一种萃取组合物、萃取体系、萃取方法及反萃取方法与流程

本发明涉及一种萃取组合物、萃取体系、萃取方法及反萃取方法。

背景技术：

锂不仅在国防工业中有着重要应用，它在国民经济中的重要性也日益彰显，特别是在能源领域：⁶li和⁷li分别是未来核聚变反应堆的燃料和核裂变反应所用重要材料；它作为电池材料的需求也日益增长。因此，锂有“21世纪的能源金属”之称。国内外对锂的需求量持续增长，因此对锂资源的研究和开发利用显得迫在眉睫。

盐湖卤水是锂的重要资源。我国具有丰富的盐湖卤水锂资源，其蕴藏量居世界前列。但是，由于卤水中含有多种金属离子，其综合利用及从卤水中分离提取锂的技术是需要研究的重要课题，特别是对于含有高浓度镁、低浓度锂的所谓“高镁锂比”卤水中分离提取锂，是公认的世界性技术难题。

溶剂萃取技术是从溶液中分离提取各种金属的有效技术，它具有分离效率高、工艺和设备简单、操作连续化、易于实现自动控制等优点，被认为是从“高镁锂比”卤水中提取分离锂的最有前途的方法之一。自上世纪六十年代中期以来，国内外已提出了若干萃取体系及工艺。1967年，nellij.r.等发明了一种萃取体系及工艺[1.nellij.r.etal.fr.1,535,818(1967)；usp3,537,813(1970).]：在卤水中添加fecl3作为共萃剂，用80％二异丁酮-20％磷酸三丁酯(tbp)作为有机相，将li与fe以lifecl4形式共萃取进入有机相，与水相中大量mgcl2及其他金属分离。该体系对li的萃取虽具较高的选择性，但用水反萃取产生licl和fecl3混合液，须用二(2-乙基己基)磷酸-磷酸三丁酯体系再次萃取分离li与fe，致使工艺冗长、操作繁琐，至今未见其用于工业生产。1979年，中科院青海盐湖研究所提出了用单一萃取剂磷酸三丁酯的煤油溶液萃取锂的体系和工艺，从而简化了萃取体系，并于1984年进行了从大柴旦盐湖卤水中萃取锂的半工业试验，于1987年申请了中国发明专利[3.黄师强等，中国发明专利，87103431]，并获得了授权。但是，该体系中磷酸三丁酯浓度较高，对萃取设备的腐蚀性较强，且在长期运转中萃取剂不仅在水中溶解损失，而且在酸性介质中磷酸三丁酯发生降解，特别是它对用于制作萃取设备的材质的严重溶胀作用限制了其工业大规模应用。

中国发明专利(cn103055539a)公开了采用酰胺类化合物或酰胺类化合物和中性磷氧类化合物的混合物为萃取剂、三氯化铁为共萃剂及脂肪烃或芳香烃为稀释剂进行锂萃取的方法。但就其公开的具体方法而言，在产业化过程中仍纯在诸多问题，如单级萃取率较低，影响产量和收率，要想获得较高收率必须增加萃取级数；锂与镁、钠、钾的分离因数不够大，直接得到的产品不能达到高纯度要求，必须增加洗涤级数或其他后处理方式。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题在于，为了克服现有从含锂卤水中萃取锂的萃取剂对设备腐蚀严重、萃取剂溶损大、单级萃取率低收率低、产品纯化工艺长等缺点，而提供一种萃取组合物、萃取体系、萃取方法及反萃取方法。本发明的萃取组合物自身酸碱稳定性好，水相溶解度小，密度、粘度较小，锂萃取率和反萃率高、锂与钠钾镁分离因数大、对设备腐蚀性小，且适用于工业化运作要求。

本发明提供了一种萃取组合物，其包含：萃取剂和中性磷氧类化合物；所述萃取剂包含：n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺和n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺；

