我国蕴藏着丰富的液态锂矿，高原盐湖、地下卤水均含有大量的锂资源，其利用价值巨大。从液态锂矿中直接提锂，具有开采成本低，投资少的优点，极适合开发利用我国卤水布点分散、锂含量低的资源特点，是液态矿锂资源利用技术中公认的最理想、最经济的技术途径，但由于缺乏高性能的锂分离材料，难以使液态锂矿中微量锂从大量性质相近的碱土金属、碱金属阳离子中分离、富集。国内外研究者近几十年来对锂分离材料进行了大量研究，研制出对Li+具有较高交换容量无机二氧化锰锂离子筛，大大推进了从液态锂矿中直接提锂研究进展，但由于在原料选择、合成方法等方面的不足，未从根本上解决锂分离材料结构和性能稳定性差的技术问题，至目前全球仍未开发出容量高、性能稳定的锂分离材料，实现直接从液态矿锂资源提锂。本文针对这一技术难题，首次合成出高性能的偏钛酸型锂离子交换体，该交换体对锂的静态饱和交换容量为28.76mgLi／gTiO2，对Ca2+和Mg2+的分离因数分别为αCa2+Li+=5.95×102，α(Mg2+2+=1.19×102。本交换体的另一个显著特点是对酸的稳定性较好，通过6次循环交换--洗脱，仍能保持90％以上的交换容量，每次交换--洗脱溶损率为0.025％（wt％），优于目前国内外研制的二氧化锰锂离子筛，为从盐湖水、气田水、地下卤水直接提锂，进而实现工业化生产Li2CO3提供了一种新的锂分离材料和提锂技术方法。 对现有液态矿锂资源文献总结归纳，可以看出，我国盐湖锂资源主要分布在青藏高原，主要以藏北和柴达木盆地为主。Li+分布高值中心位于扎口南木湖——狮泉河一带，次高中心在柴达木盆地的台吉乃尔——大、小柴旦及大浪滩一带。主中心区Li+＞200mg／L，次高中心区Li+＞100mg／L。地下卤水锂资源以四川盆地为主，主要分布于川东北川25#（T2j1）、威远构造（Z）、川西南地区（T3x，T2l1，T1j5）和川中（T3x），达到工业开采的锂资源储量达3000余万吨，具有重要的开发利用价值。 与目前锂分离材料的研究思路和方法不同，本文认为前驱体的结构和颗粒形貌对交换体结构和性质有巨大影响。本文较系统地研究了水解法制备TiO2前驱体的条件，通过对目标材料的前驱体结构和制备条件的深入研究，发现粒径为3-4μm、球形混晶型TiO2（锐钛矿型含量为83.1％，金红石型含量为16.9％）最适合于用作本目标材料的前驱体，可大大提高目标材料的稳定性和交换容量。 首次提出类溶胶——浸渍法合成新技术，该法通过有机试剂的浸渍作用，不偏认酸型锉交换体制备、机理及其从液态铿矿提铿研究但使反应物LiZCQ，与Ti02充分混合，保持前驱体TIOZ原有的颗粒形貌，还具有较高的化学活性，大大提高了高温固相反应中Li‘、Ti刁‘的扩散速度，缩短离子间扩散距离，使反应能在较低的温度和较短时间下达到化学反应平衡，从而形成理想尖晶石结构的目标材料LiZTIO3，得到了最佳的工艺条件。 本文研究了目标材料LiZTIO。固相合成反应动力学，该固相反应为产物层LiZTIO。内扩散控制，表观活化能为106.7102 kJ·mol一，，遵从Ginstling-Brounshtein固相反应动力学模型，这一结果填补了国内外在铿分离材料合成研究方面的空白。通过对交换体的表面电化学分析和对交换体内部结构的深入研究，采用表面络合理论对实验结果进行分析，初步揭示本交换体对Li十的分离机理，即结构上形成只能容纳Li+的空穴效应和交换体表面络合作用机理。 本文还对具有代表性的高铿卤水和低铿水进行了提铿应用实验，发现本交换体对卤水中c扩十、Mg2+具有很好的分离效果，c扩十、M扩十除去率均在98%以上，尤其对低铿卤水提铿具有较好的提取、分离、富积效果，对Li十的收率为97.3%，洗脱率为98.79%，对铿的富集倍数为5.06。通过六次柱式吸附一洗脱循环实验，对Li十的收率为93，14%，平均每次溶损率为0.25%，保持较好的化学稳定性;而对高铿浓度卤水提铿没有富集作用。 本文提出了从低铿液态矿理资源中直接提铿的新工艺，用本工艺制备的LiZC03质量超过国家工业一级。通过制备LiZCq，的成本估算，本提铿工艺成本远低于目前LiZCO3生产成本，显示其极大的应用前景。