锂产量有望大幅提升! 沙特开发从海水提取锂1公斤只要5美元

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FX168财经报社(香港)讯 周一(6月7日),沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的研究人员开发了一种他们认为经济可行的系统,可以从海水中提取高纯度锂。

以前从海水中的钠、镁和钾等金属的混合物中提取锂的成效甚微,因为虽然海水中所含的锂量是陆地上的5000倍,但它的浓度极低,约为百万分之0.2 (ppm)。

为了解决这个问题,Zhiping Lai领导的团队尝试了一种以前从未使用过的方法来提取锂离子,他们采用电化电池,其内含由锂镧钛氧化物(lithium lanthanum titanium oxide, LLTO)制成的陶瓷膜。在发表在《能源与环境科学》杂志上的一篇论文中,研究人员解释说,陶瓷膜的晶体结构包含的孔洞,宽度刚好足以让锂离子通过,同时阻挡较大的金属离子。

另一方面,电化电池本身包含三个隔间,海水流入中央的隔间后,其中正锂离子穿过LLTO膜,进入含有缓冲溶液和涂有铂和钌的铜阴极的侧隔间;同时,负离子通过标准阴离子交换膜离开中央隔间,进入含有氯化钠溶液和铂-钌阳极的第三个隔间。

该研究团队正在使用来自红海的海水测试新开发的系统,在3.25V的电压下,电池在阴极产生氢气,在阳极产生氯气,这会推动锂通过LLTO膜的传输,在侧隔间中累积。然后,相同的循环加工会被重复4次以上,最终锂在水中的浓度将达到超过9000 ppm。

为了使最终产品足够纯净以满足电池制造商的要求,科学家们随后调整了溶液的pH值,以提供仅包含极少量其他金属离子的固体磷酸锂。

据研究人员称,该电池从海水中提取1公斤的锂可能需要5美元的电力才能。这意味着电池产生的氢和氯的价值最终将抵消电力成本,剩余的海水也可以用于海水淡化厂以提供淡水。

评级机构惠誉曾估计,从2020年到2030年,电动汽车的销量将推动锂消费增长多达七倍,锂需求的提高将使锂价格持续攀升,而如今沙特科学家开发的新提取系统有望解决这一问题。惠誉曾预测,中国的99.5% 碳酸锂2021年均价将为每吨13450美元,2022年续升至15025美元,而在2020年仅为6375美元;中国的56.5% 单水氢氧化锂2021年均价将为每吨11950美元,2022年为14300美元,而在2020年仅为7290美元。