中性磷氧类化合物通式结构如下(式a)：

其中，r¹和r²独立地为直链或带有支链的c1-c12烷基、直链或带有支链的c1-c12烷氧基、噻吩基、吡啶基、萘基、取代或未取代的苯基，或者取代或未取代的苯氧基；

当所述的苯基被取代时，取代基选自以下一个或多个：卤素、c1-c6烷基、羟基、c1-c6烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、苯氧基、哌啶基、吗啉基、吡咯基、四氢吡咯基、硝基、氨基；当苯基上的取代基为多个时，所述的取代基相同或不同；

当所述的苯氧基被取代时，取代基选自以下一个或多个：卤素、c1-c6烷基、羟基、c1-c6烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、苯氧基、哌啶基、吗啉基、吡咯基、四氢吡咯基、硝基、氨基；当苯氧基上的取代基为多个时，所述的取代基相同或不同。

所述的中性磷氧类化合物中，所述的“直链或带有支链的c1-c12烷基”优选“直链或带有支链的c1-c8烷基”，更优选“直链或带有支链的c4-c8烷基”。所述的“直链或带有支链的c1-c8烷基”优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、1-甲基-庚基或2-乙基-己基。

所述的中性磷氧类化合物中，所述的“直链或带有支链的c1-c12烷氧基”优选“直链或带有支链的c1-c8烷氧基”，更优选“直链或带有支链的c4-c8烷氧基”。所述的“直链或带有支链的c1-c8烷氧基”优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、1-甲基-庚氧基或2-乙基-己氧基。

所述的如式a所示的中性磷氧类化合物优选下列化合物中的一种或多种：

所述的萃取组合物中，所述的萃取剂与中性磷氧类化合物的体积比优选7:1～1:8，更优选5:1-1:5，最优选2:1-1:2(例如1:1-3:2)。

所述的萃取剂中，n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺与n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺的体积比优选10:1～1:10，更优选5:1-1:6，最优选3:1-1:2.5(例如2:1-1:1)。

所述的萃取剂中还可包括其他酰胺类化合物，所述的其他酰胺类化合物优选n,n-二(2-乙基己基)-2-甲基丙酰胺、n,n-二己基乙酰胺、n,n-二己基丙酰胺、n,n-二己基-2-甲基丙酰胺、n,n-二己基苯甲酰胺、n,n-二己基对甲基苯甲酰胺和n,n-二己基正丁酰胺中的一种或多种：

所述的萃取剂中，当含有其他酰胺类化合物时，所述的其他酰胺类化合物的用量没有特殊要求，只要不影响所述的萃取剂的萃取和反萃取性能即可。所述的萃取剂中，当含有其他酰胺类化合物时，所述的n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺和n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺在萃取剂中的含量优选0.01％-99.9％，更优选70％-87.5％，更优选80％。所述的萃取剂中，当含有其他酰胺类化合物时，所述的n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺和n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺的总体积与其他酰胺类化合物的体积比优选7:3-7:1，更优选4:1。

所述的萃取组合物中优选还包含稀释剂，所述的稀释剂可为本领域常规的稀释剂。所述的稀释剂优选常压下沸点等于或高于100℃的脂肪烃(例如十二烷)或芳香烃，也可以为煤油。所述的稀释剂的用量优选10％-80％，进一步优选20％-60％，最优选30％-40％，百分数为稀释剂相对于萃取组合物总体积的体积百分数。

所述的萃取组合物中优选还包含共萃剂，所述的共萃剂在萃取时可以先溶解在水相中，也可先使其稳定在有机相中。所述的共萃剂一般指能明显提高锂萃取率的正三价的铁盐，可以是三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁和/或磷酸铁等，优选三氯化铁。所述的共萃剂的用量可根据待萃取物质中锂离子的含量来确定，一般共萃剂中三价铁离子与待萃物质中锂离子的摩尔比优选1:1-2:1，更优选1.1:1-1.75:1，最优选1.3:1-1.5:1。所述的待萃物质优选含锂卤水。

