鋰鹽提純是鋰電池正極材料生產(chǎn)、鹽湖提鋰、碳酸鋰制備環(huán)節(jié)的核心工序，硫酸鋰、碳酸鋰原料液內(nèi)部會伴隨鈣、鎂、鐵等二價金屬雜質(zhì)離子，此類雜質(zhì)會直接影響后續(xù)鋰鹽結(jié)晶純度，若未做深度去除，最終成品鋰鹽雜質(zhì)含量超標(biāo)，無法滿足動力電池原料純度管控標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)沉淀除雜方式需要投加大量沉淀藥劑，會同步造成鋰元素?fù)p耗，沉淀渣固廢處置流程繁瑣，藥劑投加量波動極易造成料液指標(biāo)不穩(wěn)定，因此行業(yè)逐步采用選擇性螯合樹脂完成鋰鹽料液中鈣鎂雜質(zhì)的分離去除。

　　硫酸鋰料液除鈣鎂離子去除樹脂為大孔聚苯乙烯骨架載體接枝氨甲膦酸功能基團(tuán)的螯合型離子交換材料，外觀呈均勻白色球狀顆粒，顆粒粒徑區(qū)間集中在 0.35 至 1.20 毫米，合格顆粒占比不低于 95%，材料不溶于水、酸堿料液體系，化學(xué)耐受性能適配鋰鹽提純?nèi)鞒坦r。材料核心作用機(jī)制依托膦酸基團(tuán)的多配位螯合特性，功能基團(tuán)內(nèi)氮、氧配位原子可與鈣、鎂二價陽離子形成穩(wěn)定配位螯合物，而溶液中鋰離子屬于一價陽離子，無法與樹脂活性位點形成穩(wěn)定結(jié)合結(jié)構(gòu)，由此實現(xiàn)一價鋰與二價鈣鎂雜質(zhì)的定向分離，解決高鋰鹽濃度料液中雜質(zhì)難以深度脫除的行業(yè)痛點。
 

　　整套硫酸鋰料液除鈣鎂處理流程分為料液預(yù)處理、動態(tài)螯合吸附、樹脂酸洗再生、水洗置換四個階段。提取完成的粗硫酸鋰料液首先經(jīng)過精密過濾單元，去除料液中懸浮固體顆粒、膠體雜質(zhì)，避免固體顆粒物堵塞樹脂內(nèi)部孔道，過濾完成后的澄清料液自上而下通入裝填 HP8 樹脂的交換柱，料液流經(jīng)樹脂床層過程中，鈣、鎂離子與樹脂表面氨甲膦酸基團(tuán)發(fā)生螯合反應(yīng)，固定于樹脂骨架之上，鋰離子隨料液穿透床層流出，收集得到低雜質(zhì)精制硫酸鋰料液，可直接輸送至后續(xù)濃縮、結(jié)晶工序。

　　當(dāng)交換柱出料端料液鈣鎂離子濃度出現(xiàn)持續(xù)上升趨勢，代表樹脂內(nèi)部螯合位點逐步飽和，系統(tǒng)切換至再生操作流程。向樹脂柱通入低濃度酸性再生藥劑，酸性環(huán)境下螯合配位鍵發(fā)生解離，鈣、鎂雜質(zhì)離子隨再生廢液排出，樹脂功能基團(tuán)恢復(fù)游離活性；再生完成后通入清水持續(xù)沖洗樹脂床層，去除柱內(nèi)殘留酸性藥劑，調(diào)整床層 pH 至適配鋰鹽料液進(jìn)料區(qū)間，樹脂即可再次投入料液除雜循環(huán)使用，整套吸附再生流程可重復(fù)開展，材料循環(huán)使用周期較長。

　　該款樹脂除適配硫酸鋰料液提純外，同樣可用于碳酸鋰溶液精制、硫酸鎳料液除雜、電鍍酸洗廢液、濕法冶金、電池制造鉛雜質(zhì)脫除、電子工業(yè)原料凈化等多類場景，只要體系內(nèi)存在一價金屬基體、需要分離二價金屬雜質(zhì)的工況，均可搭建樹脂交換除雜系統(tǒng)，應(yīng)用覆蓋新能源鋰電、金屬加工、電鍍環(huán)保多個細(xì)分行業(yè)。

　　現(xiàn)場日常操作需要把控料液 pH、進(jìn)料流速兩大核心條件，料液酸堿數(shù)值會直接影響膦酸基團(tuán)解離程度，偏離適配區(qū)間會降低鈣鎂吸附容量；進(jìn)料流速過快會縮短料液與樹脂顆粒接觸時長，雜質(zhì)去除深度下降，流速過慢則會壓縮整套系統(tǒng)處理體量，增加設(shè)備占地規(guī)模。樹脂再生階段需管控再生藥劑濃度、沖洗時長，再生藥劑濃度不足會導(dǎo)致螯合位點解離不全，單次吸附處理體量持續(xù)縮減；水洗置換不充分會造成酸性藥劑混入精制鋰鹽料液，改變料液酸堿度，干擾后續(xù)結(jié)晶工序。

　　對比傳統(tǒng)沉淀除雜工藝，HP8 螯合樹脂選擇性分離過程不會消耗體系內(nèi)鋰離子，鋰資源回收率得到保障，運行過程無大量固體沉淀渣產(chǎn)出，減少固廢處置配套設(shè)備投入；整套交換系統(tǒng)自動化適配程度高，可搭配 PLC 自動進(jìn)料、再生切換程序，減少現(xiàn)場人工操作頻次，設(shè)備占地規(guī)模緊湊，新建、技改項目均可靈活配套搭建，適配不同產(chǎn)能規(guī)模的鋰鹽生產(chǎn)企業(yè)。