Inovatívna technológia zabezpečí dostatok lítia ešte aj lacnejšie a bez odpadu

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Nová metóda izoluje lítium bez použitia agresívnych kyselín.

• Proces prebieha pri izbovej teplote s nulovým odpadom.

• Náklady na extrakciu z hornín klesnú na polovicu.

Dopyt po lítiu rastie s narastajúcim podielom elektrických vozidiel a batériových úložísk. Súčasná ťažba tohto kovu z tvrdých hornín vyžaduje zahrievanie na teploty presahujúce 1000 stupňov Celzia. Zvyšok nespracovanej horniny následne končí ako environmentálne zaťažujúci priemyselný odpad, ktorého likvidácia je nákladná.

Výskumníci z Massachusettského technologického inštitútu vyvinuli nový postup extrakcie lítia z horniny známej ako spodumen. Tento inovatívny proces prebieha pri izbovej teplote a eliminuje aj potrebu agresívnych kyselín. Využíva sa pri ňom iba roztok vody a chemikálie známej ako fluorid amónny.

Tradičné hydrometalurgické metódy zvyčajne najprv rozpúšťajú reaktívne prvky. Nová technika tento postup obracia naruby a ako prvý rozpúšťa kremíkový podiel, ktorý inak býva voči rozpúšťaniu najodolnejší. Cieľom tohto riešenia bolo vytvoriť model produkcie s uzavretou slučkou, kde nevzniká žiadny zostatkový odpad.

Počas prebiehajúcej chemickej reakcie sa z roztoku uvoľňuje plynný amoniak. Ten sa v rámci technológie zachytáva a privádza späť do systému na opakované spracovanie. Jeho následnou aplikáciou sa precipituje prítomný oxid kremičitý a regeneruje sa pôvodný roztok fluoridu amónneho.

Hornina sa po rozpustení rozdelí na zložky, z ktorých každá predstavuje produkt s priamym komerčným využitím. Hlavným výstupom je čistý fluorid lítny, ktorý slúži ako vstupná surovina pre výrobu batériových elektrolytov a katód. Okrem lítia proces izoluje aj hliník, ktorý sa premieňa na oxid hlinitý pripravený na hutnícke spracovanie.

Poslednou oddelenou zložkou je čistý oxid kremičitý s okamžitým uplatnením ako prísada do stavebného cementu. Vedci z tohto vedľajšieho produktu experimentálne odliali testovacie cementové bloky na overenie jeho mechanickej pevnosti. Celý postup laboratórne otestovali na 17 odlišných vzorkách hornín pochádzajúcich z rôznych svetových ložísk.

Zavedenie metódy dokáže znížiť celkové náklady na ťažbu z tvrdých hornín na polovicu. Technológia sa tak stáva cenovo rovnocennou s ťažbou lítia zo soľných roztokov. Tím odborníkov odhaduje, že aktuálne svetové zásoby spodumenu dokážu pri tomto spracovaní vyprodukovať batérie s celkovou kapacitou 100 terawatthodín.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Dekarbonizovaná extrakcia bez chemického odpadu zabezpečí dostatok surovín pre globálny prechod na čistú energiu.

Zdroj: interestingengineering.com foto: ChatGPT