当所述的萃取组合物中除了萃取剂和中性磷氧类化合物还包含其他成分时，所述的萃取剂和中性磷氧类化合物在萃取组合物有机相中的总含量优选为20％-90％，更优选40％-80％，最优选60％-70％(体积百分数)。

所述的萃取剂可由n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺与n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺组成。所述的萃取剂还可以由n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺与n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺，以及n,n-二(2-乙基己基)-2-甲基丙酰胺、n,n-二己基乙酰胺、n,n-二己基丙酰胺、n,n-二己基-2-甲基丙酰胺、n,n-二己基苯甲酰胺、n,n-二己基对甲基苯甲酰胺和n,n-二己基正丁酰胺中的一种或多种组成。

所述的萃取组合物进一步优选由所述的萃取剂、如式a所示的中性磷氧类化合物和所述的稀释剂组成。

所述的萃取组合物更优选由所述的萃取剂、如式a所示的中性磷氧类化合物、所述的稀释剂和所述的共萃剂组成。

本发明还提供了一种萃取体系，其包括所述的萃取组合物和含锂卤水。

所述的萃取体系中，所述的含锂卤水可为本领域常规的含锂卤水，本发明优选含高镁锂比的含锂卤水，所述的高镁锂比一般指含锂卤水中mg²⁺/li⁺的摩尔比在2～30之间，优选16。所述的含锂卤水可包含：0.02mol/l-2.0mol/l的li⁺、2.0mol/l-5.0mol/l的mg²⁺、0mol/l-0.5mol/l的na⁺、0mol/l-0.5mol/l的k⁺、≥6mol/l的cl^-、0mol/l-0.90mol/l的b2o3和0.001mol/l-0.5mol/l的h⁺(卤水酸度)。所述的含锂卤水优选包含：0.144mol/l-2.0mol/l的li⁺、4mol/l-4.64mol/l的mg²⁺、0.05mol/l-0.4mol/l的na⁺、0.02mol/l-0.4mol/l的k⁺、9.2-10.7mol/l的cl^-、0mol/l-0.1mol/l的b2o3和0.04mol/l-0.3mol/l的h⁺(卤水酸度)。所述的含锂卤水更优选包含：0.29mol/l-2.0mol/l的li⁺、4mol/l-4.32mol/l的mg²⁺、0.05mol/l-0.1mol/l的na⁺、0.02mol/l-0.4mol/l的k⁺、9.8-10.7mol/l的cl^-、0mol/l-0.01mol/l的b2o3和0.04mol/l-0.05mol/l的h⁺(卤水酸度)。

所述的萃取体系中，所述的萃取组合物有机相(有机相)与含锂卤水(水相)的体积比优选1:5-10:1，更优选1:2-6:1，最优选1:1-2:1。

所述的萃取体系中，若所述的萃取组合物含有共萃剂，所述的共萃剂在含锂卤水中的浓度优选0.05mol/l–3.5mol/l。

本发明还提供了一种萃取方法，其包括如下步骤：采用所述的萃取组合物对含锂卤水进行萃取。

所述的萃取方法可为本领域常规的萃取锂的方法，优选包括下列步骤：将含稀释剂、所述的萃取剂和中性磷氧类化合物的有机相与含共萃剂的含锂卤水混合，振荡或搅拌平衡，静置分层。其中，通过振荡或搅拌传质。

所述的萃取方法中，有机相和水相的温度优选为10℃-50℃(优选20-40℃，更优选25℃-30℃)，即在10℃-50℃下进行萃取。

所述的萃取方法还可借助离心萃取器、混合澄清槽、萃取塔等萃取设备完成传质和分相过程。所述的离心萃取器、混合澄清槽、萃取塔均可为本领域的常规萃取设备，其使用条件和方法均可参照从含锂水溶液中萃取锂的常规使用条件和方法。

