CN111041203B - 一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法 - Google Patents

一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法，该混合萃取剂为单取代烷基苯氧羧酸和双取代苯氧羧酸的混合物。采用所述混合萃取剂分离镍和锂的方法包括以下步骤：(1)将混合萃取剂与无机碱混合后得到皂化的混合萃取剂；(2)将皂化的混合萃取剂加入含有镍和锂的料液中并搅拌，进行萃取，使镍与混合萃取剂结合，而锂仍然留在溶液中；(3)使用无机酸对萃取了镍的混合萃取剂进行反萃取，使镍进入无机酸溶液中。混合萃取剂可反复循环使用，结构没有明显变化。本混合萃取剂制备简单，成本低廉。镍和锂的分离效果好，分离系数大于662，远远超过传统萃取剂P507。

Description

一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法
技术领域
本发明涉及金属离子分离和提纯领域，尤其涉及的是一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法。
背景技术
目前锂离子电池广泛应用于各个领域，尤其是新能源汽车。但由于锂离子生命周期的结束，废旧锂离子电池越来越多，预计到2020年我国动力电池回收量将超过22万吨，2022年将达到42.2万吨。此外，废旧锂离子电池的电极材料一旦进入到环境中，很可能对环境造成严重污染。因此，废旧锂离子电池回收和再利用，既保护环境又具有较好的经济前景。
目前人们已经开发了多种从废旧锂离子电池中分离提纯镍、锂、钴、锰的技术。例如，将用废旧电池正极材料溶解在10％氢氧化钠水溶液中，使铝箔变成偏铝酸钠溶解在溶液中，其他金属离子则变成碱浸渣过滤掉，用硫酸水溶液中和滤液，以氢氧化铝的形式回收铝，回收率达到93.5％。再用硫酸和双氧水溶解碱浸渣，通过加入氢氧化钠溶液调节pH将滤渣净化，对镍、钴和锰进行共沉淀，过滤后的母液加入一定量的碳酸钠，回收碳酸锂。
专利CN200910096246.2公布了一种高纯镍萃取提纯工艺的方法。用 P507和260#溶剂油为萃取体系，氢氧化钠均相皂化，逆流萃取，萃取级数 5～9，从水相中获得纯度为99.98％的镍。
专利CN201811136229.2公开了一种从高镍锂离子电池正极废料中回收有价金属的方法。采用不同的萃取体系P507或P204或Cyanex272与磺化煤油，通过控制萃取平衡的pH范围，逆流萃取，萃取级数为3～5，能够实现镍的回收率大于98％。
综上所述，虽然现有技术已经能从废旧锂离子电池中分离纯化锰、钴、镍、锂等金属离子，但是对镍锂的分离效率仍有待提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法，可以大大提高镍锂分离效率。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种用于镍锂分离的混合萃取剂，包括：
第一化合物，为式(I)所示的化合物的任意一种或多种；
第二化合物，为式(II)所示的化合物的任意一种或多种；
Figure RE-GDA0002405540220000021
式(I)；
Figure RE-GDA0002405540220000022
式(II)
其中，m和n为独立地为1～5的自然数，R1，R2，R3独立地为C4～ C12烷基。
本发明中的第一化合物和第二化合物的制备简单、方便，制备的收率和纯度都非常高，是一种适合工业大规模制备的方法，可以直接商业采购，也可采用公知方法制备。例如，将烷基链碳原子数为4～12的单取代苯酚，与氢氧化钠、卤代羧酸钠和有机溶剂混合，加热搅拌，进行反应，得到反应液；再将反应液用无机酸进行酸化，即可得到第一化合物。同样地，将烷基链碳原子数为4～12的双取代苯酚，与氢氧化钠、卤代羧酸钠和有机溶剂混合，加热搅拌，进行反应，得到反应液，再将反应液用无机酸进行酸化，即可得到第二化合物。
