“盐湖提锂”技术获重大突破：新工艺可将生产周期缩短至1-2个月
“盐湖提锂”技术获重大突破：新工艺可将生产周期缩短至1-2个月
近日，澳大利亚蒙纳士大学研究团队在盐湖提锂技术领域取得重大突破。该团队开发的EALNF工艺，通过EDTA与镁离子的选择性螯合作用，实现了锂资源的高效提取。相比传统工艺，新工艺将生产周期从1-2年大幅缩短至1-2个月，并能有效提升锂回收率。
10月22日，一项关于盐湖提锂技术的突破性成果发表在《自然》杂志子刊Nature Sustainability上，引发广泛关注。
澳大利亚蒙纳士大学、苏州工业园区蒙纳士科学技术研究院李之考博士，联合澳大利亚技术科学与工程院院士张西旺教授，成功开发出一种采用乙二胺四乙酸（EDTA）辅助的疏松纳滤膜工艺（EALNF）。相比传统的蒸发—沉淀工艺，该工艺省去了耗时的盐田晾晒步骤，将生产周期从1年2年大幅缩短至1个月2个月。
图片来源：每日经济新闻 资料图
李之考博士在接受采访时表示，尽管论文报道的结果是利用小型设备在实验室规模下获得的，但EALNF工艺过程中的核心操作单元已经具有高技术准备水平（TRL），在其他场景下已经实现了工业规模的应用。
他补充称，“我们目前正在为试点和现场测试寻求资金，这是大规模应用的关键步骤。根据这些测试的结果，可能需要1~3年的时间才能大规模实施EALNF应用。”
盐湖提锂技术实现重大突破：锂离子生产周期将缩短至1~2个月
随着能源结构转型和电动汽车产业发展，锂资源战略地位凸显。数据显示，到2050年，全球锂需求将增加18~20倍。高效可持续开发锂资源由此成为战略问题。
锂资源主要来源于硬岩矿和盐湖卤水，前者提取快、锂浓度高，但化学品消耗大、环境影响大，而后者占全球锂资源62.6%，资源丰富、成本低，但传统提锂工艺存在周期长、镁锂比例高、固废多、水资源压力大等问题，限制了其开发利用。
为应对挑战，直接盐湖提锂（DLE）技术应运而生，吸附法、电化学法、膜分离法等新兴技术实现选择性分离，具有良好前景。但实际应用中仍面临分离效率低、材料合成复杂、运行不稳定等挑战，且难处理高盐度和复杂成分的盐湖卤水。
为应对上述挑战，李之考博士研究团队开发出了EALNF工艺，通过EDTA与镁离子的选择性螯合作用，显著放大了锂、镁离子在电性和尺寸上的差异，实现了锂资源的高效提取以及镁资源的有效增值利用。
在处理高盐度、多组分的卤水时，该工艺实现了接近100%的镁截留率，锂离子通量达到4.34 mol·m-2·h-1，锂镁分离系数高达约679，相较于现有纳滤技术提高了一个至两个数量级。通过两级过滤，锂离子全流程回收率远超传统的蒸发—沉淀法（30%~50%）。
相比传统的蒸发—沉淀工艺，新工艺省去了耗时的盐田晾晒步骤，将锂离子的生产周期从12年大幅缩短至12个月，能更有效响应快速变化的市场需求。
而且，EALNF工艺在经济性与环境友好性方面也表现突出。例如，该工艺可在不稀释或仅少量稀释卤水的条件下运行，显著减少了淡水消耗，且每生产一吨碳酸锂能够产生251.9立方米的淡水，这对水资源紧缺的盐湖地区尤为重要。
蒸发—沉淀法与EALNF工艺的锂提取对比图
李之考博士 图片来源：莫纳什大学官网
不仅如此，EALNF工艺还能有效转化盐湖镁资源。为提高工艺的经济性并最大限度地减少环境影响，研究团队实现了接近100%的EDTA回收。同时生成的纳米级氢氧化镁呈现出多种有序的纳米结构，包括纳米花形状（尺寸约为250 nm）、六边形纳米片（尺寸约为200 nm）以及规整的纳米小球（尺寸约为100 nm），其在阻燃剂或催化剂领域具有广泛应用潜力。
EALNF工艺带来的商业价值
李之考博士详细介绍了EALNF工艺大规模商业化可能带来的商业价值。
李之考博士认为，该工艺可以显著提高盐湖盐水的锂回收率，从目前的30%50%提高到80%90%。也就是说，与传统方法相比，新方法可以将相同数量盐水的碳酸锂产量有效提高一倍。
“其次，EALNF工艺还可将传统锂提取过程中被视作废物的镁盐转化为高价值的纳米结构氢氧化镁，这种‘副产品’可进一步提高整个提取工艺的经济效益。此外，新工艺的提锂过程减少了淡水消耗，因为大多数盐湖都在气候干旱的地区，这使得EALNF工艺更具可持续性和成本效益。”
盐湖卤水资源的综合利用及经济性分析
盐湖卤水资源的综合利用及经济性分析 图片来源：论文截图
他总结道：“最后，凭借更短的处理时间、更少的环境影响和更有效的资源利用，EALNF工艺可以更好地应对日益增长的全球锂需求，为储能技术中对锂日益增长的需求提供可扩展的解决方案。”
当被问及“EALNF工艺一旦实现大规模应用，是否会造成全球的锂供应过剩”时，李之考博士指出，“作为科学家，我们可能无法获得有关锂供需的最新市场数据。然而，从科学的角度来看，这项技术并没有‘创造’新的锂。它只是提高了提取过程的效率和可持续性。我们的主要目标是在支持绿色能源转型的同时，最大限度地减少盐湖地区锂开采的环境足迹。最终，供需平衡将由全球市场动态决定，但我们的技术可以为更负责任和可持续的锂生产方式作出贡献。”