本发明还提供了一种反萃取方法，其包括如下步骤：将经上述萃取方法获得的含锂有机相与酸的水溶液混合，振荡或搅拌平衡，静置分层。其中，有机相负载的锂转入水相。

所述的反萃取方法中，所述的酸的水溶液的摩尔浓度较佳地为0.5mol/l-12mol/l，更佳地为4-10mol/l，最优选6-8mol/l，所述的摩尔浓度是指酸的物质的量占酸的水溶液总体积的比。

所述的反萃取方法中，所述的酸的水溶液中的酸可为本领域常规的酸，较佳地为无机酸。所述的无机酸较佳地为盐酸、硫酸、磷酸和硝酸中的一种或多种，更佳地为盐酸。

所述的反萃取方法中，所述的含锂有机相与酸的水溶液的体积比可为本领域常规的体积比，如1:1-50:1，优选5:1-40:1，更优选10:1-30:1。

所述的反萃取方法优选在10-50℃下进行，更优选24-25℃。

本发明中，有机相与水相的相比指未将共萃剂含在内情况下，有机相与水相的体积比。

本发明中，所述的常压是指1个大气压，101.325kpa。

在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：萃取剂自身酸碱稳定性好，水溶性、密度和粘度较小减少了萃取过程中的损失，提高萃取得到的锂的纯度，克服了现有从含锂卤水中萃取锂的萃取剂对设备腐蚀严重、萃取剂溶损大等缺点。本发明的萃取组合物、萃取体系和方法对锂的单级萃取率和反萃率高、锂与钠钾镁分离因数大、收率高、产品纯化容易，适用于工业化运作要求。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

下列实施例中涉及的份数均指体积份数。

除非特别定义，本发明中涉及的术语解释如下：

1、相比

对于间歇萃取过程，萃取有机相体积v(m³)和料液水相l(m³)之比称为相比；对于连续萃取过程，萃取相体积流量v(m³/s)和料液相体积流量l(m³/s)之比也称为相比或两相流比，本文中统一用o/a表示两相体积或流量。相比用r表示：

式中：vo为萃取相的体积，va为料液相的体积

2、萃取率

萃取率表示萃取过程中被萃取物质由料液相转入萃取相的量占被萃取物质在原料液相中总量的百分比，它代表萃取分离的程度。萃取率e(％)的计算公式为：

式中：na为料液中被萃取物质的量，no为余液中被萃取物质的量。

3、分配比

分配比又称为分配系数。被萃取物质a在两相中的分配行为可以理解为a在两相中存在的多种形态a1，a2，...，an分配的总效应。在通常情况下，实验测定值代表每相中被萃取物质多种存在形态的总浓度。体系分配系数定义为在一定条件下，当体系达到平衡时，被萃取物质在萃取有机相(o)中的总浓度与在料液相(a)中的总浓度之比，用d表示：

分配比表示萃取体系达到平衡后被萃取物质在两相中的实际分配比例，一般由实验测定。被萃物的分配比愈大，表明该物质愈易被萃取，同时分配比的大小除了与被萃物的性质有关外，还与萃取条件有关，如水相中被萃物浓度、酸度、共存的其它物质，有机物中萃取剂的种类和浓度，稀释剂的种类以及萃取时的温度等有关。

4、分离因数

在一定条件下进行萃取分离时，两种待分离物质在两相间的萃取分配比的比值，称为萃取分离因数，又称萃取分离系数，常用β表示。若a、b分别表示两种待分离物质，则有：

式中：da为a物质的分配比，db为b物质的分配比。

萃取分离系数定量表示了某个萃取体系分离料液相中两种物质的难易程度。β值为1时这两种物质无法被分离，β值越大或者越小，分离效果越好，即萃取剂的分离选择性越高。

实施例1

含锂卤水组成为：

有机相：以煤油为稀释剂，化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、tbp在煤油溶液中的含量分别为25％、5％、30％(各成分占有机相总体积的百分比)；