上述烷基链碳原子数为4～12的单取代苯酚或烷基链碳原子数为4～12 的双取代苯酚，氢氧化钠，卤代羧酸钠和有机溶剂的摩尔比为1：1～1.5： 1～1.5：1～50，反应温度80～120摄氏度，反应时间0.5～4小时。有机溶剂为乙醇，丙醇，丁醇和二甲基亚砜中的一种或多种。卤代羧酸钠取自卤代乙酸钠、卤代丙酸钠、卤代丁酸钠、卤代戊酸钠和卤代己酸钠。
需要说明的是，第一化合物和第二化合物的制备方法多种，在此仅对其中一种作描述，但是不限于这种制备方法。
在较佳的实施例中，第一化合物为式(I)所示的化合物一种，第二化合物为式(II)所示的化合物的一种。
在较佳的实施例中，m和n独立地为2或3或4；和/或，R1、R2和R3 各自独立地选自C6～C10的烷基。
所述第一化合物中的R1、所述第二化合物中的R2、所述第二化合物中的R3选自C4～C10的烷基，例如，己基、庚基、辛基、壬基、癸基。
在较佳的实施例中，R1为2位取代或4位取代或6位取代；和/或，R2 为2位取代或4位取代或6位取代；和/或，R3为2位取代或4位取代或6 位取代。所述第一化合物中的R1、所述第二化合物中的R2、所述第二化合物中的R3可独立地为任意位置的取代位，但是优选对位取代，或2位取代、4位取代、6位取代，更容易合成、成本低廉。
在较佳的实施例中，所述第一化合物与所述第二化合物的摩尔比为1： 0.001～1：1000，或1：0.01～1：100，或1：0.02～1：50，或1：0.1～1： 10。
本发明还提供了一种镍锂分离的方法，该方法采用上述用于镍锂分离的混合萃取剂进行分离。所述方法包括以下步骤：
(1)、将第一化合物和第二化合物混合，组成混合萃取剂。将混合萃取剂再与无机碱混合，制得皂化的混合萃取剂。
(2)、将皂化的混合萃取剂与含镍锂料液混合，搅拌萃取，得到含镍萃取相和含锂萃余相。
(3)、使用无机酸对所述含镍萃取相进行反萃取，得到萃取剂和含镍无机酸溶液。
进一步的，所述第一化合物和第二化合物的总和与无机碱的摩尔比为 1：0.2～1。
进一步的，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或多种。
进一步的，所述无机酸选自盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多种，无机酸的浓度为0.5～12mol/L。无机酸与含镍萃取相的摩尔比为1～3：1，萃取时间1～30分钟。
进一步的，所述含镍锂料液的pH为2～8。
进一步的，所述含镍锂料液与所述皂化的混合萃取剂的重量比为1000～0.1：1，搅拌萃取时间为1～60分钟。本发明实施例的镍锂分离方法采用混合萃取剂，混合萃取剂中的第一化合物、第二化合物与无机碱接触后，发生中和反应，混合萃取剂与含镍锂料液混合后，发生协同萃取作用。具体表现为：(1)镍离子与混合萃取剂中的两种化合物离子组分发生正协同萃取效应，其萃取率高于任一种组分单独使用时的萃取率。(2)锂离子与混合萃取剂中的两种化合物离子组分发生反协同萃取效应，其萃取率低于任一种组分单独使用时的萃取率。(3)混合萃取剂对镍锂的分离系数远大于第一化合物和第二化合物单独使用时的分离系数以及两者单独使用时的分离系数之和。
本发明萃取镍离子时的反应方程式如下：
Figure RE-GDA0002405540220000041
采用本发明的混合萃取剂对镍锂分离时，只需一级萃取，即可使镍锂的分离系数达到662以上，而采用传统萃取剂P507进行一级萃取时的分离系数仅为22。本发明提供的镍锂分离方法极大地缩短了萃取级数，操作简便，原料用量少，成本低。本发明提供的混合萃取剂在使用后，还可用无机酸使其再生，实现循环使用的目的。
