強(qiáng)化鋰資源應(yīng)用 新型復(fù)合膜助力鹵水提鋰
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】電能是如今驅(qū)動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要能源形式，而鋰資源則是與電能直接掛鉤的一類(lèi)物質(zhì)資源。從目前的產(chǎn)業(yè)鏈布局來(lái)看，鋰直接與新能源、先進(jìn)制造等領(lǐng)域聯(lián)系在一起，并發(fā)揮著重要作用。尤其是在我國(guó)高速發(fā)展新能源及科技產(chǎn)業(yè)的今天，我國(guó)自然而然的成為了鋰需求大國(guó)。
而與此同時(shí)，我國(guó)同樣是鋰儲(chǔ)備大國(guó)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)記載，目前全球鋰資源儲(chǔ)量約為1350萬(wàn)噸，探明儲(chǔ)量約為3978萬(wàn)噸(美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2015年發(fā)布數(shù)據(jù))，而我國(guó)查明的金屬鋰資源儲(chǔ)備量達(dá)540萬(wàn)噸，位居世界第五。
巨大的市場(chǎng)儲(chǔ)備與龐大的市場(chǎng)需求，帶來(lái)的是飛速發(fā)展的鋰產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)目前的數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)在鋰資源的消費(fèi)以及鋰產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)上都位居前列。但這并不代表著我國(guó)鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展順利，甚至與豐富的鋰資源儲(chǔ)備相悖的，我國(guó)目前還存在一定程度上的鋰資源稀缺。而造成這種情況的原因和鋰資源存在的形式有密切聯(lián)系。
我國(guó)大部分鋰礦分布在青藏高原，并且主要存在于鹽湖鹵水中。此外，青海以及湖北也存在大量的鹵水鋰礦資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2015年，我國(guó)的鋰礦區(qū)共73處，其中鹵水鋰礦占據(jù)70%以上。
而這部分鹵水鋰礦的開(kāi)發(fā)面臨著兩個(gè)根本難題。首先是傳統(tǒng)鹽湖提鋰技術(shù)存在二次污染、成本高、回收率低、選擇性差等問(wèn)題，直接影響了我國(guó)鋰資源開(kāi)采的效率；其次是這些地方都是生態(tài)脆弱區(qū)域，無(wú)法進(jìn)行高強(qiáng)度的開(kāi)采提煉工作。不僅如此，由于鹵水提鋰技術(shù)落后，從工業(yè)發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，我國(guó)能夠發(fā)展的，基本都是以工業(yè)級(jí)碳酸鋰、氫氧化鋰等為代表的基礎(chǔ)鋰產(chǎn)品線(xiàn)，技術(shù)較高的電池級(jí)碳酸鋰等不但競(jìng)爭(zhēng)力弱，甚至許多時(shí)候還依賴(lài)原材料進(jìn)口。原本看似優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)呈現(xiàn)出來(lái)的卻是鋰產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平弱于發(fā)達(dá)國(guó)家許多的景象。
不過(guò)想要突破其實(shí)也不難，關(guān)鍵就是解決鹵水提鋰難題，而蘭州大學(xué)最近就給出了方法。
據(jù)悉，蘭州大學(xué)稀有同位素前沿科學(xué)中心團(tuán)隊(duì)成功設(shè)計(jì)出一種全新結(jié)構(gòu)的二維異質(zhì)結(jié)復(fù)合膜(以下簡(jiǎn)稱(chēng)二維膜)。該膜利用二維膜層間的選擇性限域傳輸過(guò)程，成功實(shí)現(xiàn)了在真實(shí)鹽湖環(huán)境中對(duì)鋰及相關(guān)戰(zhàn)略元素的分離提取。
根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)陳熙萌教授的介紹，“二維膜層間同時(shí)存在兩種結(jié)構(gòu)，金屬有機(jī)框架材料/石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)的存在顯著提高了膜的分離選擇性，而聚合物/石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)的存在改善了膜的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，進(jìn)而大幅提升了膜的實(shí)際應(yīng)用潛力”，為復(fù)雜體系中相似物質(zhì)之間的高效分離提取提供了一種新技術(shù)，同時(shí)也讓鹽湖鹵水中鋰離子的高效分離提取成為了可能。
而理論上來(lái)說(shuō)，提純問(wèn)題解決了，高端鋰產(chǎn)品的發(fā)展也就一定程度上擺脫了局限性，鋰資源應(yīng)用也會(huì)向著更加環(huán)保且高效的方向推進(jìn)。
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