取1份含锂卤水，加入fec13作为共萃剂，使水相中fe³⁺/li⁺摩尔比为1.3，充分溶解。加入2份上述有机相(萃取相比，有机相/水相，即o/a＝2:1)，在25℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺、mg²⁺浓度，由此计算出li的萃取率为87.69％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为3.562、0.059、0.067、0.00406。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为877、60.4、53.2。

实施例2

含锂卤水组成为：

有机相：以煤油为稀释剂，化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、tbp在煤油溶液中的含量分别为10％、60％、10％(各成分占有机相总体积的百分比)；

在一分液漏斗中加入1份含锂卤水，加入fec13作为共萃剂，使水相中的fe³⁺/li⁺摩尔比为1.1，加入1份上述有机相(相比o/a＝1/1)，在25℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺，由此计算出li的萃取率为89.24％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为8.294、0.106、0.158、0.00978。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为848、78.2、52.5。

实施例3

含锂卤水组成为：

有机相：以煤油为稀释剂，化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、tbp在煤油溶液中的含量分别为5％、5％、80％(各成分占有机相总体积的百分比)；

在一分液漏斗中加入1份含锂卤水，加入fec13作为共萃剂，使水相中的fe³⁺/li⁺摩尔比为1.75，加入6份上述有机相作为萃取组合物(相比o/a＝6/1)，在40℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺，由此计算出li的萃取率为93.06％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为2.235、0.0187、0.0218、0.00212。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为1054、119.5、102.5。

实施例4

含锂卤水组成为：

有机相：以煤油为稀释剂，化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、磷酸三辛酯在煤油溶液中的含量分别为25％、25％、10％(各成分占有机相总体积的百分比)；

取1份含锂卤水，加入fec13作为共萃剂，使水相中的fe³⁺/li⁺摩尔比为1.3，充分溶解。加入2份上述有机相(萃取相比o/a＝2:1)，在25℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺、mg²⁺浓度，由此计算出li的萃取率为81.59％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为2.216、0.024、0.036、0.0051。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为434、92.3、61.6。

实施例5

含锂卤水组成为：

有机相：以煤油为稀释剂，化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、甲基磷酸二仲辛酯(p350)在煤油中的含量分别为10％、10％、20％(各成分占有机相总体积的百分比)。

取1份含锂卤水，加入fec13作为共萃剂，使水相中的fe³⁺/li⁺摩尔比为1.3，充分溶解。加入2份上述有机相(萃取相比o/a＝2:1)，在25℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺、mg²⁺浓度，由此计算出li的萃取率为93.18％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为6.831、0.085、0.079、0.0106。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为644、80.4、86.5。

实施例6

含锂卤水组成为：

有机相：以煤油为稀释剂，化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲基丙酰胺、tbp在煤油中的含量分别为10％、60％、10％、10％(各成分占有机相总体积的百分比)；

取1份含锂卤水，加入fec13作为共萃剂，使水相中的fe³⁺/li⁺摩尔比为1.5，充分溶解。加入2份上述有机相(萃取相比o/a＝2:1)，在25℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺、mg²⁺浓度，由此计算出li的萃取率为94.65％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为8.846、0.076、0.073、0.00799。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为1107、116.4、121.2。

实施例7

含锂卤水组成为：

有机相：以煤油为稀释剂，化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、n,n-二己基丙酰胺、tbp在煤油溶液中的含量分别为10％、25％、15％、10％(各成分占有机相总体积的百分比)；

取1份含锂卤水，加入fec13作为共萃剂，使水相中的fe³⁺/li⁺摩尔比为1.1，充分溶解。加入2份上述有机相(萃取相比o/a＝2:1)，在25℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺、mg²⁺浓度，由此计算出li的萃取率为89.55％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为4.285、0.033、0.046、0.00396。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为1082、129.8、93.1。

实施例8

含锂卤水组成为：

有机相：以煤油为稀释剂，化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、n,n-二己基苯甲酰胺、tbp在煤油溶液中的含量分别为30％、10％、10％、10％(各成分占有机相总体积的百分比)；