通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明中的组合萃取剂组分简单，易合成，当式(I)与式(II)中的m或n取大于等于6的自然数时，所对应的化合物自身很难合成，成本高，没有商业价值，当式 (I)与式(II)中的R1、R2和R3采用其他基团时，所对应的化合物或水溶性较大或为粘稠的半固体，同样没有商业价值。本发明中的组合萃取剂制备过程简便，且合成所需的如C4～C12烷基链单取代苯酚或C4～C12烷基链双取代苯酚等烷基苯酚衍生物、无机碱、卤代羧酸钠、有机溶剂等化工原料均来源广泛，合成成本低廉；采用本发明中的混合萃取剂对镍锂分离时，极大地缩短了萃取级数，操作简便，原料用量少，成本低，只需一级萃取，即可高效分离镍锂，且对镍锂的分离系数βNi/Li不小于662，而采用传统萃取剂P507进行一级萃取时的分离系数仅为22；本发明提供的混合萃取剂在使用后，可用无机酸使其再生，即可循环使用。此外，本发明提供的萃取剂无生物毒性，对环境友好。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
为了简便，本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在以下实施例和对比例中，采用电感耦合等离子体发射光谱仪(以下简称ICP)方法对水相中的镍、镁和锂的含量进行测定。仪器型号为JY ULTIMA 2，法国生产。分析方法采用《钴酸锂化学分析方法第2部分：锂、镍、锰、镁、铝、铁、钠、钙和铜量的测定：电感耦合等离子体原子发射发谱法》(GB/T 23367.2-2009)。ICP激发功率1.3KW，雾化器流量 0.75L/min，溶液提升量1.50mL/min，观测高度1.4cm。计算方法如下：设不同金属离子M1和M2在萃取前后的浓度分别为Ci1、Ci2和CR1、CR2。则金属离子M1和M2的萃取率E为：
Figure RE-GDA0002405540220000061
金属离子M1和M2的分离系数βM1/M2表示为：
Figure RE-GDA0002405540220000062
实施例1
第一化合物和第二化合物分别为4-壬基苯氧乙酸和2，6-二叔丁基苯氧乙酸，也即，在式(I)中，m＝1，R1为4-壬基；式(II)中，n＝1，R2 为2-叔丁基，R3为6-叔丁基。
(1)4-壬基苯氧乙酸和2，6-二叔丁基苯氧乙酸的制备：
往反应容器中加入乙醇10mol，加入4-壬基苯酚或者2，6-二叔丁基苯酚1.0mol，氢氧化钠1.2mol，反应温度设定95℃，反应0.5小时；将氯乙酸钠1.2mol，缓慢加入反应容器中，维持反应温度95℃、反应时间2小时，得反应液；冷却至室温后，加入90mL的6mol/L的盐酸，酸化5分钟，减压蒸馏，得到4-壬基苯氧乙酸或者2，6-二叔丁基苯氧乙酸。上述两种物质采用分开制备，根据要制备的物质，选择加入4-壬基苯酚或者2，6-二叔丁基苯酚。
(2)皂化的混合萃取剂的制备：取0.028mol的4-壬基苯氧乙酸和 0.004mol的2，6-二叔丁基苯氧乙酸混合，制得混合萃取剂，再加5mL水，加入5mL的5mol/L氢氧化钠溶液，搅拌，制备成皂化的混合萃取剂。
(3)含镍锂料液的制备：锂离子电池经过焙烧，用硫酸浸出，沉淀钴后得到含镍锂料液，含镍锂料液中，含镍2.32g/L，镁0.05g/L，锂 0.659g/L，pH＝6。
(4)萃取过程：将步骤(2)制得的18.8g皂化的混合萃取剂加入到步骤(3)制得的250克含镍锂料液中，此时，含镍锂料液和混合萃取剂的重量比为13.3：1；继续搅拌10分钟，最终镍离子进入混合萃取剂，锂离子仍然在水相中。
(5)反萃取过程：使用60mL的0.5mol/L盐酸对步骤(4)中已萃取了镍的混合萃取剂进行反萃取10min，使镍进入盐酸溶液中，使萃取剂再生。
本实施例仅经过1级萃取，水相中的镍、镁和锂的含量测定结果表明，萃取后的溶液含镍0.190g/L，镁0.038g/L，锂0.648g/L，pH＝7。镍和锂得到了较好地分离，其中，镍离子、镁离子和锂离子的萃取率分别为： 91.8％，24％和1.67％，具体分离系数为βNi/Li＝662，βNi/Mg＝35.6。萃取后的混合萃取剂组分经过核磁共振仪表征，其分子结构无明显变化。萃取前和萃取后水相各组分含量见表1。
实施例2
