MIT开辟新工艺从硬岩中高效提取锂 成本近乎减半

在这种背景下，人们持续将眼光投向一种名为锂辉石的含锂矿物，它是全球储量最丰富的硬岩锂资本。 不过，传统锂辉石加工工艺成本昂扬：须要先将矿石加热到约1000摄氏度，再用硫酸进行浸出以提取锂。 这一流程固然成熟靠得住，却伴随巨大年夜的能耗，并产生大年夜量含硫放弃物。

今朝，锂离子电池之所以在电池市场占据主导地位，一个关键原因在于其供给链范围宏大年夜、体系成熟，形成了高度高效的全球锂供给收集，使替代技巧在成本上难以竞争。 然而，这一优势高度依附便宜锂资本的稳定供给，而当前成本较低的锂资本重要来自集中于南美的盐湖卤水矿床。 尽管从地壳丰度来看锂并不稀缺，但易于开采、成本较低的优质矿源并不充裕。

MIT及其合作企业提出的新办法采取了截然不合的路径。 该工艺不再以高温焙烧起步，而是应用加热到约70摄氏度的氟化铵溶液来分化矿物构造。 在这一过程中，矿石被分别成锂、硅和铝三条物质流：锂以氟化锂情势消融在溶液中，硅形成可溶性化合物，铝则转化为固体中心产品，便于分别处理。

在后续步调中，铝的处理是该工艺中能耗最高的环节，须要分阶段加热，先升温至约300摄氏度，再升至约700摄氏度，最毕生成纯度跨越98%的氧化铝。 与之比拟，硅的处理相对简单：经由过程添加氨，使溶液中的硅化合物转化为二氧化硅沉淀，易于分别。 研究团队指出，这些二氧化硅可作为混凝土添加剂应用，有望赞助部分抵消加工成本。

锂则始终以氟化锂情势保存在溶液中。 在这一形态下，它可以直接作为电解质材料六氟磷酸锂的前驱物应用，亦可进一步转化为硝酸锂，再制备成氧化锂，进入传统电池材料临盆流程。 这为新工艺与现有锂电家当链的连接供给了多种路径选择。

新工艺的一大年夜特点在于对自身反响体系的“闭环”治理。 在多步反响过程中，会生成氨和氟化氢等物质；研究团队并未将其视为放弃物，而是设计收受接收环节，将两者从新合成为氟化铵，用于再次介入前端处理。 这一闭环设计有助于削减试剂损耗和废料排放，但同时也意味着须要对具有强腐化性和毒性的氟化氢进行严格安然治理。

从经济性来看，研究团队给出的测算显示，传统锂辉石处理成本约为每吨锂略低于9000美元，而新工艺有望将成本降至每吨5000多美元，大年夜致接近高品德卤水资本的提锂成本程度。 假如铝和硅副产品可以或许顺利进入市场并实现变现，整体成本还有进一步降低空间。

不过，研究人员也强调，实验室测算与实际工厂运营之间仍存在多重不肯定性。 实际成本将取决于矿石品位、市场价格波动，以及为新工艺扶植或改革临盆举措措施所需的本钱投入等身分。 尽管如斯，该项工作仍被视为锂供给问题上的一种新思路，不仅存眷锂资本的地舆来源，还试图从提取工艺本身入手，优化能源应用和资本收受接收模式。