Революция в зелената енергетика: Разработен е евтин и екологичен метод за извличане на литий от твърди скали

Изследователи от САЩ разработиха нискотемпературен процес за извличане на литий от твърди скали. Той е наполовина по-евтин от традиционното високотемпературно топене и освен литиеви соли за батерии, произвежда алуминиев оксид за алуминиевата промишленост и силициев диоксид за цимент. Процесът със затворен цикъл използва реагент на основата на амониев флуорид, който може да се регенерира и използва повторно, като по този начин нивото на отпадъците се доближава до нула.

Търсенето на литиево-йонни батерии превърна лития в един от най-ценните ресурси в съвременния свят, а зависимостта от чуждестранните доставки се превръща в слабо място в настоящата геополитическа ситуация. Индустрията за рафиниране на литий понастоящем се доминира от Китай с неговите богати залежи. САЩ, Европа и Австралия също разполагат с литий под формата на твърди минерали, предимно сподумен. Преработката на сподумена изисква калциниране при 1000°C и последващо химическо отмиване. Процесът е енергоемък, скъп и оставя много отпадъци. В резултат на това САЩ и Австралия добиват рудата, но я изпращат за преработка в Китай.

Екип учени от Масачузетския технологичен институт решават да намерят начин за химическо разбиване на сподуменовия кристал, пише MIT News. Те открили как да разтворят силициевия оксид при стайна температура. По принцип се смята, че връзките между силиция и кислорода са най-здрави, но амониевият флуорид е успял да се справи с тази задача. След това силицият се отделя в разтвора като амониев хексафлуоросиликат, докато литият и алуминият остават в твърдия остатък като флуориди.

След това от сместа се извлича литиев флуорид, суровина за електролити; чрез добавяне на въглероден диоксид или натриев карбонат се получават литиев хидроксид и литиев карбонат, основните литиеви соли за катодите; алуминият се извлича чрез високотемпературно разделяне (но това все пак е по-енергийно изгодно от топенето на цялата скала); а от разтвора се утаява силициев диоксид, подходящ за цимент. Амонякът, получен при регенерирането на амониев флуорид, се връща в процеса, с което цикълът се затваря.

Тестовете върху 17 проби от сподумен от различни находища по света потвърдиха универсалността на метода. Авторите изчислиха, че техният метод е наполовина по-евтин от традиционното топене и отмиване и остава конкурентен дори на лития от солниците, въпреки че преди това твърдият литий е бил много по-скъп. Тъй като процесът е със затворен цикъл, отпадъците клонят към нула. Освен това страничните продукти като алуминий и силициев диоксид, които могат да се продават при подходящ мащаб на производството, намаляват разходите.

Внедряването на тази технология в индустриален мащаб има потенциала изцяло да промени геополитическата карта на доставките на суровини.