在本实施例中，第一化合物和第二化合物分别为4-壬基苯氧丙酸和2， 6-二叔丁基苯氧丙酸，也即，在式(I)中，m＝2，R1为4-壬基；式(II) 中，n＝2，R2为2-叔丁基，R3为6-叔丁基。
(1)4-壬基苯氧丙酸和2，6-二叔丁基苯氧丙酸的制备：
往反应容器中加入乙醇50mol，加入4-壬基苯酚或者2，6-二叔丁基苯酚1.0mol，氢氧化钠1.5mol，反应温度设定95℃，反应0.5小时。将氯丙酸钠1.5mol，缓慢加入反应容器中，维持反应温度95℃反应时间2小时，得反应液。冷却至室温后，加入90mL的6mol/L的盐酸，酸化5分钟，减压蒸馏，得到4-壬基苯氧丙酸或者2，6-二叔丙基苯氧乙酸。上述两种物质采用分开制备，根据要制备的物质，选择加入4-壬基苯酚或者2，6-二叔丁基苯酚。
(2)皂化的混合萃取剂的制备：取0.016mol的4-壬基苯氧丙酸和 0.016mol的2，6-二叔丁基苯氧丙酸，组成混合萃取剂。再加5mL水，加入5mL的5mol/L氢氧化钠溶液，搅拌20min，制备成皂化的混合萃取剂。
(3)含镍锂料液的制备：制备方法同实施例1。
(4)萃取过程：将步骤(2)制得的皂化的混合萃取剂19.2g加入到步骤(3)制得的250g含镍锂料液中，此时，含镍锂料液和混合萃取剂的重量比为13.0：1，继续搅拌20分钟，镍离子进入混合萃取剂，锂离子仍然在水相中。
(5)反萃取过程：使用50mL的4mol/L盐酸对步骤(4)中已萃取了镍的混合萃取剂进行反萃取，使镍进入无机酸溶液中，从而使萃取剂再生。
经过1级萃取，对水相中的镍、镁和锂的含量测定结果表明，萃取后的溶液含镍0.049g/L，镁0.039g/L，锂0.634g/L，pH＝7，镍和锂得到了较好地分离，镍离子、镁离子和锂离子的萃取率分别为：97.9％，22.9％和 3.82％，具体分离系数为βNi/Li＝1167，βNi/Mg＝156。萃取后的混合萃取剂组分经过核磁共振仪表征，其分子结构无明显变化。萃取前和萃取后水相各组分含量见表1。
实施例3
在本实施例中，第一化合物和第二化合物分别为4-辛基苯氧丙酸和2， 4-二叔戊基苯氧丙酸，也即，在式(I)中，m＝2，R1为4-辛基；式(II) 中，n＝2，R2为2-叔丁基，R3为4-叔丁基。
(1)4-辛基苯氧丙酸和2，4-二叔丁基苯氧丙酸的制备：
往反应容器中加入乙醇10mol，加入4-辛基苯酚或者2，4-二叔丁基苯酚1.0mol，氢氧化钠1.2mol，反应温度设定80℃，反应0.5小时。将氯丙酸钠1.2mol，缓慢加入反应容器中，维持反应温度80℃反应时间2小时，得反应液。冷却至室温后，加入90mL的6mol/L的盐酸，酸化5分钟，减压蒸馏，得到4-辛基苯氧丙酸或者2，4-二叔丁基苯氧丙酸。上述两种物质采用分开制备，根据要制备的物质，选择加入4-辛基苯酚或者2， 4-二叔丁基苯酚。
(2)皂化的混合萃取剂的制备：取0.006mol的4-辛基苯氧丙酸和 0.026mol的2，4-二叔丁基苯氧丙酸，组成混合萃取剂。再加5mL水，加入5mL的5mol/L氢氧化钠溶液，搅拌30分钟，制备成皂化的混合萃取剂；
(3)含镍锂料液的制备：同实施例1。
(4)萃取过程：将步骤(2)制备的皂化的混合萃取剂20.1g加入到 250g料液中，此时，含镍锂料液和混合萃取剂的重量比为12.4：1，继续搅拌30分钟，镍离子进入混合萃取剂，锂离子仍然在水相中。
(5)反萃取过程：使用6mol/L盐酸对步骤(4)中已萃取了镍的萃取剂进行反萃取，使镍进入无机酸溶液中，从而使萃取剂再生。
经过1级萃取，对水相中的镍、镁和锂的含量测定结果表明，萃取后的溶液含镍0.048g/L，镁0.03g/L，锂0.634g/L，pH＝7，镍和锂得到了较好地分离，镍离子、镁离子和锂离子的萃取率分别为：97.9％，40％和3.85％，具体分离系数为βNi/Li＝1181，βNi/Mg＝71。萃取后的混合萃取剂组分经过核磁共振仪表征，其分子结构无明显变化。萃取前和萃取后水相各组分含量见表1。
实施例4
