El metal de litio liviano es un mineral crítico pesado, que actúa como un componente clave en baterías recargables que tiene teléfonos eléctricos, computadoras portátiles, vehículos eléctricos y más. Como el litio está en tecnología moderna, como el extracto de metal es complejo y costoso. Un nuevo método, desarrollado por los investigadores de Pan State y recientemente recibido derechos de patente, permite conferencias simples a alta temperatura y basadas en el agua para permitir la extracción de litio de alto rendimiento.
“El litio da fuerza a las tecnologías que explican nuestras vidas modernas, desde teléfonos inteligentes hasta vehículos eléctricos, y contiene almacenamiento de energía de la red, cerámica, anteojos, lubricantes e incluso tecnologías médicas y nucleares”, dijo una carrera centenario en Panstate, un centenario centenario centenario. Incluido en Ingeniería, que presentó el equipo que publicó su punto de vista, que publicó su punto de vista, que publicó su punto de vista. “Pero la extracción también debe ser ambientalmente responsable. Nuestra investigación muestra que podemos eliminar el litio y otros minerales importantes de manera más eficiente, mientras que es difícil manejar o destruir el uso de energía, las emisiones de gases de efecto invernadero y los desechos, lo cual es difícil de manejar o desperdiciar”.
Australia, Chile y China lideran el mundo en suministros de litio y exportan a países que participan en tecnologías modernas dependiendo de los minerales. Chile y Argentina son responsables del 97 % de las exportaciones de litio a los Estados Unidos, lo que puede importar más del doble de recursos internos a pesar de millones de toneladas métricas de reservas de litio. Según Razi, el asunto es el tiempo de extracción de litio de las rocas, los costos financieros y los efectos ambientales donde ocurre naturalmente.
Aunque los miembros del Razi y su grupo de investigación, Chandima Havapatharanej y Shihu Han, que reciben un doctorado en ingeniería energética e mineral, con la opción de minería y minerales en el estado PAN, es una solución. Con mucho menos consumo de energía y productos químicos bajos en los métodos tradicionales, su vista libre de ácido, en comparación con las horas de extracción tradicionales, que produce alrededor del 96 % del litio disponible, su vista libre de ácido puede eliminar más de 99 que el litio disponible de litio.
“Lo que promete especialmente este enfoque es su compatibilidad con la infraestructura industrial actual”, dijo Razi, y agregó que el nuevo proceso se mantiene en la escala y prácticamente en mente, y no requiere el uso de calor o acidez extrema. “Utiliza materiales articulares como hidróxido de sodio, una mezcla común utilizada para hacer jabón y se encuentra en muchos limpiadores y agua para el hogar, y funciona a temperaturas mucho más bajas que las técnicas tradicionales. No solo lo hace limpio y más rápido, sino que también lo hace más fácil”.
La extracción tradicional de litio implica que el mineral de roca coxing o la adición de estanques de vapor salado salado salado de litio. El vapor requiere una cantidad significativa de agua y lleva mucho tiempo satisfacer las demandas de la industria. La eliminación directa de litio de las rocas mineras es más rápida que los vapores de agua salina, pero incluye calentamiento de 1,110 grados Celsius – 2,300 grados Fahrenheit, a temperaturas increíblemente altas, y mantener la temperatura dos horas. Esto hace que los minerales de litio sean inseguros y preparan el litio para separarse de la roca. En el siguiente paso, los minerales inseguros se tratan con ácido sulfúrico y se calientan en 482 grados Fahrenheit durante dos horas. Conocido como hornear ácido sulfúrico, este paso finalmente disuelve la mayor parte del litio. Como resultado, la solución de litio ácido se trata para neutralizar el ácido y limpiar el metal.
“Cada fase del procedimiento tradicional, especialmente el tratamiento de alta temperatura, excluye mucho dióxido de carbono”, dijo Razi explicó que el ácido sulfúrico también plantea preocupaciones ambientales y deja el producto dañino. “Este proceso requiere la inversión de equipos significativos y los desafíos del control de la temperatura y la recuperación de energía son desafíos. La impureza causa pérdida de litio, y la solución de litio ácido requiere un consumo químico significativo para ser el núcleo para la extracción final”.
Cuando Riz y su equipo consideraron mejorar el proceso, se dieron cuenta de que podían eliminar la necesidad de un cambio de fase.
“Utilizamos el modelado termodinámico para comprender cómo los minerales que llevan el litio pueden interactuar con varios agentes químicos, y luego verificar estas predicciones a través de experiencias de laboratorio”, dijo Razi. “Hemos descubierto que a temperaturas relativamente bajas, con hidróxido de sodio, llamado espoduminería, mezclando minerales que contienen litio convierten los minerales en agua que resuelve litio”.
También investigaron el uso de calentamiento por microondas para esta respuesta de baja temperatura, como el horno para calentar los alimentos en el microondas en lugar del horno, solo para reducir el tiempo de procesamiento en minutos.
Esta reacción produce silicato de litio sodio, una mezcla que se disuelve fácilmente en agua a temperatura ambiente. Cuando se agrega agua, el litio sale en aproximadamente un minuto. Dado que la solución resultante ya es la básica, lo que significa no ácido, también elimina la necesidad de un aumento químico que requiere la transferencia de litio tradicional al básico. Los investigadores pueden agregar inmediatamente una mezcla que estabilice el litio para que pueda recolectarse fácilmente.
Según Razi, este proceso también puede funcionar para eliminar el litio y otros dos minerales importantes. También puede eliminar el litio de las fuentes del suelo. El equipo ahora está trabajando para promover su punto de vista y mejorar el proceso de solicitud industrial.
El Pan State College of Earth and Mineral Sciences apoyó el trabajo a través del George HD, el Premio de Investigación Junior.
