【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂提取，特别是涉及一种新型萃取提锂用液态有机组合物的制备方法。更具体的，本专利技术涉及包含酚酮类化合物、协同剂和稀释剂的提锂用液态有机组合物及其制备方法。
技术介绍
1、锂是重要的能源金属元素。以锂电池为核心部件的电动汽车爆发式增长，使得社会对锂盐的需求逐年增加。锂盐主要来源于含锂矿石和含锂卤水，二者的开发都不可避免的涉及从含有碱金属和碱土金属的水溶液中提取锂的阶段。因此，开发能够对锂有特殊选择性的化合物及其组合是锂高效提取的关键。
2、专利申请202210918111.5公开了一种新型的酚酮锂萃取剂，能够实现卤水中锂与钠、钾、镁等元素的高选择性分离。然而，如何低成本绿色的实现该类萃取剂及其提锂用有机相的工业化制备仍有待研究。此外，优化其通式结构中的特定基团及其组合，从而获得更佳的锂萃取效果也是必要的。专利申请202210918111.5中实施例中公开了优选的锂提取剂结构为2-羟基-4-烷氧基-5-硝基苯乙酮或/和2-羟基-4-烷氧基-5-硝基二苯甲酮。其中，利用2-羟基-4-烷氧基-苯乙酮或/和2-羟基-4-烷氧基-二苯甲酮中间体为原料，通过硝化反应制得了性能优异的锂提取剂。其采用减压蒸馏的方法去除反应所用醋酸溶剂，获得固体萃取剂。这样会带来几个问题：1)固体萃取剂难于彻底与醋酸分离；2)含挥发性醋酸的固体萃取剂不好处理，难于从反应器中被取出；3)被蒸馏出来的含水醋酸废液难以被再次利用。该锂提取剂制备工艺，醋酸溶剂耗量大，生产成本高，副产的大量含杂质的醋酸水溶液难以处理。
3、因此，进一步
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术人提出了跳过新型酚酮类锂萃取剂纯物质的合成，而直接制备提锂用液态有机组合物的思路和制备工艺。本专利技术公开的方法避免了：1)首先制备酚酮类锂萃取剂纯物质，然后再与三烷基氧化膦协萃剂和稀释剂混合制备提锂用液态有机组合物的繁琐流程；2)酚酮类锂萃取剂纯物质制备过程中醋酸溶剂的难以回收利用问题。
2、本专利技术提出的一种制备前述萃取提锂用液体有机组合物的方法，包括：
3、提供组分a1)，组分a1)是2-羟基-4-c7-16烷氧基-苯乙酮或/和2-羟基-4-c7-16烷氧基-二苯甲酮，所述c7-16烷氧基是任选取代的；
4、将组分a1)在醋酸溶剂中进行硝化反应得到组分a1)和组分a2)的混合物；和
5、向组分a1)和组分a2)的混合物中加入氢氧化钠、协同剂和稀释剂，实现萃取剂与硝化用溶剂的分离，最终获得萃取提锂用液体有机组合物。
6、通过本专利技术提供的方法，获得了一种萃取提锂用液体有机组合物，其包含：组分a)锂提取剂、组分b)协同剂和组分c)稀释剂，其中组分a)包括组分a1)和组分a2)，组分a1)是2-羟基-4-c7-16烷氧基-苯乙酮或/和2-羟基-4-c7-16烷氧基-二苯甲酮，所述c7-16烷氧基是任选取代的，所述组分a2)是组分a1)的硝化产物。
7、本公开所述工艺省略了2-羟基-4-烷氧基-5-硝基苯乙酮或/和2-羟基-4-烷氧基-5-硝基二苯甲酮固体物质的纯化过程，大幅减少了醋酸溶剂蒸馏所需能耗，有效避免了含硝基固体物质制造过程中面临的潜在的爆炸性危险等问题，同时也直接获得了提锂用液态有机混合物。在降低生产流程复杂性和生产成本的同时，也确保了萃取剂制备的安全性和使用的有效性。
8、本公开提锂用液态有机混合物制备工艺几乎无废弃有机溶剂和废水排放，唯一副产物为醋酸钠溶液。所得副产醋酸钠溶液经过浓缩或/和结晶，可以成为具有市售价值的工业产品。
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1.一种萃取提锂用液体有机组合物，其包含：组分a)锂提取剂、组分b)协同剂和组分c)稀释剂，其中组分a)包括组分a1)和组分a2)，组分a1)是2-羟基-4-C7-16烷氧基-苯乙酮或/和2-羟基-4-C7-16烷氧基-二苯甲酮，所述C7-16烷氧基是任选取代的，所述组分a2)是组分a1)的硝化产物。
2.如权利要求1所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中，所述组分a2)为2-羟基-4-C7-16烷氧基-5-硝基苯乙酮或/和2-羟基-4-C7-16烷氧基-5-硝基二苯甲酮。
3.如权利要求1或2所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中，所述组分a1)为2-羟基-4-庚氧基苯乙酮、2-羟基-4-辛氧基苯乙酮、2-羟基-4-壬氧基苯乙酮、2-羟基-4-癸氧基苯乙酮、2-羟基-4-十一烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十二烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十三烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十四烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十五烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十六烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-庚氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-壬氧基二苯甲酮、2-羟基-4-癸氧基二苯
4.如权利要求3所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中，所述组分a2)为2-羟基-4-庚氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-辛氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-壬氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-癸氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十一烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十二烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十三烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十四烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十五烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十六烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-庚氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-壬氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-癸氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十一烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十三烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十四烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十五烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十六烷氧基-5-硝基二苯甲酮中的一种或任意几种的混合物。