在本实施例中，第一化合物为4-己基苯氧丁酸和4-辛基苯氧丁酸的混合物，第二化合物为2，4-二己基苯氧丁酸，也即，在式(I)中，m＝3， R1为4-己基和4-辛基；式(II)中，n＝3，R2为2-己基，R3为4-己基。
(1)4-己基苯氧丁酸和4-辛基苯氧丁酸的混合物，以及2，4-二己基苯氧丁酸的制备：
往反应容器中加入乙醇1mol，加入4-己基苯酚和4-辛基苯酚的混合物 (摩尔比1：1)，或者2，4-二己基苯酚1.0mol，氢氧化钠1.0mol，反应温度设定110℃，反应1.5小时。将溴丁酸钠1.0mol，缓慢加入反应容器中，维持反应温度110℃反应时间2小时，得反应液。冷却至室温后，加入90mL的6mol/L的盐酸，酸化5分钟，减压蒸馏，得到4-己基苯氧丁酸和4-辛基苯氧丁酸的混合物(摩尔比1：1)或者2，4-二己基苯氧丁酸。上述物质采用分开制备，根据要制备的物质，选择加入4-己基苯酚和4-辛基苯酚的混合物，或者2，4-二己基苯酚。
(2)皂化的混合萃取剂的制备：取0.026mol的4-己基苯氧丁酸和4- 辛基苯氧丁酸的混合物以及0.006mol的2，4-二己基苯氧丁酸，组成混合萃取剂。再加5mL水，加入1.28mL的5mol/L氢氧化钠溶液，搅拌，制备成皂化的混合萃取剂。
(3)含镍锂料液的制备：锂离子电池经过焙烧，用硫酸浸出，沉淀钴后得到的料液，含镍0.32g/L，镁0.005g/L，锂0.066g/L，调节pH＝6。
(4)萃取过程：将步骤(2)制备的皂化的混合萃取剂23g加入到步骤(3)制得的2500g含镍锂料液中，此时，含镍锂料液和混合萃取剂的重量比为109：1；继续搅拌10分钟，镍离子进入混合萃取剂中，锂离子仍然在水相中。
(5)反萃取过程：使用20mL的6mol/L盐酸对步骤(4)中已萃取了镍的混合萃取剂进行反萃取，使镍进入无机酸溶液中，从而使萃取剂再生。
经过1级萃取，对水相中的镍、镁和锂的含量测定结果表明，萃取后的溶液含镍0.00204g/L，镁0.00183g/L，锂0.061g/L，pH＝7。镍和锂得到了较好地分离。镍离子、镁离子和锂离子的萃取率E分别为：99.12％， 63.39％和7.01％。具体分离系数为βNi/Li＝1494，βNi/Mg＝65。萃取前和萃取后水相各组分含量见表1。
实施例5
在本实施例中，第一化合物和第二化合物分别为4-十二烷基苯氧丁酸和2，4-双十二烷苯氧己酸，也即，在式(I)中，m＝3，R1为4-十二烷基；式(II)中，n＝5，R2为2-十二烷基，R3为4-十二烷基。
(1)4-十二烷基苯氧丁酸和2，4-双十二烷苯氧己酸的制备：
往反应容器中加入乙醇50mol，加入4-十二烷基苯酚或者2，4-双十二烷基苯酚1.0mol，氢氧化钠1.2mol，反应温度设定120℃，反应4小时。将溴丁酸钠或者溴己酸钠1.2mol，缓慢加入反应容器中，维持反应温度 120℃反应时间2小时，得反应液；冷却至室温后，加入90mL的6mol/L 的盐酸，酸化10分钟，减压蒸馏，得到4-十二烷基苯氧丁酸或者2，4-双十二烷基苯氧己酸。上述两种物质采用分开制备，根据要制备的物质，前者选择加入4-十二烷基苯酚和溴丁酸钠，后者选择2，4-双十二烷基苯酚和溴己酸钠。
(2)皂化的混合萃取剂的制备：取0.002mol的4-十二烷基苯氧丁酸和0.030mol的2，4-双十二烷苯氧己酸，组成混合萃取剂。再加5mL水，加入7.05mL的5mol/L氢氧化钠溶液，搅拌10分钟，制备成皂化的混合萃取剂。
(3)含镍锂料液的制备：锂离子电池经过焙烧，用硫酸浸出，沉淀钴后得到的含镍锂料液，含镍锂料液中，含镍46.4g/L，镁1g/L，锂 13.18g/L，pH＝2。
(4)萃取过程：将步骤(2)制备的皂化的混合萃取剂25g加入到步骤(3)制得的12.5g含镍锂料液中，此时，含镍锂料液和混合萃取剂的重量比为0.5：1；继续搅拌10分钟，镍离子进入混合萃取剂中，锂离子仍然在水相中。
(5)反萃取过程：使用20mL的6mol/L盐酸对步骤(4)中已萃取了镍的混合萃取剂进行反萃取，使镍进入无机酸溶液中，从而使萃取剂再生。
