持続可能なリチウム抽出法が温室効果ガス排出を75%削減(New method for sustainable lithium extraction could reduce emissions by 75%)

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2025-01-30 ペンシルベニア州立大学 (PennState)

ペンシルベニア州立大学の研究チームは、一般的な鉱物であるスポジュメン鉱石から、電流と過酸化水素を用いてリチウムを直接抽出する新しい手法を開発しました。この方法により、従来の抽出方法と比較して、コストを35.6%削減し、CO₂排出量を75.3%削減できると報告されています。従来のリチウム抽出法は、塩湖からの蒸発や高温・高圧下での酸やアルカリを用いた鉱石の浸出が一般的で、環境への悪影響や高いエネルギー消費が問題視されていました。新手法では、鉱石に電場を適用し、電気化学的にリチウムを溶解させることで、より低温・低圧で効率的な抽出が可能となります。初期の試験では、92.2%の効率でリチウムを抽出でき、従来の方法と同等の効果が確認されました。この技術は、電気自動車や携帯電子機器のバッテリー製造におけるリチウム供給の持続可能性向上に寄与することが期待されています。

<関連情報>

電気化学的浸出法による鉱石からのリチウムの直接抽出 Direct extraction of lithium from ores by electrochemical leaching

Hanrui Zhang,Ying Han,Jianwei Lai,Joseph Wolf,Zhen Lei,Yang Yang & Feifei Shi
Nature communications  Published:13 June 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-024-48867-0

持続可能なリチウム抽出法が温室効果ガス排出を75%削減(New method for sustainable lithium extraction could reduce emissions by 75%)

Abstract

With the rapid increase in lithium consumption for electric vehicle applications, its price soared during the past decade. To secure a reliable and cost-effective supply chain, it is critical to unlock alternative lithium extraction resources beyond conventional brine. In this study, we develop an electrochemical method to directly leach lithium from α-phase spodumene. We find the H2O2 promoter can significantly reduce the leaching potential by facilitating the electron transfer and changing the reaction path. Upon leaching, β-phase spodumene shows a typical phase transformation to HAlSi2O6, while leached α-phase remains its original crystal phase with a lattice shrinkage. To demonstrate the scale-up potential of electrochemical leaching, we design a catalyst-modified high-throughput current collector for high loading of suspended spodumene, achieving a leaching current of 18 mA and a leaching efficiency of 92.2%. Electrochemical leaching will revolutionize traditional leaching and recycling processes by minimizing the environmental footprint and energy consumption.

0702非鉄生産システム
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