自然界中存在鋰的兩種天然同位素，即7Li和6Li,分別占到92.48%和7.52%。這兩種同位素的核反應(yīng)性能截然不同，但都在核材料領(lǐng)域中占有重要地位。在釷基熔鹽堆中，7Li是必不可少的熔鹽冷卻劑，由于6Li的熱中子吸收截面非常高，達(dá)到941barns，而7Li僅為0.033barns,所以，熔鹽堆對(duì)7Li的同位素豐度要求>99.995%。同時(shí)，高純度的7Li常用于調(diào)節(jié)壓水堆中一次冷卻劑的PH值，在聚變堆中7Li也用作于導(dǎo)熱的載熱劑。另一方面，6Li是核聚變堆中的燃料，其中6Li的同位素豐度要求>30%。不論是釷基熔鹽堆還是核聚變堆，鋰同位素都是不可或缺的戰(zhàn)略材料和能源材料，都將對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)提供新的解決方案。
分離鋰同位素的方法有:物理方法(如電磁法、分子蒸餾法和氣體擴(kuò)散法等)和化學(xué)方法(如電遷移法、電解法、鋰汞齊交換法和溶劑萃取交換法等)。在同位素分離中，對(duì)于重同位素用物理方法比較有利;而對(duì)于輕同位素，則化學(xué)方法效率較高，物理方法效率很低、投資巨大。
作為一種可以實(shí)用的鋰同位素分離工藝，除了要求分離體系具有較大的單級(jí)同位素分離系數(shù)α值外，在化工工藝方面，必須要能夠?qū)崿F(xiàn)多級(jí)級(jí)聯(lián)。這就要求開(kāi)發(fā)出特殊的串級(jí)控制工藝，包括要有嚴(yán)格的回流控制方法，回流必須徹底、方便、能耗小;必須要實(shí)現(xiàn)工藝中精確加料、取料;要計(jì)算和控制同位素富集段的流量大小和波動(dòng)情況，最終采用多級(jí)級(jí)聯(lián)形式，實(shí)現(xiàn)累積富集同位素，得到高豐度的鋰-7同位素產(chǎn)品。
鋰-7同位素的萃取工藝主要采用回流串級(jí)工藝，包含下列工段:上回流段、提取段、富集段、下回流段和取產(chǎn)品段?；亓鞫?、提取段、富集段、下回流段和取產(chǎn)品段分別由多個(gè)液液分離設(shè)備串級(jí)連接構(gòu)成，其中，液液分離設(shè)備為CWL-離心萃取機(jī)。
這是因?yàn)?，同位素富集過(guò)程中，化學(xué)體系的單級(jí)分離系數(shù)都較小，因此，在體系具有單級(jí)分離系數(shù)的基礎(chǔ)上，采用本回流串級(jí)工藝，連接和控制多級(jí)萃取設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)累積富集鋰同位素。
由于分離設(shè)備需要的級(jí)數(shù)多，可靠性要求高，所以分離設(shè)備的選擇十分重要。對(duì)于互不相容的有機(jī)相和水相，采用高效的液液分離設(shè)備——CWL-離心萃取機(jī)可以大大縮短平衡時(shí)間、減少萃取劑用量和較少萃取設(shè)備體積。
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