崔莉，樊宇亨，李莎莎，白瑞兵，郭彦霞，程芳琴

（1山西大学资源与环境工程研究所，国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用重点实验室，山西太原030006；2中国科学院过程工程研究所，中国科学院大学中丹学院，北京100049）

引 言

随着人口增长和经济的高速发展，能源短缺和生态环境问题日益凸显，核能等新能源开发日趋重要。锂（Li）是重要的能源战略金属，在自然界有6Li、7Li两个稳定同位素，它们具有完全不同的核反应性[1]。其中6Li受中子轰击可产生氚（6Li+n→T+4He），是核聚变反应必不可少的燃料，而氚是地球上最稀有的元素之一，其在自然界的丰度仅为0.004%。核聚变是一种更为清洁的核能源，是未来核能发展的趋势，该过程要求6Li的丰度＞30%。7Li俘获中子的截面小，高纯度的7Li（＞99.995%）可作为核电站压水堆的pH调节剂以及钍基熔盐堆的冷却剂。2012年，美国市场核电站压水堆每年对7Li的需求量为400 kg，装机容量为109W的钍基熔盐反应器需要21～56 t的高纯度7Li[1]。核能作为清洁新能源，我国早在2011年就启动了战略性先导科技专项“未来先进核裂变能”，如果可控核聚变得以实现，未来6Li、7Li需求量巨大[2]。6Li、7Li的天然丰度仅为7.42%和92.55%，因此，锂同位素的分离和富集是核能开发必须解决的关键技术。

6Li、7Li具有完全相同的核外电子排布，化学性质非常相似，分离难度极大。自20世纪30年代以来，全球的科研工作者围绕着6Li/7Li的分离问题，开展了大量的研究工作，发展了系列的锂同位素分离方法，如锂汞齐法[3]、离子交换色层法[4]、溶剂萃取法[5-6]、激光分离法[7]、电沉积法[8]等。……