取1份含锂卤水，加入fec13作为共萃剂，使水相中的fe³⁺/li⁺摩尔比为1.5，充分溶解。加入2份上述有机相(萃取相比o/a＝2:1)，在25℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺、mg²⁺浓度，由此计算出li的萃取率为91.03％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为5.074、0.045、0.054、0.00487。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为1042、112.8、94.0。

实施例9

含锂卤水组成为：

有机相：以煤油为稀释剂，化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、n,n-二己基对甲基苯甲酰胺、tbp在煤油溶液中的含量分别为30％、10％、10％、10％(各成分占有机相总体积的百分比)；

取1份含锂卤水，加入fec13作为共萃剂，使水相中的fe³⁺/li⁺摩尔比为1.5，充分溶解。加入2份上述有机相(萃取相比o/a＝2:1)，在25℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺、mg²⁺浓度，由此计算出li的萃取率为91.03％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为5.074、0.057、0.062、0.00546。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为929、89.0、81.8。

实施例10

含锂卤水组成为：

有机相：化合物n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺、n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺、tbp的含量分别为30％、30％、40％(各成分占有机相总体积的百分比)；

取2份上述有机相，按水相中fe³⁺/li⁺摩尔比为2，向该有机相中加入fec13。取1份含锂卤水，与上述含有fec13的有机相混合(萃取相比o/a＝2:1)，在40℃条件下使两相充分混合进行萃取。混合结束后，静置分层，分相效果好，水相无色，两相界面清晰。分别测出平衡水相及有机相中li⁺、na⁺、k⁺、mg²⁺浓度，由此计算出li的萃取率为95.44％，li⁺、na⁺、k⁺和mg²⁺的分配比分别为10.465、0.097、0.083、0.0115。li/mg、li/na和li/k的分离系数分别为910、107.9、126.1。

对比例1～3

将有机相分别替换为n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺+n,n-二(2-乙基己基)-2-羟基乙酰胺+tbp的煤油溶液、n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺+n,n-二(2-乙基己基)叔丁酰胺+tbp的煤油溶液、n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺+n,n-二(2-乙基己基)-2-乙氧基乙酰胺+tbp的煤油溶液，其余操作和条件同实施例1。实验结果如下表所示：

实施例11(反萃取)

一个有效的萃取体系，不仅要求具有优良的萃取性能，而且要有良好的反萃取性能。

有机相：实施例1、2、4获得的含锂离子的有机相；

水相：不同摩尔浓度的盐酸水溶液；

将含锂离子的有机相与不同摩尔浓度的盐酸水溶液混合(混合比例见表1)，在24℃下振荡10分钟，静置分层，测定平衡两相中li⁺浓度。具体参数见下列表1。

对比例4和5：专利cn103055539a中n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺+tbp、tbp反萃取实施例，具体条件如下：取30份萃取后负载锂的有机相，加入1份6mol/lhcl(相比o/a＝30)，振荡10分钟，温度为室温24℃，进行反萃取，静置分层。测定反萃取平衡有机相和水相中的li浓度。

表1

实施例12萃取剂的制备

普遍制备方法：在装备有温度计、恒压滴液漏斗、机械搅拌的2l的三颈瓶中，分别加入胺类反应物1mol、400ml二氯甲烷和153ml(1.1mol)三乙胺，打开搅拌，并使体系降温至0℃，同时将1.05mol的酰氯和约200ml的二氯甲烷溶液置于滴液漏斗中并开始滴加，保持体系温度不超过15℃，约30分钟滴加完毕。撤去冰浴，室温反应过夜。加入等体积的水溶解生成的固体，分液漏斗分层后，有机相用稀盐酸和饱和食盐水洗涤，并用无水硫酸钠干燥，脱除溶剂后，减压蒸馏。

