新的基於溶劑的方法可以更快、更清潔地從難以提取的鹽水中提取鋰
隨著電動汽車、風力渦輪機和電網規模電池在全球範圍內的倍增，對鋰的需求正在快速增長。但金屬的開採仍然緩慢、耗水量大，而且僅限於少數擁有優質礦藏的地點。如今，大多數鋰來自地下鹹水或硬岩開採。這兩條路線都會帶來沉重的環境成本。太陽能蒸發池消耗大量土地和水，而採礦會產生大量廢物和排放物。隨著電池需求的加速增長，這些限制變得越來越難以忽視。現有的提取方法無法足夠快地擴大規模，也無法提取許多含有雜質或濃度較低的富鋰鹽水。現在，哥倫比亞工程公司的研究人員表示，他們已經開發出一種更快、更清潔的方法，可以直接從鹽水中提取鋰，即使在濃度較低且污染較高的情況下也是如此。重新思考鋰分離新技術稱為可切換溶劑選擇性萃取，或 S3E。它使用對溫度敏感的溶劑從鹽水中提取鋰離子，無需依賴長蒸發週期或粘合化學物質。在室溫下，溶劑選擇性地吸收鋰和水。加熱時，溶劑將鋰釋放到純化的流中並自我再生以供重複使用。該過程還去除了鎂，這是一種使鋰回收復雜化的常見污染物。研究表明，S3E 的鋰選擇性比鈉高 10 倍，比鉀高 12 倍。通過受控沉澱步驟排除鎂。哥倫比亞大學地球與環境工程系 La Von Duddleson Krumb 副教授 Ngai Yin Yip 表示：“僅靠太陽蒸發無法滿足未來的需求。” “而且有一些很有前途的富含鋰的滷水，比如加利福尼亞州索爾頓海的滷水，但這種方法根本無法使用。”全球近 40% 的鋰生產是從儲存在沙漠下的鹽水開始的。太陽蒸發可能需要長達兩年的時間，並且需要乾燥的氣候、平坦的土地和大量的用水。許多鹽水礦床不滿足這些條件。更快的循環，更廣泛的覆蓋範圍 在使用以加利福尼亞州索爾頓海為模型的合成鹽水進行的實驗室測試中，S3E 系統使用相同批次的溶劑在四個循環中回收了近 40% 的鋰。據估計，索爾頓海地區蘊藏的鋰足以供應超過 3.75 億個電動汽車電池。研究人員表示，這指向連續操作而不是批量處理。該系統還可以利用來自廢物源或太陽能集熱器的低品位熱量運行，從而減少能源需求。 “這是一種直接提取鋰的新方法，”葉說。 “它速度快、選擇性強且易於擴展。它可以由廢物源或太陽能集熱器的低品位熱量提供動力。”該團隊強調，該技術仍處於概念驗證階段。它尚未針對最大產量或效率進行優化。現場測試和擴大規模仍是未來的步驟。儘管如此，S3E 仍可以提供蒸發池和硬岩開采的替代方案，從而獲得目前無法使用的鋰資源。 “我們一直在談論綠色能源，”葉說。 “但我們很少談論某些供應鏈有多髒。如果我們想要真正可持續的轉型，我們需要更清潔的方式來獲取其所依賴的材料。這是朝這個方向邁出的一步。”該研究發表在《焦耳》雜誌上。
已发布: 2026-01-21 23:42:00
