机相中萃取剂TBP量明显减少，造成工艺不稳定，需要经常补加TBP。TBP的存在也影响后续产品的纯化，往往产品中的磷含量较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，为了克服现有的从含锂卤水中提取锂盐的萃取体系和工艺中存在的工艺冗长、操作繁琐、对设备的腐蚀性强、萃取剂溶损大等缺点，而提供了一种酰胺类化合物的应用，含其的萃取组合物及萃取体系。采用本专利技术的酰胺类化合物能够从含锂卤水中萃取和反萃取锂，锂萃取率和反萃率高、锂与钠钾镁分离因数大、对设备腐蚀性小，且适用于工业化运作要求。本专利技术主要是通过以下技术方案解决上述技术问题的。本专利技术提供了一种萃取组合物，其特征在于，其包含N,N-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺和稀释剂，但不包含如式A所示中性磷氧化物，其中，如式A所示的中性磷氧类化合物中，R1和R2独立地为C1-C12直链或带支链的烷基、C1-C12直链或带支链的烷氧基、苯基、取代的苯基、苯氧基、取代的苯氧基、噻吩基、吡啶基或萘基；所述的取代的苯基或所述的取代的苯氧基中所述的取代基为下列基团中的一个或多个：卤素、C1-C6烷基、羟基、C1-C6烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、苯氧基、哌啶基、吗啉基、吡咯基、四氢吡咯基、硝基和氨基；当所述的取代基为多个时，所述的取代基相同或不同。所述的如式A所示的中性磷氧类化合物中，R1和R2优选C1-C8直链或带支链的烷基，或者C1-C8直链或带支链的烷氧基；其中，所述的C1-C8直链或带支链的烷基优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、1-甲基-庚基或2-乙基-己基。所述的C1-C8直链或带支链的烷氧基优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、1-甲基-庚氧基或2-乙基-己氧基。所述的如式A所示的中性磷氧类化合物优选下列化合物中的一种或多种：所述的稀释剂可为本领域常规的稀释剂，优选常压下沸点高于或等于100℃的脂肪烃(例如正十二烷)或芳香烃，也可以为煤油。所述的稀释剂的用量可不作具体限定，只要不影响萃取剂的萃取性能即可。所述的稀释剂的体积含量优选5％-95％，进一步优选20％～95％，所述的百分比是指稀释剂的体积占所述的萃取组合物总体积的百分比。所述的萃取组合物中还可进一步包含共萃剂。所述的共萃剂在萃取时可以先溶解在水相中，也可先使其稳定在有机相中。所述的共萃剂一般指能明显提高锂萃取率的正三价的铁盐，可以是三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁和磷酸铁中的一种或多种，优选三氯化铁。所述的共萃剂的用量可为含锂卤水萃取和反萃取锂领域常规的用量，一般以待萃物质中锂的含量计，所述的待萃物质优选含锂卤水；所述的共萃剂的用量一般使三价铁离子与锂离子的摩尔比为1:1-2:1，进一步优选1.1:1-1.7:1，更优选1.1:1-1.3:1。本专利技术提供了一种如前所述萃取组合物在从含锂卤水中萃取或反萃取锂中的应用。所述的从含锂卤水中萃取锂的应用，优选包括下列步骤：将所述的萃取组合物与含锂卤水混合，振荡或搅拌平衡，静置分层，即可。所述的从含锂卤水中反萃取锂的应用，优选包括下列步骤：(1)将所述的萃取组合物和含锂卤水混合，振荡或搅拌平衡，静置分层，得负载锂离子的有机相；(2)将所述的负载锂离子的有机相与酸的水溶液混合，振荡或搅拌平衡，静置分层，即可。所述的从含锂卤水中萃取锂的应用或所述的从含锂卤水中反萃取锂的应用中，通过振荡传质。另外，还可借助离心萃取器、混合澄清槽、萃取塔等萃取设备完成传质和分相过程。所述的离心萃取器、混合澄清槽、萃取塔均可为本领域的常规萃取设备，其使用条件和方法均可参照从含锂水溶液中萃取锂的常规使用条件和方法。所述的从含锂卤水中萃取锂的应用或所述的从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种萃取组合物，其特征在于，其包含萃取剂N,N‑二(2‑乙基己基)‑2‑甲氧基乙酰胺和稀释剂，但不包含如式A所示中性磷氧化物；

【技术特征摘要】
1.一种萃取组合物，其特征在于，其包含萃取剂N,N-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺和稀释剂，但不包含如式A所示中性磷氧化物；其中，如式A所示的中性磷氧类化合物中，R1和R2独立地为C1-C12直链或带支链的烷基、C1-C12直链或带支链的烷氧基、苯基、取代的苯基、苯氧基、取代的苯氧基、噻吩基、吡啶基或萘基；所述的取代的苯基或所述的取代的苯氧基中所述的取代基为下列基团中的一个或多个：卤素、C1-C6烷基、羟基、C1-C6烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、苯氧基、哌啶基、吗啉基、吡咯基、四氢吡咯基、硝基和氨基；当所述的取代基为多个时，所述的取代基相同或不同。2.如权利要求1所述的萃取组合物，其特征在于，所述稀释剂为常压下沸点高于或等于100℃的脂肪烃、常压下沸点高于或等于100℃的芳香烃和煤油中的一种或多种，优选煤油和/或正十二烷。3.如权利要求1所述的萃取组合物，其特征在于，所述的稀释剂的体积含量为5％-95％，优选20％～95％，所述的体积含量为稀释剂的体积占所述的萃取组合物总体积的百分比。4.如权利要求1-3任一项所述的萃取组合物，其特征在于，所述萃取组合物还进一步包含共萃剂。5.如权利要求4所述的萃取组合物，其特征在于，所述的共萃剂为三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁和磷酸铁中的一种或多种，优选三氯化铁；所述的共萃剂的用量以待萃物质中锂的含量计，所述的待萃物质为含锂卤水；所述的共萃剂的用量使三价铁离子与锂离子的摩尔比为1:1-2:1，优选1:1-1.75:1。6.一种如权利要求1-5任一项所述的萃取组合物在从含锂卤水中萃取或反萃取锂中的应用，或N,N-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺从含锂卤水中萃取或反萃取锂中的应用。7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，当应用如权利要求1-5任一项所述的萃取组合物萃取时，包括下列步骤：将如权利要求1-5任一项所述的萃取组合物与含锂卤水混合，振荡或搅拌平衡，静置分层，即可；当应用N,N-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺萃取时，包括下列步骤：将N,N-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺与含锂卤水混合，振荡或搅拌平衡，静置分层，即可。8.如权利要求6所述的应用，其特征在于，当应用如权利要求1-5任一项所述的萃取组合物反萃取时，包括下列步骤：(1)将如权利要求1-5任一项所述萃取组合物和含锂卤水混合，振荡或搅拌平衡，静置分层，得负载锂离子的有机相；(2)将所述的负载锂离子的有机相与酸的水溶液混合，振荡或搅拌平衡，静置分层，即可；当应用N,N-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺反萃取时，包括下列步骤：(1)N,N-二(2-乙基己基)-2-甲氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁承业，李晋峰，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31