澳大利亚科学家探索从透锂长石中提取锂的工艺

盖世汽车讯 随着全球向可再生能源转型以及新技术的采用，锂的需求正急剧增长。锂离子电池在这一转变中发挥着核心作用，为从汽车到便携式电子产品等各种设备提供动力。为了满足日益增长的需求，企业正在从旧电池中回收锂，同时也在寻找新的锂资源和更高效的提取方法。虽然回收利用有助于循环经济的发展，但专家一致认为，仅靠回收锂无法满足未来预计的需求。这种日益扩大的差距正促使业界和研究人员探索锂提取的替代矿物和技术。

据外媒报道，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization，CSIRO）的研究人员正在探索从透锂长石（petalite）中提取锂的新方法。

图片来源：CSIRO

透锂长石是一种鲜为人知的含锂矿物，它在锂被纳入元素周期表的过程中发挥了关键作用。透锂长石最早由巴西博物学家José Bonifacio de Andrada e Silva于1800年发现。1817年，瑞典科学家Johann August Arfvedson确认了锂这种此前未被记录的元素。

透锂长石也被称为castorite，是一种锂铝层状硅酸盐（LiAlSi₄O₁₀）。它与锂辉石和锂云母等矿物一起形成于富锂伟晶岩中，在津巴布韦、加拿大、巴西以及西澳大利亚的伊尔加恩和皮尔巴拉克拉通等著名矿床中均有发现。

透锂长石是一种硬度较高的矿物（莫氏硬度为6至6.5），熔点很高，因此特别适合用于制造耐热耐刮擦的玻璃和陶瓷。

虽然透锂长石的矿物组成比锂辉石简单，但从透锂长石中提取锂的过程却更为复杂。CSIRO的科学家Leena Melag博士对此很感兴趣。她表示：“从锂辉石中提取锂的工艺已经相当成熟，但从透锂长石中提取锂则更为复杂，需要额外的步骤。透锂长石必须经过加热和加压处理，才能转化为更容易进行化学加工并释放锂的形式。”

图片来源：CSIRO

尽管面临这些挑战，透锂长石仍然是一种有吸引力的锂补充资源。

在关键矿物研发中心（Critical Minerals R&D Hub）提供的资金支持下，CSIRO开发了LithSonic工艺，这是对其早期MagSonic技术的改进。该工艺解决了锂提取过程中面临的一个核心挑战：锂在高温下极高的反应活性。

虽然锂的制备方法与铁类似，但它极易再次反应，转化为其他形态。LithSonic工艺利用超音速流在锂金属发生反应前将其冷却，使其成为从透锂长石等矿物中提取锂的理想途径。该技术有望实现更清洁、更环保的生产方式，并可能减少传统锂提取工艺对环境的影响。LithSonic工艺可生产粉末或锭状的锂金属，用于电动汽车和电子设备的电池，也可用作铝的合金元素。

Leena Melag博士表示：“我们正在研究不同的原料，例如透锂长石，以便在我们的LithSonic工艺中使用。”

提取技术的进步以及透锂长石等辅助资源的利用，有望改变锂的生产方式，使其更加高效和可持续。通过实现能源来源多元化和改进提取工艺，行业可以更好地满足不断增长的需求，并支持更清洁、更可靠的能源未来。