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我國科研人員開發(fā)出太陽能“鹽湖提鋰”新技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2024-09-29

記者從南京大學(xué)獲悉,該校教授朱嘉、中國科學(xué)院院士陳駿等通過模仿鹽土植物的蒸騰過程,成功從鹽湖鹵水中高效、環(huán)保地提取到高純度鋰鹽,有望助力我國高原鹽湖鋰產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展。國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》27日發(fā)表了相關(guān)成果。

據(jù)論文第一作者、南京大學(xué)特任副研究員宋琰介紹,作為電動(dòng)汽車電池等儲(chǔ)能材料中的關(guān)鍵礦物,鋰主要以鹽湖鹵水和固體礦石兩種形態(tài)存在。我國高原地區(qū)分布著眾多鹽湖,鋰資源豐富,但湖水的鎂鋰比這一關(guān)鍵指標(biāo)偏高,導(dǎo)致鎂與鋰分離難度大,生產(chǎn)出的鋰鹽成本高、質(zhì)量低。高原地區(qū)生態(tài)脆弱,也對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)提出嚴(yán)格的環(huán)保要求。

南京大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)想到,在鹽堿環(huán)境下,鹽土植物能夠通過蒸騰作用,選擇性地吸收鹽分和水分。通過模仿蒸騰作用的原理,團(tuán)隊(duì)成功研制出界面光熱鹽湖提鋰裝置。該裝置分3層,在陽光照射下,蒸發(fā)器的納米通道內(nèi)產(chǎn)生超高壓,高壓傳遞到離子分離層,就會(huì)選擇性地將鹵水中的鋰離子驅(qū)趕到儲(chǔ)存層,最后通過水循環(huán)系統(tǒng)收集儲(chǔ)存層中的鋰鹽。

宋琰告訴記者,在實(shí)驗(yàn)室模擬的晝夜交替與鹽湖鹵水環(huán)境中,該裝置已連續(xù)運(yùn)行528小時(shí),鹵水的鎂鋰比從初始數(shù)值422降至2.5,鋰的純度提升160多倍,驗(yàn)證了整套裝置的可行性與高效率。

朱嘉說,通過模塊化拼裝組合,該裝置的面積可以不斷擴(kuò)展,從而增加鋰鹽的產(chǎn)量。更重要的是,該裝置依靠太陽能即可運(yùn)行,不需要消耗額外的電力和化學(xué)藥劑,尤其適合在光照資源豐富但生態(tài)環(huán)境脆弱的高原地區(qū)應(yīng)用,能耗低,還環(huán)保。

據(jù)了解,該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃下階段到高原開展中試和產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn),針對(duì)高原各類鹽湖不同的物理化學(xué)特性,進(jìn)一步優(yōu)化裝置設(shè)計(jì),爭取在多方支持下早日形成實(shí)用的鹽湖鋰礦生產(chǎn)線。

來源:新華社


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