科技日报记者 张佳欣
美国麻省理工学院研究团队开发出一种新工艺，可在室温条件下直接“溶解”锂辉石等硬岩矿物，不仅能从常见的含锂矿物中提取电池级锂盐，还能同步回收氧化铝和二氧化硅等副产品，整个过程几乎不产生废弃物。相关成果发表于新一期《科学》杂志。
与盐湖卤水提锂相比，硬岩提锂长期存在能耗高、成本高、污染大的问题。目前，全球大量锂资源存在于硬岩矿物中，但传统硬岩提锂流程十分复杂。通常需要先将矿石加热至1000℃以上，再通过酸浸等方式提取锂元素，不仅耗费大量能源，还会产生大量尾矿和废渣。相比之下，盐湖卤水提锂成本更低，但其同样存在高耗水、破坏生态等环境问题。
团队此次提出的新方法，尝试从根本上改变硬岩提锂方式。锂辉石主要由锂、铝和二氧化硅组成。传统矿石处理工艺往往优先提取反应性更强的元素，而将难以分解的二氧化硅作为废渣留下。但新工艺“反其道而行之”，利用水和氟化铵组成的液体试剂，优先溶解矿石中的二氧化硅，从而在室温条件下直接瓦解锂辉石结构。
实验结果证明，这种方法确实能在室温下快速溶解锂辉石，避免传统工艺中的高温焙烧步骤。随后，团队进一步开发出分离流程，从溶液中提取出氟化锂、氢氧化锂和碳酸锂等电池级锂盐。这些材料均是动力电池的重要原料。
这套体系中的氟化铵和水还能循环回收利用。在重新生成氟化铵的过程中，会释放出氨气，而氨气又能促使溶液中的二氧化硅重新沉淀，从而实现试剂闭环循环，最终使废弃物接近于零。团队估算，该工艺的整体成本约为传统硬岩提锂工艺的一半，并有望在经济性上接近盐湖卤水提锂。
目前，团队已成功测试来自全球17种不同来源的锂辉石矿石，验证了该工艺的广泛适用性，有望为未来电池产业和能源转型提供新的关键技术路径。
网友评论
