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特斯拉為“食鹽”鋰提取工藝申請專利 可將成本降低30%
日期：2021-07-16 17:16:15
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據外媒報道，特斯拉申請一項新專利，涉及使用食用鹽從礦石中提取鋰的工藝。該鋰提取工藝可將相關成本降低30%。
在名為“從粘土礦物中選擇性提取鋰”的專利申請中，特斯拉描述了當前提取方法存在的主要問題：
鋰是鋰離子電池和電動汽車產業的戰略性金屬。為了降低電池和電動汽車的成本，找到一種能夠經濟有效地從各種鋰源提取鋰的方法，具有重要意義。通常開采的主要鋰源是鋰鹵水，因為從中提取鋰的成本較低。然而，隨著對鋰離子電池的需求不斷增加，有必要尋找其他鋰源。
另一種提取鋰的方法是，從粘土礦物中提取鋰。在這一過程中，通過酸浸獲得鋰。將粘土礦物與普通無機酸的水溶液混合，如H2SO4或HCl，然后在常壓下加熱以浸出粘土礦物中所含的鋰。采用這種酸浸法，不僅可以浸出鋰，而且能浸出高濃度雜質，包括鈉、鉀、鐵、鋁、鈣和鎂。然后，去除雜質元素，尤其是鋁，這會造成大量鋰損耗，可能顯著降低整體鋰提取率。此外，采用這種高酸耗和復雜的浸出液純化方法，也使整個提取過程的成本效益較低，而且不環保。
特斯拉在專利申請中總結了自己的新方法：
在所描述的從粘土礦物及其組合物中提取鋰的方法中，提取過程包括提供含鋰的粘土礦物，將陽離子源與粘土礦物混合，對粘土礦物進行高能研磨，并進行液體浸出，以獲得富含鋰的浸出溶液。
這比僅添加食鹽要稍復雜一些。但據特斯拉在專利申請中介紹，主要的陽離子源確實是NaCl。
特斯拉描述，在該工藝的研磨過程中添加NaCl的效果：
測量在研磨過程中添加NaCl的效果。NaCl粉末和細粘土礦物顆粒的重量比例為3:97，即NaCl與總混合物(即NaCl + 粘土)= 3%;并且相應的Na:Li摩爾比約 2.7:1。將這些NaCl粉末和細粘土礦物顆粒稱重，并放入PM100行星式球磨機，以500 rpm的轉速連續研磨長達3小時。然后，收集磨過的NaCl/粘土混合物，并將其轉移到玻璃反應器中進行水浸出。將31克NaCl/粘土混合物裝入反應器中并加水，以產生150克的漿液，其中鹽/粘土混合物與水的重量比為1:4(即水中含20 wt.%的鹽/粘土混合物)。漿液形成后，在90℃ 和1000 RPM下進行20分鐘水浸出。在浸出過程中，使用冷凝器，將水損失降至最低。使用5um過濾紙進行后續過濾，然后收集浸出溶液，用于進行化學成分分析。
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鋰是鋰離子電池和電動汽車產業的戰略性金屬。為了降低電池和電動汽車的成本，找到一種能夠經濟有效地從各種鋰源提取鋰的方法，具有重要意義。通常開采的主要鋰源是鋰鹵水，因為從中提取鋰的成本較低。然而，隨著對鋰離子電池的需求不斷增加，有必要尋找其他鋰源。
另一種提取鋰的方法是，從粘土礦物中提取鋰。在這一過程中，通過酸浸獲得鋰。將粘土礦物與普通無機酸的水溶液混合，如H2SO4或HCl，然后在常壓下加熱以浸出粘土礦物中所含的鋰。采用這種酸浸法，不僅可以浸出鋰，而且能浸出高濃度雜質，包括鈉、鉀、鐵、鋁、鈣和鎂。然后，去除雜質元素，尤其是鋁，這會造成大量鋰損耗，可能顯著降低整體鋰提取率。此外，采用這種高酸耗和復雜的浸出液純化方法，也使整個提取過程的成本效益較低，而且不環保。
特斯拉在專利申請中總結了自己的新方法：
在所描述的從粘土礦物及其組合物中提取鋰的方法中，提取過程包括提供含鋰的粘土礦物，將陽離子源與粘土礦物混合，對粘土礦物進行高能研磨，并進行液體浸出，以獲得富含鋰的浸出溶液。
這比僅添加食鹽要稍復雜一些。但據特斯拉在專利申請中介紹，主要的陽離子源確實是NaCl。
特斯拉描述，在該工藝的研磨過程中添加NaCl的效果：
測量在研磨過程中添加NaCl的效果。NaCl粉末和細粘土礦物顆粒的重量比例為3:97，即NaCl與總混合物(即NaCl + 粘土)= 3%;并且相應的Na:Li摩爾比約 2.7:1。將這些NaCl粉末和細粘土礦物顆粒稱重，并放入PM100行星式球磨機，以500 rpm的轉速連續研磨長達3小時。然后，收集磨過的NaCl/粘土混合物，并將其轉移到玻璃反應器中進行水浸出。將31克NaCl/粘土混合物裝入反應器中并加水，以產生150克的漿液，其中鹽/粘土混合物與水的重量比為1:4(即水中含20 wt.%的鹽/粘土混合物)。漿液形成后，在90℃ 和1000 RPM下進行20分鐘水浸出。在浸出過程中，使用冷凝器，將水損失降至最低。使用5um過濾紙進行后續過濾，然后收集浸出溶液，用于進行化學成分分析。
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