n,n-二(2-乙基己基)乙酰胺：

胺类反应物：二异辛基胺；酰氯：乙酰氯。产率:90％；138～143℃/9×10^-2mba；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.13-3.34(m,2h),3.14(d,2h),2.09(s,1h),1.59-1.68(m,2h),1.23-1.39(m,16h),0.85-0.91(m,12h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ170.903,52.095,48.311,38.284,36.898,30.561,30.473,28.752,28.716,23.859,23.764,23.035,22.991,21.970,14.022,13.985,10.806,10.638；ir(thinfilm):2961,2929,2873,2857,1651,1463,1379,1234,1185,1037cm^-1；ms(esi):284.7(m⁺+1),306.3(m⁺+na)；ea:calcd.forc18h37no:c,76.26；h,13.14；n,4.94,found:c,76.29；h,13.19；n,4.91.

n,n-二(2-乙基己基)-2-甲氧基乙酰胺：

胺类反应物：二异辛基胺；酰氯：丙酰氯。产率:94％；120～136℃/1.5×10^-2mba；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.21-3.32(m,2h),3.13(d,2h),2.35(dd,2h),1.56-1.57(m,1h),1.65-1.68(m,1h)1.23-1.35(m,16h),1.14(t,3h),0.84-0.89(m,12h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ174.450,51.384,48.827,38.423,36.959,30.576,30.498,28.771,28.701,26.555,23.898,23.774,23.053,23.007,14.036,14.013,10.844,10.666,9.868；ir(thinfilm):2959,2929,2873,1651,1464,1425,1378,1220，1205，1071cm^-1；ms(esi):298.8(m⁺+1)；ea:calcd.forc19h39no:c,76.70；h,13.21；n,4.71,found:c,76.41；h,13.47；n,4.86.

n,n-二(2-乙基己基)-2-甲基丙酰胺：

胺类反应物：二异辛基胺；酰氯：2-甲基丙酰氯。产率:90％；138～146℃/1.6×10^-2mba；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.19-3.30(m,2h),3.15(d,2h),2.77-2.83(m,1h),1.66-1.70(m,1h),1.53-1.56(m,1h),1.17-1.35(m,16h),1.10(s,3h),1.11(s,3h),0.84-0.90(m,12h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ177.789,51.422,49.091,38.950,37.083,30.529,30.459,30.250,28.771,28.716,23.851,23.720,23.053,23.007,19.575,14.036,14.005,10.868,10.651；ir(thinfilm):2960,2929,2873,1647,1467,1430,1380,1220,1126,1085cm^-1；ms(esi):312.7(m⁺+1),334.3(m⁺+na)；ea:calcd.forc20h41no:c,77.10；h,13.27；n,4.50,found:c,76.98；h,13.59；n,4.76.

n,n-二己基乙酰胺：

胺类反应物：二己基胺；酰氯：乙酰氯。产率:97％；130～142℃/6×10^-2mba；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.27(t,2h),3.14(t,2h),2.07(s,3h),1.50-1.53(m,4h),1.27-1.28(m,12h),0.85-0.88(m,6h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ170.174,48.866,45.829,31.606,31.490,28.856,27.678,26.679,26.516,22.550,21.404,13.998,13.951；ir(thinfilm):2957,2929,2873,2858,1648,1458,1422,1378,1260,1108cm^-1；ms(esi):228.6(m⁺+1),250.3(m⁺+na)；ea:calcd.forc14h29no:c,73.95；h,12.86；n,6.16,found:c,73.00；h,12.87；n,6.15.

nn-二己基丙酰胺：

胺类反应物：二己基胺；酰氯：丙酰氯。产率:97％；114～126℃/6×10^-2mba；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.13-3.35(m,2h),2.33(dd,2h),1.14-1.16(m,4h),1.20-1.35(m,12h),1.13(t,3h),0.81-0.91(m,6h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ173.373,47.913,45.992,31.544,31.464,29.003,27.702,26.609,22.558,13.966,9.682；ir(thinfilm):2957,2929,2858,1651,1465,1425,1375,1193,1074cm^-1；ms(esi):242.7(m⁺+1),264.3(m⁺+na)；ea:calcd.forc15h31no:c,74.63；h,12.94；n,5.80,found:c,74.05；h,13.48；n,5.98.

