金属矿山

作者：匡博文,赵云良,高仁波,张婷婷,万骞

单位：1. 武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北 武汉 430070;2. 武汉科莱烯科技有限公司,湖北 武汉 430223;3. 武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北 武汉 430081

关键词：蒙脱石,,二维纳米通道薄膜,,盐湖提锂,,电渗析,,锂镁分离,

基金：“十四五”国家重点研发计划青年科学家项目(编号:2022YFC2906300);国家自然科学基金面上项目(编号:52374275);湖北省自然科学基金杰出青年项目(编号:2023AFA084)。

锂是重要的战略性矿产资源,但高性能盐湖提锂膜材料的开发面临重大挑战。研究采用天然层状矿物蒙脱石为原料制备了一种新型的二维蒙脱石锂镁分离薄膜,并用电渗析技术、X 射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学测试、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)探究了二维蒙脱石薄膜的分离性能与机理。结果表明:二维蒙脱石薄膜对我国不同地区的典型盐湖原卤均具有良好的锂镁分离性能,锂镁分离选择性均能达到10 以上,其中对西台吉乃尔盐湖原卤的锂镁分离选择性达到14. 45,锂镁分离性能优于商业电渗析薄膜。二维蒙脱石薄膜内具有更加丰富的水环境,有利于削弱薄膜离子分离过程中的浓差极化现象。此外,二维蒙脱石薄膜的通道高度(0. 53 nm)较锂镁离子的水合直径更小,锂镁离子均需去水化通过薄膜,而镁离子较锂离子去水化难度更大,因而可以实现锂镁离子的高选择性分离。

来源：2026年第1期

《金属矿山》期刊编辑部

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