美国研究人员发现无需密集工艺从低品质卤水中提取锂的方法

密歇根大学研究人员的意外发现为从被认为“低质量”的卤水中提取锂开辟了新的可能性,这些卤水含有高浓度的镁。

这一发现允许在无需大量水和能源的情况下分离锂,这可能会改变获取这种能源转型关键资源的方式。

锂和镁的问题

  • 锂主要从硬岩浓缩卤水中获得,这两者都对环境有很大影响。
  • 岩石开采涉及大规模的土地移动和地下水污染风险。
  • 卤水需要广泛的太阳能蒸发池,消耗大量的水和时间。
  • 化学性质与锂相似,但负荷更大,使传统工艺变得困难。在镁与锂比例为六比一的卤水中,分离变得昂贵且污染严重。

新方法

开发的系统打破了这种逻辑:

  • 不使用电力或外部压力。
  • 基于带负电荷的膜,一侧是卤水,另一侧是纯水。
  • 令人惊讶的是,锂比镁更早穿过膜,这与经典理论的预期相反。
  • 这一现象是在电渗析控制实验中发现的,并在不同条件下重复,结果一致。

解释在于电荷平衡:氯化物穿过膜进入纯水,锂伴随它们以保持电中性,而镁则被困住以补偿膜的负电荷。

litio en salmueras
研究人员发现了从卤水中提取锂的创新方法,改变了能源采矿业。

环境优势

  • 大幅减少蒸发的需求。
  • 重新分配水而不是消除水,减少水的消耗。
  • 产生更少的浓缩残余卤水。
  • 即使在其他技术失败的高盐度情况下也能工作。

这种方法可以缓解像南美盐湖这样的干旱地区的紧张局势,那里的大量用水影响社区和生态系统。

限制和可能的组合

  • 该系统不能将锂与其他单价离子如钠分离。
  • 可以与选择性吸附剂、更短的蒸发阶段或特定的化学反应结合以沉淀锂。
  • 研究正在推进实际技术经济分析,以确定哪些组合在实验室外效果最佳。

对能源转型的影响

  • 让人们可以考虑更分散和本地化的锂提取,而不是集中在几个标志性的盐湖。
  • 促进小规模项目,减少水和化学足迹。
  • 中期来看,可以整合到工业水循环经济战略中,将卤水视为资源而非废物。
  • 长期来看,加强了能源转型应避免重蹈过去提取错误的观念。

密歇根大学的发现不承诺奇迹,但确实为锂提取提供了一个具体而现实的改进。通过开启利用被弃卤水的大门,减少环境影响,并扩大电池和清洁技术这一重要资源的选择。

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