n,n-二己基-2-甲基丙酰胺：

胺类反应物：二己基胺；酰氯：2-甲基丙酰氯。产率:94％；130～138℃/5.8×10^-2mba；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.19-3.30(m,4h),2.69-2.76(m,1h),1.46-1.55(m,4h),1.21-1.35(m,12h),1.11(s,3h),1.09(s,3h),0.83-0.91(m,6h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ176.821,31.544,30.119,26.571,22.558,19.699,13.966；ir(thinfilm):2959,2929,2858,1644,1470,1425,1378,1135,1085cm^-1；ms(esi):256.7(m⁺+1),278.3(m⁺+na)；ea:calcd.forc16h33no:c,75.23；h,13.02；n,5.48,found:c,74.88；h,13.40；n,5.87.

n,n-二己基苯甲酰胺：

胺类反应物：二己基胺；酰氯：苯甲酰氯。产率:95％；138～148℃/7×10-²mba；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.34-7.37(m,5h),3.35-3.54(m,2h),3.07-3.30(m,2h),1.48-1.63(m,4h),1.00-1.48(m,12h),0.61-0.74(m,6h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ171.638,137.296,134.523,130.549,128.992,128.860,128.829,128.310,128.155,126.428,126.304,126.265,48.998,48.874,44.729,44.636,31.598,31.498,31.288,31.157,28.554,28.430,27.585,27.469,27.376,26.780,26.679,26.524,26.253,26.206,22.496,13.959；ir(thinfilm):2956,2929,2857,1636,1466,1423,1379,1300,1267,1107,1074cm^-1；ms(esi):290.6(m⁺+1),312.3(m⁺+na)；ea:calcd.forc19h31no:c,78.84；h,10.80；n,4.84,found:c,78.35；h,10.62；n,4.96.

n,n-二己基对甲基苯甲酰胺：

胺类反应物：二己基胺；酰氯：4-甲基苯甲酰氯。产率:96％；150～170℃/7×10^-2mba；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.16-7.18(m,2h),7.19-7.26(m,2h),3.30-3.48(m,2h),3.19-3.29(m,2h),2.36(s,3h),1.42-1.65(m,4h),1.00-1.39(m,12h),0.75-0.91(m,6h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ171.832,138.970,134.322,130.611,129.550,128.891,126.505,49.021,48.959,44.900,44.791,44.737,44.698,31.451,31.226,28.585,28.476,28.438,28.414,28.391,28.329,27.616,27.562,27.500,27.477,27.407,26.811,26.656,26.540,26.540,26.501,26.346,26.299,26.121,22.511,21.318,13.959；ir(thinfilm):2956,2928,2858,1636,1466,1422,1378,1180,1105,1020cm^-1；ms(esi):304.7(m⁺+1),326.3(m⁺+na)；ea:calcd.forc20h33no:c,79.15；h,10.96；n,4.62,found:c,78.95；h,11.04；n,4.61.

n,n-二己基正丁酰胺：

胺类反应物：二己基胺；酰氯：正丁酰氯。产率:93％；126～136℃/6×10^-2mba；¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ3.12-3.27(m,4h),2.26(t,2h),1.60-1.71(m,2h),1.42-1.55(m,4h),1.20-1.35(m,12h),0.88-1.02(m,9h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ172.599,47.991,47.952,45.907,34.953,31.529,29.081,27.717,26.671,26.547,22.558,18.924,13.966；ir(thinfilm):2958,2929,2858,1647,1465,1423,1378,1297,1250,1191,1145,1093cm^-1；ms(esi):304.7(m⁺+1),326.3(m⁺+na)；ea:calcd.forc16h33no:c,75.23；h,13.02；n,5.48,found:c,74.68；h,13.31；n,5.60.