经过1级萃取，对水相中的镍、镁和锂的含量测定结果表明，萃取后的溶液含镍0.920g/L，镁0.552g/L，锂12.27g/L，pH＝7。镍和锂得到了较好地分离。镍离子、镁离子和锂离子的萃取率E分别为：98.02％，44.8％和6.89％。具体分离系数为βNi/Li＝668，βNi/Mg＝60.9。萃取前和萃取后水相各组分含量见表1。
对比例1
与实施例1不同的是：
本对比例的萃取剂仅采用4-壬基苯氧乙酸。
经过1级萃取，单一萃取剂4-壬基苯氧乙酸体系，萃取后的溶液含镍 0.202g/L，镁0.036g/L，锂0.558g/L，pH＝7，镍锂的分离系数为βNi/Li＝58。
对比例2
与实施例1不同的是：萃取剂采用2，6-二叔丁基苯氧乙酸；
经过1级萃取，单一萃取剂2，6-二叔丁基苯氧乙酸萃取后的溶液含镍 0.856g/L，镁0.032g/L，锂0.633g/L，pH＝7，镍锂的分离系数为βNi/Li＝41。
对比例3
与实施例1不同的是：本对比例的萃取剂原料仅采用仲辛基苯氧乙酸 (市售，纯度99.5％)。
(1)单一萃取剂的制备：取0.032mol的仲辛基苯氧乙酸，加5mL水，再加入5mL的5mol/L氢氧化钠溶液，搅拌，制备成单一萃取剂。
经过1级萃取，镍锂的分离系数为βNi/Li＝49。
表1：实施例1～5和对比例1～3，萃取前和萃取后水相各组分含量 (g/L)和镍锂的分离系数βNi/Li。
Figure RE-GDA0002405540220000111
Figure RE-GDA0002405540220000121
从表1可以看出采用本发明提供的混合萃取剂仅需要1级萃取，即可对镍锂的分离起到优异效果，且其分离系数达662以上；由实施例1～5及对比例1～3可知，单一萃取剂无协同萃取效应，其对镍锂的分离系数远远不及混合萃取剂；由实施例1、对比例1、对比例2可知，两单一萃取剂对镍锂的分离系数βNi/Li之和，也远远小于两者共同作用时的分离系数。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种用于镍锂分离的混合萃取剂，其特征在于，包括：
第一化合物，为式（I）所示的化合物的任意一种或多种；
第二化合物，为式（II）所示的化合物的任意一种或多种；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式（I）；
Figure DEST_PATH_IMAGE003
式（II）
其中，m和n独立地为1 ~ 5的自然数，R1，R2，R3独立地为C4 ~ C12烷基；
所述第一化合物与所述第二化合物的摩尔比为1：0.1 ~ 1：15。
2.根据权利要求1所述的用于镍锂分离的混合萃取剂，其特征在于，m和n独立地为2或3或4；和/或，R1、R2和R3各自独立地选自C6~C10的烷基。
3.一种镍锂分离的方法，其特征在于，使用权利要求1-2任一项所述用于镍锂分离的混合萃取剂进行分离，包括以下步骤：
（1）、将第一化合物和第二化合物混合，组成混合萃取剂，将混合萃取剂再与无机碱混合，制得皂化的混合萃取剂；
（2）、将皂化的混合萃取剂与含镍锂料液混合，搅拌萃取，得到含镍萃取相和含锂萃余相；
（3）、使用无机酸对所述含镍萃取相进行反萃取，得到混合萃取剂和含镍无机酸溶液。
4.根据权利要求3所述镍锂分离的方法，其特征在于，所述第一化合物和第二化合物的总和与无机碱的摩尔比为1：0.2~1。
5.根据权利要求3所述镍锂分离的方法，其特征在于，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述镍锂分离的方法，其特征在于，所述无机酸选自盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多种，无机酸的浓度为0.5~12 mol/L。
7.根据权利要求3所述镍锂分离的方法，其特征在于，所述含镍锂料液的pH为2~8。
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