5.如权利要求1-4中任一项所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中所述组分a1)与所述组分a2)的摩尔比为1:1至1:1000，优选1:10至1:100。
6.如权利要求1-5中任一项所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中所述协同剂为磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、三己基磷酸酯、三戊基磷酸酯、丁基磷酸二丁酯、二丁基磷酸丁酯、甲基磷酸二仲辛酯、甲基磷酸二异辛酯、异丙基磷酸二异辛酯、甲基磷酸二异戊酯、三苯基氧化膦、二苯基苄基氧化膦、二苯基(2-羟基苯基甲基)氧化膦、2,5-二羟苯基(二苯基)氧化膦、三辛基氧化膦(或Cyanex921)、三烷基氧化膦TRPO(或Cyanex923)中的一种或多种。
7.如权利要求1-6中任一项所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中所述稀释剂为工业白油、煤油、磺化煤油、D系列溶剂油、正庚烷、环己烷、辛烷、十二烷、石油醚、二甲苯、苯甲醚、甲基异丁基酮、甲苯、辛酮、5-壬酮、异戊醇、正丁醇、卤代苯、乙苯或二乙苯中的一种或多种。
8.如权利要求1-7中任一项所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中，所述锂提取剂a1)和a2)在萃取提锂用液体有机组合物中的总浓度为0.03mol/L～1.0mol/L；所述协同剂在萃取提锂用液体有机组合物中的浓度为0.01mol/L～2.0mol/L；所述锂提取剂与所述协同剂的摩尔比为3:1～0.5:1。
9.制备如权利要求1-8中任一项所述的萃取提锂用液体有机组合物的方法，包括：
10.如权利要求9所述的制备方法，其中在醋酸溶剂中利用硝酸或硝酸/醋酸混合酸对组分a1)2-羟基-4-烷氧基-苯乙酮或/和2-羟基-4-烷氧基-二苯甲酮进行硝化，得到组分a1)和组分a2)的醋酸溶液。
11.如权利要求10所述的制备方法，其中所述组分a1)进行硝化反应包括，将组分a1)与冰醋酸或含水醋酸混合，加热至30～110℃，之后加入硝酸或硝酸与醋酸的混酸进行反应，得到锂提取剂的醋酸溶液。
12.如权利要求11所述的制备方法，其中所述冰醋酸或含水醋酸用量为a1...
【技术特征摘要】
1.一种萃取提锂用液体有机组合物，其包含：组分a)锂提取剂、组分b)协同剂和组分c)稀释剂，其中组分a)包括组分a1)和组分a2)，组分a1)是2-羟基-4-c7-16烷氧基-苯乙酮或/和2-羟基-4-c7-16烷氧基-二苯甲酮，所述c7-16烷氧基是任选取代的，所述组分a2)是组分a1)的硝化产物。
2.如权利要求1所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中，所述组分a2)为2-羟基-4-c7-16烷氧基-5-硝基苯乙酮或/和2-羟基-4-c7-16烷氧基-5-硝基二苯甲酮。
3.如权利要求1或2所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中，所述组分a1)为2-羟基-4-庚氧基苯乙酮、2-羟基-4-辛氧基苯乙酮、2-羟基-4-壬氧基苯乙酮、2-羟基-4-癸氧基苯乙酮、2-羟基-4-十一烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十二烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十三烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十四烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十五烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-十六烷氧基苯乙酮、2-羟基-4-庚氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-壬氧基二苯甲酮、2-羟基-4-癸氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十一烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十三烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十四烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十五烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十六烷氧基二苯甲酮中的一种或任意几种的混合物。
4.如权利要求3所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中，所述组分a2)为2-羟基-4-庚氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-辛氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-壬氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-癸氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十一烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十二烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十三烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十四烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十五烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-十六烷氧基-5-硝基苯乙酮、2-羟基-4-庚氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-壬氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-癸氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十一烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十三烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十四烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十五烷氧基-5-硝基二苯甲酮、2-羟基-4-十六烷氧基-5-硝基二苯甲酮中的一种或任意几种的混合物。
5.如权利要求1-4中任一项所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中所述组分a1)与所述组分a2)的摩尔比为1:1至1:1000，优选1:10至1:100。
6.如权利要求1-5中任一项所述的萃取提锂用液体有机组合物，其中所述协同剂为磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、三己基磷酸酯、三戊基磷酸酯、丁基磷酸二丁酯、二丁基磷酸丁酯、...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾德文，李东东，曾德斌，
申请(专利权)人：北京索特莱克科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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