宽温域下Li2SO4-Na2SO4-H2O三元体系固液相平衡研究：从热力学测定到锂回收工艺创新

为解决锂电池浸出液中锂钠分离难题，研究人员通过等温溶解平衡法（isothermal solution saturation method）和Schreinemaker湿渣法测定Li2SO4-Na2SO4-H2O体系宽温域固液相平衡数据，并采用Pitzer模型成功拟合。研究发现Na2SO4结晶区对温度高度敏感，而Li2SO4区域保持稳定，双盐结晶区随温度升高呈现动态变化。据此提出新型结晶工艺，可实现高纯度Na2SO4分离与Li2SO4溶液富集，为锂电池资源化回收提供关键技术支撑。

　　

随着锂资源需求激增，从废旧电池中回收锂成为关键课题。针对锂电池浸出液体系，科研人员系统研究了Li₂SO₄-Na₂SO₄-H₂O三元体系在宽温度范围内的固液相平衡行为。采用等温溶解平衡法结合Schreinemaker湿渣法获取精确实验数据，并通过Pitzer离子相互作用模型实现热力学参数的精准拟合。

研究发现，硫酸钠(Na₂SO₄)的结晶区域表现出显著的温度依赖性，而硫酸锂(Li₂SO₄)的相平衡区几乎不受温度影响。有趣的是，随着温度升高，复盐(double salt)的结晶区域先分裂为两个独立区域后又重新合并，这种独特的相变规律为分离工艺设计提供了重要依据。

基于上述发现，研究者创新性地提出分步结晶策略：通过精确控制温度条件，优先结晶析出高纯度Na₂SO₄晶体，同时使Li₂SO₄在母液中高效富集。该工艺不仅实现了锂钠资源的高效分离，更为废旧锂电池中有价元素的绿色回收提供了新思路。研究过程中未发现利益冲突声明。