南大帶來(lái)新成果 太陽(yáng)能“鹽湖提鋰”有望為金屬鋰供給提供保障
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】鋰被譽(yù)為綠色能源金屬和“白色石油”，具有密度小、熔點(diǎn)低、電極電勢(shì)最負(fù)、金屬活動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此在儲(chǔ)能、化工、醫(yī)藥、冶金、電子工業(yè)等諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。尤其是在能源儲(chǔ)存方面，鋰金屬更被視為是轉(zhuǎn)型過(guò)程中的關(guān)鍵材料。事實(shí)上，從目前鋰電池的應(yīng)用面來(lái)看，鋰電池的市場(chǎng)價(jià)值也顯而易見(jiàn)。
然而鋰資源的開(kāi)發(fā)卻并非一件易事。一方面，鋰資源分布不均，不少分布于鹽湖中或者地下，這給鋰資源的開(kāi)采和利用提出了技術(shù)層面的挑戰(zhàn)；另一方面，傳統(tǒng)的鋰開(kāi)采方式會(huì)破壞地表和地下水資源，導(dǎo)致水質(zhì)污染。硬巖開(kāi)采和化學(xué)提取過(guò)程也可能釋放有害物質(zhì)，在強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的今天，權(quán)衡資源開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)，是鋰資源應(yīng)用中迫切需要解決的難題。
這一點(diǎn)在開(kāi)采鹽湖型鋰礦上體現(xiàn)的尤為突出。鹽湖型鋰礦是全球鋰資源的重要來(lái)源，但受限于復(fù)雜鹽湖化學(xué)條件和極高環(huán)境保護(hù)要求，始終沒(méi)有找到合適地大規(guī)模開(kāi)采利用方法。而就在近日，南京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一問(wèn)題開(kāi)發(fā)出了太陽(yáng)能“鹽湖提鋰”新技術(shù)，有望改變這一難題。
據(jù)悉，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種界面光熱鹽湖提鋰裝置，這種裝置工作原理上模仿鹽土植物的蒸騰過(guò)程，而借助該裝置，團(tuán)隊(duì)成功從鹽湖鹵水中高效、環(huán)保地提取到高純度鋰鹽。
根據(jù)南京大學(xué)發(fā)布的相關(guān)資料，該技術(shù)的突破口是鹽湖鹵水中“鎂鋰比”指標(biāo)偏高導(dǎo)致的鎂與鋰分離難度大。整個(gè)裝置分3層，光照環(huán)境下，蒸發(fā)器的納米通道內(nèi)產(chǎn)生超高壓，高壓傳遞到離子分離層，就會(huì)選擇性地將鹵水中的鋰離子“驅(qū)趕”到儲(chǔ)存層，最后通過(guò)水循環(huán)系統(tǒng)收集儲(chǔ)存層中的鋰鹽。整個(gè)過(guò)程類似于鹽土植物通過(guò)蒸騰作用選擇性地吸收鹽分和水分的過(guò)程。
而根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)室模擬的晝夜交替與鹽湖鹵水環(huán)境中試運(yùn)行的528小時(shí)內(nèi)，裝置成功讓鹵水的“鎂鋰比”從初始數(shù)值422降至2.5，鋰的純度提升160多倍，并且裝置仍能保證性能穩(wěn)定。
此外，根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的介紹，該裝置還可以進(jìn)行模塊化拼裝組合來(lái)增加鋰鹽的產(chǎn)量。目前，裝置將針對(duì)各類具備不同物理化學(xué)特性的高原鹽湖進(jìn)行細(xì)化優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以預(yù)期的是，隨著這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步成熟，其能夠成為高原鹽湖鋰產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推力。
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