MIT开发低温锂提取技术 成本减半且近零废料

麻省理工学院(MIT)与合作伙伴近日公布了一种从硬岩中提取锂的新工艺。该工艺在远低于传统方法的温度下进行,能够直接产出电池级锂盐,同时副产氧化铝和二氧化硅,且几乎不产生废料。研究团队称其成本仅为传统硬岩提锂的一半,有望与当前主流的盐湖提锂方式竞争。近年来,随着锂离子电池在电动汽车和储能领域的大规模应用,全球锂需求急剧上升,但锂加工环节高度集中于中国,美国、欧洲和澳大利亚虽拥有丰富硬岩锂资源,却缺乏低成本、低环境影响的本地化加工手段。

传统工艺与MIT新工艺对比

目前工业上从硬岩(如锂辉石)中提锂,通常需要将矿石加热至1000°C以上进行焙烧,随后通过化学浸出步骤提取锂。这一过程能耗极高,且剩余矿物被作为废料丢弃。MIT的低温工艺则采用一种特殊的液体试剂,在较低温度下直接溶解矿石中的有用成分。反应后,锂可以以电池级锂盐的形式沉淀出来,同时矿石中的铝转化为冶炼级氧化铝,硅转化为水泥级二氧化硅。整个流程中,所使用的溶剂和反应剂可以被回收并重复使用,最终废物量趋近于零。

研究团队估算,该闭环工艺的生产成本不到传统硬岩提锂的一半,使其在成本上与从盐湖卤水中提锂具有竞争力。MIT材料科学与工程系的Kyocera教授、项目负责人Yet-Ming Chiang表示:“我们相信,无论从能量消耗还是成本来看,这种方法不仅是针对硬岩,而是所有锂来源中最低的。这也是激励我们将技术规模化的原因。”他补充称,该项目是MIT气候计划的一部分,目标是在短时间内从实验室走向商业应用。

美国拥有丰富的硬岩锂储量,而这种低温工艺正好适用于最常见的含锂矿物,有望在减少环境足迹的同时释放本土资源潜力。当前全球锂资源总量充足(可采储量约45-50年需求,总资源量超300年),但加工能力分布不均。若该技术成功放大,可能为资源国提供一条更为自主且清洁的提锂路径。

除了成本优势,该工艺的环境效益同样显著。传统提锂方法每生产一吨锂会留下大量尾矿,而新方法几乎不产生固体废物,且回收了矿石中的铝和硅——这两种材料的工业市场巨大,可进一步改善全生命周期环境足迹。研究团队正在寻找工业合作伙伴,以建设中试工厂进行连续运行的可靠性和经济性验证。

该技术的详细研究已发表在相关学术期刊上,但具体溶剂配方等细节尚未完全公开。从实验室成果到大规模工业应用仍面临工程放大等挑战,但在全球对锂资源需求持续高涨的背景下,这一低能耗、近零废物的技术路径已引起产业界关注。

本文参考来源:Slashdot

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