盐湖提锂技术获重大突破:生产周期大幅缩短,碳酸锂产量有望翻倍
AI导读:
澳大利亚蒙纳士大学与苏州工业园区蒙纳士科学技术研究院的研究团队成功开发出乙二胺四乙酸(EDTA)辅助的疏松纳滤膜工艺(EALNF),将锂离子的生产周期大幅缩短至1~2个月,碳酸锂产量有望翻倍。
10月22日,澳大利亚蒙纳士大学与苏州工业园区蒙纳士科学技术研究院的研究团队,在《自然》杂志子刊Nature Sustainability上发表了一项盐湖提锂技术的突破性成果,引发了业界的广泛关注。李之考博士与张西旺教授携手,成功开发出乙二胺四乙酸(EDTA)辅助的疏松纳滤膜工艺(EALNF)。
相较于传统的蒸发—沉淀工艺,EALNF工艺省去了耗时的盐田晾晒步骤,将锂离子的生产周期从1年至2年大幅缩短至1个月至2个月。这一突破性进展不仅大幅提升了生产效率,还有望有效响应快速变化的市场需求。
受该消息提振,10月23日,A股盐湖提锂概念板块异动拉升,沃顿科技涨停,久吾高科一度20cm涨停,盐湖股份、蓝晓科技等个股也涨幅居前。
李之考博士在接受《每日经济新闻》记者采访时表示,尽管论文报道的结果是利用小型设备在实验室规模下获得的,但EALNF工艺过程中的核心操作单元已经具备高技术准备水平(TRL),并在其他场景下实现了工业规模的应用。他透露,团队目前正在为试点和现场测试寻求资金,这是大规模应用的关键步骤,预计需要1至3年的时间才能大规模实施EALNF应用。
随着能源结构转型和电动汽车产业的蓬勃发展,锂资源的战略地位日益凸显。数据显示,到2050年,全球锂需求将增加18至20倍。然而,传统的提锂工艺存在周期长、镁锂比例高、固废多、水资源压力大等问题,限制了其开发利用。为此,直接盐湖提锂(DLE)技术应运而生,但实际应用中仍面临诸多挑战。
李之考博士的研究团队开发的EALNF工艺,通过EDTA与镁离子的选择性螯合作用,实现了锂资源的高效提取以及镁资源的有效增值利用。在处理高盐度、多组分的卤水时,该工艺实现了接近100%的镁截留率,锂离子通量达到4.34 mol·m-2·h-1,锂镁分离系数高达约679,相较于现有纳滤技术提高了一个至两个数量级。通过两级过滤,锂离子全流程回收率远超传统的蒸发—沉淀法。
此外,EALNF工艺在经济性与环境友好性方面也表现突出。该工艺可在不稀释或仅少量稀释卤水的条件下运行,显著减少了淡水消耗,且每生产一吨碳酸锂能够产生251.9立方米的淡水,这对水资源紧缺的盐湖地区尤为重要。同时,该工艺还能有效转化盐湖镁资源,生成的纳米级氢氧化镁在阻燃剂或催化剂领域具有广泛应用潜力。
李之考博士表示,EALNF工艺可以显著提高盐湖盐水的锂回收率,从目前的30%至50%提高到80%至90%,即与传统方法相比,新方法可以将相同数量盐水的碳酸锂产量提高一倍。他还指出,新工艺的提锂过程减少了淡水消耗,使得EALNF工艺更具可持续性和成本效益。
凭借更短的处理时间、更少的环境影响和更有效的资源利用,EALNF工艺有望更好地应对日益增长的全球锂需求,为储能技术中对锂日益增长的需求提供可扩展的解决方案。当被问及EALNF工艺一旦实现大规模应用是否会造成全球锂供应过剩时,李之考博士表示,这项技术并没有“创造”新的锂,只是提高了提取过程的效率和可持续性,旨在支持绿色能源转型的同时,最大限度地减少盐湖地区锂开采的环境足迹。
蒸发—沉淀法与EALNF工艺的锂提取对比图 图片来源:Nature Sustainability
李之考博士 图片来源:莫纳什大学官网
盐湖卤水资源的综合利用及经济性分析 图片来源:论文截图
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