花瓣石(透鋰長石/Petalite)是一種鋰鋁層狀硅酸鹽礦物,因微量雜質的不同呈現(xiàn)無色、粉、灰、黃或白色晶體。
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澳大利亞研究人員正探索從花瓣石中提取鋰的新方法,這種鮮為人知的礦物可能有助于全球供應鏈多元化。隨著全球電氣化進程加速,鋰需求激增,僅靠回收無法滿足。盡管當前市場以鋰輝石為主,但其他含鋰礦物正日益受到關注。
花瓣石作為硅酸鋰鋁礦物具有悠久的科研歷史,其硬度高、耐熱的特性使其工業(yè)價值日益凸顯。澳大利亞聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織指出,隨著電動汽車和可再生能源系統(tǒng)在全球推廣,新的提取技術可實現(xiàn)更清潔的生產,助力能源轉型穩(wěn)步推進。
供應鏈多元化迫在眉睫
盡管從廢舊電池中回收鋰的規(guī)模正在擴大,有利于循環(huán)經濟發(fā)展,但業(yè)界普遍認為僅靠回收無法滿足未來全球需求。這一缺口正推動行業(yè)和研究者探索新的鋰來源與更高效的提取方法。
雖然鋰輝石因品位高、加工工藝成熟仍是主流鋰礦,但其他含鋰礦物如鋰云母、磷鋰鋁石以及相對冷門的花瓣石正重新獲得關注。花瓣石在鋰元素早期發(fā)現(xiàn)過程中曾發(fā)揮作用,其常與鋰輝石、鋰云母共生于富鋰偉晶巖中,在非洲、美洲和西澳大利亞等地均有重要礦藏。
花瓣石憑借高硬度與高熔點,已應用于耐熱防刮玻璃和陶瓷領域。然而,從花瓣石中提鋰比從鋰輝石中提取更復雜,需要額外的高溫高壓處理才能使鋰元素釋放。盡管存在挑戰(zhàn),花瓣石正成為前景廣闊的補充資源,有助于實現(xiàn)鋰供應鏈多元化,支撐長期能源轉型目標。
更清潔的鋰提取路徑
澳大利亞關鍵礦物研發(fā)中心的資金支持,助力澳聯(lián)邦科工組織在MagSonic技術基礎上開發(fā)出名為LithSonic的新工藝,為鋰生產開辟了新路徑。該技術攻克了鋰提取的核心挑戰(zhàn)之一:金屬鋰在高溫下的極端活性問題。
研究人員指出,提鋰過程可與煉鐵原理類似,即氧化鋰與碳反應生成金屬鋰。但在所需溫度下,鋰會以蒸汽形式存在,若無法瞬時冷卻則會迅速發(fā)生二次反應。長期以來,防止這種逆反應一直是重大技術瓶頸。
LithSonic技術通過超音速流模擬火箭發(fā)動機內部環(huán)境,利用"沖擊驟冷"實現(xiàn)超快速冷卻,使金屬鋰在轉化前保持穩(wěn)定。這在同規(guī)模金屬生產領域尚屬首次突破。該技術較傳統(tǒng)提取方法更清潔、對環(huán)境潛在影響更小,可適用于花瓣石在內的多種含鋰原料,生產的金屬鋰粉末或錠塊能用于電動汽車電池、電子設備和鋁合金領域。
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