2021年7月16日特斯拉为“食盐”锂提取工艺申请专利 可将成本降低30%

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  据外媒报道,特斯拉申请一项新专利,涉及使用食用盐从矿石中提取锂的工艺。该锂提取工艺可将相关成本降低30%。

  在名为“从粘土矿物中选择性提取锂”的专利申请中,特斯拉描述了当前提取方法存在的主要问题:

  锂是锂离子电池和电动汽车产业的战略性金属。为了降低电池和电动汽车的成本,找到一种能够经济有效地从各种锂源提取锂的方法,具有重要意义。通常开采的主要锂源是锂卤水,因为从中提取锂的成本较低。然而,随着对锂离子电池的需求不断增加,有必要寻找其他锂源。

  另一种提取锂的方法是,从粘土矿物中提取锂。在这一过程中,通过酸浸获得锂。将粘土矿物与普通无机酸的水溶液混合,如H2SO4或HCl,然后在常压下加热以浸出粘土矿物中所含的锂。采用这种酸浸法,不仅可以浸出锂,而且能浸出高浓度杂质,包括钠、钾、铁、铝、钙和镁。然后,去除杂质元素,尤其是铝,这会造成大量锂损耗,可能显着降低整体锂提取率。此外,采用这种高酸耗和复杂的浸出液纯化方法,也使整个提取过程的成本效益较低,而且不环保。

  特斯拉在专利申请中总结了自己的新方法:

  在所描述的从粘土矿物及其组合物中提取锂的方法中,提取过程包括提供含锂的粘土矿物,将阳离子源与粘土矿物混合,对粘土矿物进行高能研磨,并进行液体浸出,以获得富含锂的浸出溶液。

  这比仅添加食盐要稍复杂一些。但据特斯拉在专利申请中介绍,主要的阳离子源确实是NaCl。

  特斯拉描述,在该工艺的研磨过程中添加NaCl的效果:

  测量在研磨过程中添加NaCl的效果。NaCl粉末和细粘土矿物颗粒的重量比例为3:97,即NaCl与总混合物(即NaCl + 粘土)= 3%;并且相应的Na:Li摩尔比约 2.7:1。将这些NaCl粉末和细粘土矿物颗粒称重,并放入PM100行星式球磨机,以500 rpm的转速连续研磨长达3小时。然后,收集磨过的NaCl/粘土混合物,并将其转移到玻璃反应器中进行水浸出。将31克NaCl/粘土混合物装入反应器中并加水,以产生150克的浆液,其中盐/粘土混合物与水的重量比为1:4(即水中含20 wt.%的盐/粘土混合物)。浆液形成后,在90℃ 和1000 RPM下进行20分钟水浸出。在浸出过程中,使用冷凝器,将水损失降至最低。使用5um过滤纸进行后续过滤,然后收集浸出溶液,用于进行化学成分分析。


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