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特斯拉為“食鹽”鋰提取工藝申請(qǐng)專利可將成本降低30%

蓋世汽車 Elisha 2021-07-16 09:00

蓋世汽車訊據(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%。

（圖片來源：electrek）

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。在這一過程中，通過酸浸獲得鋰。將粘土礦物與普通無機(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，提取過程包括提供含鋰的粘土礦物，將陽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，主要的陽離子源確實(shí)是NaCl。

特斯拉描述，在該工藝的研磨過程中添加NaCl的效果：

測(cè)量在研磨過程中添加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。在浸出過程中，使用冷凝器，將水損失降至最低。使用5um過濾紙進(jìn)行后續(xù)過濾，然后收集浸出溶液，用于進(jìn)行化學(xué)成分分析。

添加NaCl的化學(xué)分析結(jié)果如下：