美国麻省理工学院推出常温提锂新工艺,成本降低一半
2026-05-29 14:57
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维度网讯,麻省理工学院教授蒋业明(Yet-Ming Chiang)团队在《科学》(Science)杂志上公布了一种在常温下从锂辉石中提取锂的新方法,该工艺将传统成本降低一半,并几乎消除采矿废料。

锂辉石

标准硬岩锂精炼工艺能耗极高:岩石需在超过1000°C的窑炉中焙烧,再进行强酸处理,这一过程产生大量有毒矿渣。由于西方国家缺乏处理这种废料的基础设施和环境容量,原岩通常被运往中国加工。美国、欧洲和澳大利亚虽然拥有大量储存在锂辉石中的锂资源,但全球绝大部分精炼环节由中国完成。

麻省理工学院的新方法借鉴了玻璃蚀刻膏的原理。锂辉石主要由锂、铝和二氧化硅构成,传统工艺试图溶解其他成分,而蒋业明团队使用水和氟化铵组成的液体试剂,反其道而行之,在室温下优先溶解二氧化硅。这一过程无需高温,岩石得以顺利裂解。

在此基础上,团队开发了“从头到尾采矿”工艺。通过精确分离溶解的元素,整块岩石被转化为三种高价值产品:用于电动汽车正极的电池级锂盐、用于铝生产的冶炼级氧化铝,以及适用于绿色水泥的高活性二氧化硅。反应过程中释放的氨气被捕获并回输至循环,重新生成氟化铵溶剂,实现溶剂完全回收,废物趋近于零。

为验证可行性,研究人员对来自全球的17种不同锂辉石源进行了化学浴测试,每次测试均有效。经济性分析显示,该工艺将硬岩采矿成本降至与南美卤水提取相当的水平。麻省理工学院工业电气化与脱碳中心(MIT's Center for Electrification and Decarbonization of Industry)前项目经理卡姆登·亨特(Camden Hunt)表示,到2040年全球锂产量需要翻两番,这意味着需要数百个新的锂生产资产。商业化推广已启动,该技术已剥离成立初创公司Rock Zero,目前正在波士顿硬科技孵化器The Engine中进行规模化验证。团队计算表明,全球锂辉石储量足以支撑100太瓦时的电池生产,且副产品产量与现有全球大宗商品市场匹配。

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