一、引言

锂作为新能源产业的关键原材料，其高效提取技术备受关注。溶剂萃取法因选择性好、回收率高而成为提锂的主流方法之一。在众多萃取体系中，磷酸三丁酯（TBP）-FeCl₃体系是最经典的一种，其基本原理是：在Fe³⁺存在下，Li⁺与FeCl₄⁻结合形成LiFeCl₄缔合物，TBP作为萃取剂通过P=O键与缔合物配位，将锂由水相转入有机相。然而，传统TBP-煤油体系在萃取过程中容易出现第三相，影响分相效果。研究发现，乙酸乙酯的引入不仅可加速相分离，还能提升萃取效率并改善选择性。本文以此为切入点，系统阐述TBP-乙酸乙酯混合萃取体系的萃取原理与工艺。

二、体系构成与协同萃取优势

TBP-乙酸乙酯混合萃取体系的基本构成为：TBP作为主萃取剂提供配位位点，乙酸乙酯兼作稀释剂和协萃剂，另有磺化煤油调节体系极性，FeCl₃为共萃剂参与形成锂的萃合物。

与常规TBP-煤油体系相比，乙酸乙酯的引入带来多重协同优势：其一，作为极性溶剂，乙酸乙酯可显著改善有机相与水相的界面性质，促进相分离，有效抑制第三相生成；其二，乙酸乙酯能提高锂的分配系数，在实际工艺中对锂的萃取效果优于纯煤油体系；其三，与TBP配合，可实现对Li⁺和Mg²⁺的选择性分离，尤其适用于高镁锂比的盐湖卤水体系。

三、萃取机理与关键工艺参数

（一）萃取机理

本体系的萃取机理属于协同萃取（synergetic solvent extraction），即两种及以上萃取剂混合使用时对特定离子的萃取率显著高于单独使用任何一种萃取剂。其核心过程是：水相中的Li⁺与FeCl₃反应生成LiFeCl₄缔合离子对，TBP通过P=O键提供配位氧原子，取代Li⁺周围的水分子，形成稳定的萃合物；乙酸乙酯作为协萃剂，其极性C=O基团进一步参与配位环境调控，增强了萃合物的稳定性。整个萃取反应可表述为：Li⁺(aq)+FeCl₃(aq)+nTBP(org) ⇌ LiFeCl₄·nTBP(org)。

（二）关键工艺参数

实际研究中，40% TBP-20%乙酸乙酯-40%磺化煤油的组成被证实是较优配比。萃取优化条件为：相比VO/VA=1.5、Fe³⁺/Li⁺摩尔比1.5，单级锂萃取率可达87.34%，而镁萃取率仅为3.89%，实现了良好的镁锂分离效果。此外，水相酸度一般控制在弱酸性至中性，氯离子浓度对萃取有显著的盐析效应，MgCl₂被认为是天然最佳盐析剂。

四、全流程说明

本体系的全流程包括水相酸化与共萃剂加入、萃取、洗涤、反萃及有机相再生，形成一个封闭循环。具体操作如下图所示。

五、结语

TBP-乙酸乙酯混合萃取体系通过主萃取剂与协萃剂的协同作用，有效提升了锂的萃取效率与镁锂分离选择性，同时解决了传统TBP-煤油体系的分相难题。目前已在盐湖提锂和废电池锂回收领域展现出良好应用前景，未来的研究方向将聚焦于工艺参数精细优化、萃取剂长期稳定性评估及大规模工业装置的推广落地。