Литий и карбонат лития, используемые в аккумуляторах, в основном получают из отложений соленых озер. Перед фактическим процессом сепарации рассол накачивается и концентрируется путем испарения воды, которое обычно происходит в больших бассейнах под солнцем. Наконец, концентрированный раствор направляют в процесс, в котором раствор очищается от примесей и отделяется литий.В LUT для очистки раствора использовалась экстракция растворителем.
В этом процессе происходит разделение двух нерастворимых жидких фаз. В этом случае примеси, кальций и магний были выделены из концентрированного раствора соли лития в органический раствор, состоящий в основном из керосина.
«Обычно нам удавалось очистить 99–100 процентов кальция, а также более 90 процентов магния. Потери лития составили всего 3-5%. При использовании традиционных методов результат очистки либо слабее, потеря лития более значительна, либо и то, и другое », — объясняет Сами Виролайнен, научный сотрудник LUT.
Исследователи продемонстрировали новый процесс разделения в экспериментальном масштабе. Скорость потока при экстракции варьировалась от одного до пяти литров в час.«В промышленных масштабах мы говорим о кубе или десятках кубиков в час. Однако процесс был построен аналогично тому, как это было бы в промышленности, то есть постоянные потоки входят и выходят, а количество этапов обработки такое же, как при промышленно проводимой экстракции.
По словам Виролайнена, экстракция растворителем является выгодной альтернативой процессу экстракции, когда требуется, чтобы продукт имел чистоту почти 100% и требовалось высокое извлечение целевого металла.«Используемый нами процесс экстракции дороже, чем обычное осаждение, но, как показывает исследование, разделение более эффективно и проще.
Это упрощает весь процесс, что также делает его экономически целесообразной альтернативой ».Мировой спрос на литий увеличивается с каждым годом. Прежде всего, этому способствует спрос на электромобили, а также промышленность по производству аккумуляторов и аккумуляторов.
Литий — это так называемый высокотехнологичный металл, то есть сырье для высокотехнологичных приложений. Большинство высокотехнологичных металлов производится в Азии и Южной Америке, что может затруднить поставки металлов в страны ЕС.
Пока лития в странах ЕС производят мало. Переработка может быть использована для увеличения объема доступного лития, но в настоящее время в регионе ЕС перерабатывается только около 3 процентов лития. Экстракция растворителем, используемая в этом исследовании, также подходит для отделения лития и других металлов, например, от электронных отходов.
«К 2025 году потребность в литии может возрасти до четырех раз. По мере роста спроса необходимо увеличивать переработку продуктов, содержащих литий, и использование новых альтернативных источников сырья», — говорит Виролайнен.