項目名稱：

溶劑萃取法從含鋰鹵水中綠色高效分離提取鋰鹽的科學基礎(chǔ)及關(guān)鍵技術(shù)

主要完成人：

主要完成單位：

中國科學院青海鹽湖研究所、中國科學院上海有機化學研究所

提名獎種和等級：

青海省自然科學獎；一等獎

項目簡介：

本項目屬于“化學分離工程”、“物理化學”與“冶金技術(shù)”學科領(lǐng)域，溶劑萃取是分離工程與濕法冶金技術(shù)中最為重要、應(yīng)用最為廣泛的方法之一。因此，構(gòu)建新型萃取劑的分子設(shè)計模型與其構(gòu)效關(guān)系，探索萃取機理，對鹽湖有價元素經(jīng)濟綠色高效分離具有重要意義。本項目在科技部、自然科學基金委、青海省科技廳與中國科學院資助下，圍繞著環(huán)境友好及原子經(jīng)濟性的新型鋰萃取劑的設(shè)計與合成、萃取劑結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系、鹽湖復雜體系中鋰與堿金屬及堿土金屬分離的萃取機理、物種分布規(guī)律、不同類型鹽湖資源綠色高效分離鋰的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)等具有挑戰(zhàn)性學科難題開展了研究。引領(lǐng)性原創(chuàng)成果取得了重大突破，在萃取技術(shù)從不同類型鹵水中綠色高效分離鋰研究領(lǐng)域，已形成了完整的技術(shù)體系與研發(fā)平臺，其學科地位與研究水平處于國際領(lǐng)先。

（1）設(shè)計與合成約一百個不同結(jié)構(gòu)新型酰胺類與磷（膦）酸酯類的有機化合物，建立了萃取劑的分子設(shè)計模型及其構(gòu)效關(guān)系，發(fā)展了具有應(yīng)用前景的系列新型高效綠色萃取體系。

（2）通過量子計算與萃取機理的研究，從分子水平揭示了鹽湖鋰分離提取過程中界面分子/離子相互作用和傳質(zhì)規(guī)律。首次確定了萃取體系萃取堿金屬過程的絡(luò)合物具體結(jié)構(gòu)，解決了萃取過程中形成的絡(luò)合物結(jié)構(gòu)無法確定的科學問題。

（3）通過對不同規(guī)模的全流程串級試驗研究，突破了從不同類型含鋰鹵水中高效綠色分離提取鋰的關(guān)鍵技術(shù)，首次構(gòu)建了鹽湖復雜體系“串級萃取理論”，實現(xiàn)了含鋰鹵水串級萃取鋰工藝參數(shù)的準確設(shè)計，為鹽湖鋰資源高效綠色利用提供科學與設(shè)計依據(jù)。

（4）建立了世界首條萃取技術(shù)從高鎂鋰比鹽湖鹵水中分離提取氯化鋰與硼酸聯(lián)產(chǎn)工藝，新增創(chuàng)收2.56億元，取得顯著經(jīng)濟效益。突破了高鎂鋰比鹽湖提鋰這一世界性難題，對鹽湖行業(yè)科技進步與提高市場競爭力將發(fā)揮重要作用，對世界鹽湖開發(fā)具有示范引領(lǐng)作用。

發(fā)表SCI論文17篇，總他引106次，單篇最高他引20次。申請發(fā)明專利46件，獲授權(quán)發(fā)明專利12件。培養(yǎng)博士5名，碩士3名。