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盐湖卤水提锂已成为国际锂产业发展主流,多国学者热心于卤水(或海水)提锂材料设计合成与分离技术开发；对于高镁锂比溶液体系,南美盐湖采用的化学反应法除镁提锂工艺,由于成本过于高昂而缺乏竞争力,无法应用于我国西部盐湖；比较而言,选择性吸附工艺是中国盐湖卤水提锂的最佳解决方案,但面临过高二价镁离子浓度的严重干扰,造成吸附分离难度大、负荷重,因此人们期盼找出低成本除镁技术。本文所研发的二氧六环与氯化镁络合工艺,其目标在于有效分离卤水中的氯化镁,大幅降低镁锂比,提高锂吸附效率。二氧六环与氯化镁络合工艺拟通过二氧六环与卤水中的氯化镁选择性络合反应结晶,生成MgCl2·6H2O·C4H8O2沉淀,降低卤水中的镁含量。MgCl2·6H2O·C4H8O2沉淀经加热后易分解,得到的二氧六环可回收循环使用。整个工艺流程能耗低、污染小、无氯化锂损失,是比较有工业前景的降低卤水镁锂比的前处理工艺。研究内容及主要结论如下：首先,采用静态法研究MgCl2-H2O-C4H8O2三元体系在不同温度(5 ℃,15℃,25℃,35℃和45℃)下的相平衡。三元体系相图中的固-液平衡区(II区),固-液-液平衡区(Ⅲ区)和液-液平衡区(Ⅳ区)为主要研究区间,二氧六环与氯化镁络合反应结晶区间为固-液平衡区。根据相平衡实验可知,在固-液平衡区(II区)内,在相同的MgCl2-H2O-C4H8O2三相组成下,随着温度的降低,MgCl2的产率升高。采用(NIBS)/Redlich-Kister方程和Jouyban-Acree方程,对MgCl2在H2O-C4H8O2二元混合溶液中的溶解度数据进行关联,相关性良好。此外,采用Origin和Matlab软件实现MgCl2-H2O-C4H8O2三元体系相图可视化研究。采用Origin 9.1绘制了三元立体渐变曲面相图和三元投影相图,采用Matlab编程实现了对三元相图三角坐标的绘制、标注、网格线的添加、组分名称的添加等。同时对实验数据进行拟合,根据拟合函数可得到某特定组成下的溶解度温度。其次,分别采用平行结晶仪红外探头法和超声波浓度计法,测量MgCl2-H2O-C4H8O2三元体系在不同浓度组成时固-液结晶区(II区)的介稳区。其中超声波浓度计法可获得较准确的介稳区数据。采用多项式拟合法回归介稳区数据,获得回归方程,根据回归方程计算特定浓度的溶液在特定温度下的过饱和度。MgCl2·6H2O·C4H8O2晶体为单斜晶型,采用显微镜观测法观测晶体生长。根据不同溶液不同过饱和度时的晶体生长数据,提出适用于三元体系的晶体生长动力学理论。在MgCl2-H2O-C4H8O2三元体系反应结晶过程中,H20和C4H802既作为溶剂又作为反应物质,均需保持相对较高的浓度才能保证MgCl2·6H2O·C4H8O2相对较优的生长速率。最后,研究了MgCl2-6H2O-C4H8O2的热分解动力学。在25℃至250℃温度范围内,MgCl2·6H2O·C4H8O2的非等温热解过程可分为四个阶段。根据Doyle法、Coats-Redfern方法和Malek法可确定各阶段的热解机理。采用强制循环对流干燥法研究了MgCl2·6H2O·C4H8O2在60℃至140℃区间内的等温热解过程,并确定适宜的热解区间。进一步采用固定床反应器研究MgCl2·6H2O·C4H8O2在100℃和120℃下氮气气氛中的热解过程,为工业化应用提供基础数据。