據(jù)外媒報(bào)道,特斯拉申請(qǐng)一項(xiàng)新專利,涉及使用食用鹽從礦石中提取鋰的工藝。該鋰提取工藝可將相關(guān)成本降低30%。
在名為“從粘土礦物中選擇性提取鋰”的專利申請(qǐng)中,特斯拉描述了當(dāng)前提取方法存在的主要問(wèn)題:
鋰是鋰離子電池和電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性金屬。為了降低電池和電動(dòng)汽車的成本,找到一種能夠經(jīng)濟(jì)有效地從各種鋰源提取鋰的方法,具有重要意義。通常開采的主要鋰源是鋰鹵水,因?yàn)閺闹刑崛′嚨某杀据^低。然而,隨著對(duì)鋰離子電池的需求不斷增加,有必要尋找其他鋰源。
另一種提取鋰的方法是,從粘土礦物中提取鋰。在這一過(guò)程中,通過(guò)酸浸獲得鋰。將粘土礦物與普通無(wú)機(jī)酸的水溶液混合,如H2SO4或HCl,然后在常壓下加熱以浸出粘土礦物中所含的鋰。采用這種酸浸法,不僅可以浸出鋰,而且能浸出高濃度雜質(zhì),包括鈉、鉀、鐵、鋁、鈣和鎂。然后,去除雜質(zhì)元素,尤其是鋁,這會(huì)造成大量鋰損耗,可能顯著降低整體鋰提取率。此外,采用這種高酸耗和復(fù)雜的浸出液純化方法,也使整個(gè)提取過(guò)程的成本效益較低,而且不環(huán)保。
特斯拉在專利申請(qǐng)中總結(jié)了自己的新方法:
在所描述的從粘土礦物及其組合物中提取鋰的方法中,提取過(guò)程包括提供含鋰的粘土礦物,將陽(yáng)離子源與粘土礦物混合,對(duì)粘土礦物進(jìn)行高能研磨,并進(jìn)行液體浸出,以獲得富含鋰的浸出溶液。
這比僅添加食鹽要稍復(fù)雜一些。但據(jù)特斯拉在專利申請(qǐng)中介紹,主要的陽(yáng)離子源確實(shí)是NaCl。
特斯拉描述,在該工藝的研磨過(guò)程中添加NaCl的效果:
測(cè)量在研磨過(guò)程中添加NaCl的效果。NaCl粉末和細(xì)粘土礦物顆粒的重量比例為3:97,即NaCl與總混合物(即NaCl + 粘土)= 3%;并且相應(yīng)的Na:Li摩爾比約 2.7:1。將這些NaCl粉末和細(xì)粘土礦物顆粒稱重,并放入PM100行星式球磨機(jī),以500 rpm的轉(zhuǎn)速連續(xù)研磨長(zhǎng)達(dá)3小時(shí)。然后,收集磨過(guò)的NaCl/粘土混合物,并將其轉(zhuǎn)移到玻璃反應(yīng)器中進(jìn)行水浸出。將31克NaCl/粘土混合物裝入反應(yīng)器中并加水,以產(chǎn)生150克的漿液,其中鹽/粘土混合物與水的重量比為1:4(即水中含20 wt.%的鹽/粘土混合物)。漿液形成后,在90℃ 和1000 RPM下進(jìn)行20分鐘水浸出。在浸出過(guò)程中,使用冷凝器,將水損失降至最低。使用5um過(guò)濾紙進(jìn)行后續(xù)過(guò)濾,然后收集浸出溶液,用于進(jìn)行化學(xué)成分分析。
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