杭州純水設(shè)備解讀:離子交換樹脂從鹵水中回收鋰的新方法
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由于人們對電動(dòng)汽車 (EVs) 需求增加,鋰緊隨其后迅速成為一種急需的應(yīng)用材料。為此,創(chuàng)新技術(shù)正在興起,以幫助從現(xiàn)有資源中回收寶貴的資源。
德國特種化學(xué)品公司朗盛(LANXESS)最近發(fā)布了一種使用離子交換樹脂從鹵水中回收鋰的新方法。該技術(shù)方法已被開發(fā)并用于處理低濃度鋰鹽溶液,其含有相對較高濃度的堿金屬、堿土金屬和重金屬雜質(zhì),雜質(zhì)濃度范圍從100 mg/L到 <10 mg/L。
技術(shù)創(chuàng)新 | 創(chuàng)新鋰回收水技術(shù)
朗盛公司表示,由于去除了鈣等多價(jià)離子,與傳統(tǒng)鋰鹽水最終除雜方法相比,使用離子交換樹脂具有許多優(yōu)勢,包括提高效率、低泄漏、由于交換動(dòng)力學(xué)而產(chǎn)生的高流速等杭州純水設(shè)備。
朗盛技術(shù)營銷經(jīng)理Dirk Steinhilber表示:“使用離子交換工藝去除鈣可顯著減少所需時(shí)間和費(fèi)用”。
該公司單分散樹脂可用于從典型鋰含量為10 g/L的鹵水中去除濃度范圍為1~100 mg/L的二價(jià)離子,即,鈣、鎂、鍶和鋇。
這種樹脂特殊改性聚合物結(jié)構(gòu)即使在頻繁再生情況下,也能確保其使用壽命
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該樹脂總?cè)萘砍^4.3 eq/L(當(dāng)量每升),這意味著它比標(biāo)準(zhǔn)樹脂具有更長產(chǎn)品壽命和更長再生時(shí)間間隔。
Steinhilber補(bǔ)充道:特殊改性聚合物結(jié)構(gòu)讓該樹脂即使在頻繁再生情況下也能確保較長使用壽命,并使該工藝在經(jīng)濟(jì)方面更具吸引力。
據(jù)該公司稱,在含有10 ppm鈣的氯化鋰和氯化鈉濃縮溶液中,處理后僅殘留ppb范圍內(nèi)的微量鈣。
鋰去除的挑戰(zhàn)
隨著對鋰需求越來越大,許多國家都在尋求開發(fā)他們的鋰資源。 上海GMP純化水設(shè)備
早在2015年,中國就啟動(dòng)了一項(xiàng)五年計(jì)劃,優(yōu)先考慮制造和使用電動(dòng)汽車。到2020年,中國每月生產(chǎn)1萬輛電動(dòng)汽車。
鋰具有高化學(xué)反應(yīng)活性,無法以純凈形式獲得。開采這種資源最常用的方法是從富含礦物質(zhì)的鹵水中提取。
然而,這并不是一個(gè)快速過程,而且對鋰的用水需求非常高,生產(chǎn)一噸鋰需要500 000加侖(1893 m3)水。在智利Salar de Atacama,采礦活動(dòng)消耗了該地區(qū)65%的水。
鋰的水足跡
人們在減少鋰和鈷生產(chǎn)對環(huán)境影響方面做出了令人欽佩的努力,鋰和鈷是電池中的關(guān)鍵元素,在生產(chǎn)中通常被認(rèn)為是耗水大戶。
隨著電動(dòng)汽車被視為個(gè)人交通工具的未來,會(huì)需要更多的鋰電池,這意味著需要消耗更多的鋰以及相應(yīng)的水。
這種類型純化過程(離子交換法)在制造超純鋰鹽方面發(fā)揮著重要作用。
例如,德國亥姆霍茲電化學(xué)儲(chǔ)能研究所一項(xiàng)計(jì)算表明,64 kWh電池所需的鋰需要消耗約3.8噸水。
然而,鋰鹽鹵水開采存在許多不同的環(huán)境挑戰(zhàn),例如,水流失、地面不穩(wěn)定、生物多樣性喪失、河流鹽度增加、土壤污染和有毒廢物等等。
“這種類型提純工藝在生產(chǎn)鋰電池和可充電鋰離子電池所需的超純鋰鹽方面發(fā)揮著重要作用”,Steinhilber如是說。
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