MIT团队研发低成本硬岩提锂工艺,能耗与废料大幅降低

MIT团队开发出一种低成本硬岩提锂技术,使用液体试剂在低温下溶解锂辉石,同时产出电池级锂盐、氧化铝和二氧化硅,成本仅为传统焙烧法的一半,废料接近零。

麻省理工学院(MIT)及其合作团队日前公布一种从硬岩中提取锂的低成本工艺。该方法将焙烧温度从传统的1000°C以上降至室温附近,并使用可循环液体试剂溶解锂辉石等常见含锂矿物,同时产出电池级锂盐、冶炼级氧化铝和水泥级二氧化硅三种可用产物。团队估计,该闭环工艺的运营成本仅约为传统硬岩提锂的一半,有望使硬岩锂在成本上直追盐湖卤水提锂。

MIT团队开发的低温硬岩提锂工艺流程概念图
MIT研究人员展示的低温硬岩提锂流程示意,液体试剂与矿石反应后分离出多种有价值产物。

传统硬岩提锂的能源与环境瓶颈

目前工业上从硬岩中提取锂,主要依赖高温焙烧—将锂辉石等矿石在1000°C以上煅烧,再用化学试剂浸出锂元素,剩余矿石全部作为废料丢弃。这一过程不仅能耗极高,而且产生大量固体废渣,环境成本不菲。相比之下,从盐湖卤水提锂虽能耗较低,但周期长(依靠蒸发浓缩)且受地理条件限制。随着锂电池需求持续增长,寻找更清洁、低成本的提锂路线成为材料与能源领域的焦点。

低温液相反应实现“一石三产”

新工艺的核心是采用一种可在常压低温下使用的液体试剂,将破碎后的锂辉石直接溶解。试剂与矿石中的锂、铝、硅元素选择性反应,生成三种分离产物:可直接用于正极材料制备的电池级锂盐、适用于电解铝的冶炼级氧化铝,以及具备水泥原料品质的二氧化硅。反应结束后,溶剂与试剂均可回收再利用,整个流程接近零废液排放。团队表示,该闭环工艺的能耗和成本均远低于传统焙烧法,且产物均为高附加值工业原料,进一步提升了经济性。

MIT材料科学与工程系教授、项目负责人之一蒋业明(Yet-Ming Chiang)表示:“我们相信这是目前从硬岩中提取锂,甚至是从任何源料中提取锂,能耗和成本最低的方式。这正是推动我们将其规模化落地的动力。它将助力以锂电池为核心的能源转型。”

成本与废料双降,产业化前景受关注

研究团队的估算表明,新方法的单位锂提取成本仅为传统硬岩焙烧工艺的一半左右,因此即使在矿石品位较低的区域也可能具备经济可行性。同时,由于废料几乎为零,环保合规成本也大幅下降。这一进展尤其受到北美、欧洲和澳大利亚等拥有丰富锂辉石资源但一直依赖进口的国家关注——低成本本土提锂技术的成熟,有望减少对中国锂加工产能的依赖。目前,该团队已通过MIT气候项目推动技术从实验室向商业示范迈进,不过产业化时间表尚未披露。

值得注意的是,尽管钠离子电池在近期取得工业化突破(如比亚迪已装车应用),对锂需求可能形成部分替代,但锂离子电池在便携设备、电动汽车及大型储能领域的中短期内仍占据主导。MIT的低成本硬岩提锂技术若能成功量产,将巩固锂供应的成本与供应安全优势,为整个电池供应链提供更具韧性的原材料选项。

本文参考来源:Slashdot



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