少即是多：去除含锂卤水里的钙

特殊化学品公司朗盛正在将Lewatit TP 308纳入其选择性离子交换树脂产品系列中，这些产品非常适合锂盐溶液的净化。“这种类型的净化工艺发挥着非常重要的作用，有助于制造出超纯锂盐，满足锂电池和可充电锂离子电池的生产需要。”朗盛德国股份有限公司液体净化技术业务部技术营销经理Dirk Steinhilber说道。

朗盛勒沃库森分析实验室进行离子分析。

图片：朗盛化学

稀释含锂卤水的低成本软化

和传统的含锂卤水终精处理方法(主要基于沉淀操作)相比，使用离子交换树脂具有众多优势。Steinhilber介绍说：“采用离子交换工艺去除钙可以显著降低时间和成本。”

大孔Lewatit TP 308专为处理低浓度锂盐溶液(cLi < 2g/l，碱、碱土和重金属浓度较高，达到每升100毫克至数克)而开发。这种溶液来自于对主要吸附材料解吸后产生的地热卤水进行处理。

可以非常地去除这些溶液中的多价离子——主要是钙，而且渗漏少，流速高，这些优点都得益于优异的交换动力学特性。同时，整个树脂床的压降较低。与竞争对手的各种产品相比，实验室测试展现出Lewatit TP 308的性能。

这种树脂的一个引人瞩目的特征是总容量超过4.3eq/l(每升当量)。这意味着与标准树脂相比，这种树脂使用寿命更长，再生间隔也更长。因此，对再生化学品和水的需求量更低。这就使系统可用性得到了总体提升，并降低了运营成本。“这种树脂的聚合物结构经过了特别的改性，即使频繁再生也能确保较长的寿命，并显著降低工艺成本。”Steinhilber说道。

与竞争对手的各种产品相比，实验室测试展现出Lewatit TP 308的性能。可以非常地去除这些溶液中的多价离子--主要是钙，而且渗漏少，流速高，这些优点都得益于优异的交换动力学特性。同时，整个树脂床的压降较低。该图在Y轴上显示了离子交换过程中流出的钙浓度(ppm)，这是衡量所生产的锂盐水纯度的一个标准。X轴上显示的是每小时床体积的流速(BV/h)。

图片：朗盛化学

针对不同锂浓度的定制树脂

朗盛还提供用于净化浓缩锂盐溶液的定制离子交换树脂，从而扩大了Lewatit TP 308的应用范围。

这样，单分散树脂Lewatit MonoPlus TP 208和Lewatit MonoPlus TP 260可以用来去除典型锂含量为10g/l的卤水中浓度为1–100mg/l的二价离子(即钙、镁、锶和/或钡)，Lewatit MonoPlus TP 208是一种含有螯合亚氨基二乙酸(IDA)基团的树脂，适用于氯化锂、氢氧化锂和硫酸锂溶液。

除了MonoPlus系列中的单分散树脂类型之外，朗盛还提供MDS类型的这两种树脂，其聚合物珠粒的直径约为0.4mm，小于标准类型的直径(0.6–0.7mm)。由于比表面积大得多，MDS树脂具有更强的交换动力学特性和显著更高的有效容量。此外，它们还具有更高的渗透稳定性和机械稳定性。

这些树脂几乎可以去除所有杂质。例如，采用Lewatit MDS TP 208对含10ppm钙的氯化锂和氯化钠浓缩液进行处理后，只剩下ppb数量级的微量钙。

用这种方法得到的超纯锂盐溶液主要用于氯碱电解法直接生产LiOH。在该工艺中，需要保护价格昂贵的薄膜免受沉积和堵塞的影响。