随着便携式电子设备和电动汽车的迅速发展，锂在新能源材料领域中的应用日益显现，锂资源的开发与利用受到了高度关注。我国盐湖锂资源丰富，锂储量占比高达71%，但因镁锂比高、分离难度大，现有技术成本高，导致我国锂盐生产长期依赖于进口锂矿石。矿石提锂三废产量大、污染重、成本高，充分利用盐湖锂资源，降低生产成本，是我国新能源发展的迫切需求。对比现有提锂技术，溶剂萃取技术优势显著，该技术能够在大量Mg、Na、K、B等杂质存在下，从盐湖卤水中一步选择性萃取锂，工艺流程简单，成本低，淡水消耗量少，固体废物产生量小。其中，TBP–FeCl3溶剂萃取体系因其具有较高的锂萃取率（99.1%）和锂镁选择性（SLi/Mg = 1.87×105）而在高镁盐湖提锂中得到工业化应用。然而，该体系的TBP浓度高对设备溶胀严重，反萃酸度高，易造成设备腐蚀和TBP降解，同时，有机相需要再生消耗大量的碱，锂产品精制工艺复杂，造成锂回收成本仍较高。为了解决以上问题，本团队开发了TBP/P507–FeCl3新型三元协同溶剂萃取体系从高镁盐湖卤水中选择性萃取锂。该体系在萃取和反萃过程中通过控制Fe3+的配位而实现用水高效反萃锂，有机相无需再生可以直接循环利用，简化了锂回收流程，成功克服了高酸反萃带来的严重缺陷和反萃液中锂难回收的技术瓶颈，大幅降低了生产成本，有望在高镁盐湖卤水提锂中得到大规模工业应用。本论文在对传统TBP–FeCl3体系进行机理研究的基础上，主要围绕新型三元协同溶剂萃取体系TBP/P507–FeCl3展开基础与应用研究，取得的主要研究成果如下：（1）深入研究了TBP–FeCl3体系中Li+和H+的萃取竞争关系，结果表明二者萃合物的组成分别为[Li(TBP)2][FeCl4]和[H(TBP)2][FeCl4]。TBP对H+的萃取显著强于Li+，室温下（25℃）二者萃取反应的表观平衡常数分别为KH=799.8和KLi=120.6。当二者同时被TBP萃取时，H+的分配比（DH）是Li+分配比（DLi）的4~6倍，而KH/KLi的值接近4~6，所以计算的表观平衡常数值可以较为准确的定量化判断Li+和H+的萃取竞争关系，这为研究新型萃取体系提锂时重要酸度参数的影响奠定了基础。（2）研究了新型三元协同溶剂萃取体系TBP/P507–FeCl3从高镁盐湖卤水中萃取锂的机理，结果表明萃取过程中TBP仍作为萃取剂萃取Li+，有机相中Li+主要以[Li(TBP)2][FeCl4]的形式存在，P507基本不参与萃取。当用水对负载有机相进行反萃时，P507和TBP协同萃取Fe3+并形成萃合物FeCl2L·(HL)·2TBP，导致[Li(TBP)2][FeCl4]的结构被破坏，Li+被有效反萃，而Fe3+稳定存在于有机相中。与TBP–FeCl3体系相比，新体系用水代替了高浓度HCl作为反萃剂，大大提升了工艺的经济性和绿色可持续性。（3）新体系TBP/P507–FeCl3应用于青海东台吉乃尔盐湖老卤（Li+, 5.02 g/L）提锂。在优化的萃取条件下：负载14 g/L Fe3+的含有40% TBP–30% P507–30%煤油的有机相与卤水在O/A为4:1，温度为20℃，振荡时间为20 min时混合萃取，得到各元素的单级萃取率分别为：Li, 84.5%; Fe, 99.2%; Mg, 2.6%和B, 20.9%。经过三级模拟逆流萃取，卤水中99.8%的Li+被回收；经过三级模拟逆流反萃，得到的反萃液含有（g/L）：Li, 20.9; Mg, 2.2; B, 1.6; H, 0.3，没有Fe3+的损失，反萃有机相无需再生可以直接循环利用。（4）对新体系TBP/P507–FeCl3应用于东台吉乃尔盐湖老卤中提取锂的萃取和反萃过程进行了热力学模拟。通过将实验值和计算值进行拟合，优化了体系各反应的平衡常数经验值，建立了该体系下锂的萃取、反萃热力学计算模型。通过模型计算有机相中各物种的浓度，进一步证实了Li+主要以[Li(TBP)2][FeCl4]的形式存在于有机相，同时存在少量的[Li(TBP)][FeCl4]。在低相比下反萃时，Fe3+主要以FeCl2L·HL·2TBP的形式存在于有机相；而增大相比，FeCl2L·HL·2TBP的浓度下降，Fe3+又主要以[H(TBP)2][FeCl4]的形式存在。热力学模拟进一步完善了体系的机理研究，并能够指导实际工艺流程的设计开发。（5）在TBP/P507–FeCl3体系中，以ESD代替煤油构建多组分强化萃取体系应用于西台吉乃尔盐湖老卤（Li+, 1.69 g/L）提锂。在优化的萃取条件下：负载15 g/L Fe3+的含有40% TBP–20% P507–40% ESD的有机相与卤水在O/A为1:1混合萃取，得到负载有机相各元素含量分别为（g/L）：Li, 1.24; Fe, 14.98; Mg, 1.43和B, 0.17。Li+的负载量与未加入ESD的体系相比增加了50%。经过七级模拟逆流反萃，得到反萃液含有（g/L）：Li, 31.3; Mg, 0.02; B, 0.04; Fe, 0.06，反萃液中的锂浓度得到高度富集，反萃有机相无需再生可以直接循环利用。多组分强化萃取体系可以大幅提高有机相的利用率，能够满足锂提取工业化的高产率需求，应用前景广阔。