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我国西部拥有丰富的卤水锂资源,是世界上最具开发价值的盐湖区之一,但绝大部分盐湖卤水中锂离子含量低,同时富含大量的钠、钾、钙、镁离子,因此实现锂离子与其它离子的高效分离,是开发我国盐湖锂资源的关键所在。本文以盐湖卤水体系为研究对象,采用分子模拟和实验相结合的方法研究萃取剂与卤水中各离子之间的相互作用,初步建立了盐湖卤水萃取提锂的作用机理模型和计算方法,为后续萃取剂的改进提供依据。论文首先通过研究西台及察尔汗卤水蒸发过程中的化学组成变化,盐类析出顺序、种类和物理化学性质的变化,获得锂在卤水蒸发过程中的富集与损失规律,为盐湖提锂工艺的优化提供依据。选择经过富集的老卤作为水相,TBP-煤油-FeCl3萃取体系作为萃取剂,对锂离子萃取—反萃过程进行系统研究。实验结果表明,TBP-煤油-FeCl3萃取体系对锂离子的选择性较好,萃取效果稳定。获得了萃取的最优工艺条件：萃取相比O/A为1.5,TBP质量分数为75%,[Fe3+]/[Li+]为2,[H+]为0.02 mol/L,萃取时间为20 min,萃取温度为20℃；洗涤的相比为15；反萃取的盐酸浓度为1 mol/L,相比为2.5。锂离子的单级萃取率可达到90%左右,反萃取液中锂离子浓度约为1.670g/L,单级循环锂离子收率约为70%,并通过斜率法确定了萃取反应萃合比为2,萃取平衡常数为5.26 L3.mol-3.通过红外与核磁分析研究,初步探明是TBP上的P=O双键与LiFeCl4金属络合物的配位水分子产生氢键作用而使得金属络合物与TBP结合。利用分子模拟对萃取机理进行进一步研究,结果证明了LiFeCl4是通过3个配位水分子与TBP结合的。通过比较LiFeCl4、NaFeCl4、KFeCl4与TBP结合后最优结构的结合能,证明TBP-煤油-FeCl3萃取体系对锂离子具有选择性。