2021年5月11日
利用磁性纳米粒子从卤水中获取有价值的材料的聪明想法已经发展成为工业规模欧洲杯猜球平台的试点项目,这可能有助于美国成为电子和能源生产中使用的关键欧洲杯足球竞彩矿物的生产国。今天,这些矿物大多来自国际资源,其中许多是冲突严重的地区。
这项正在申请专利的技术是由美国能源部太平洋西北国家实验室开发的,由Moselle技术公司独家授权。Moselle技术公司是一家初创企业,正在美国和国际多个地区试行这项技术。
看一个关于这个过程的视频:https://www.youtube.com/watch-v=ceX_bO3L0Po
PNNL和Moselle共同成功竞争了技术开发资金,包括两项合作研究与开发奖和2021年美国能源部先进制造办公室奖,以推进从水资源中捕获战略性重要元素的过程。
纳米粒子核心由一种被称为磁铁矿的氧化铁组成。该核心粒子用于锚定吸附剂外壳,选择性地结合感兴趣的化合物。这是专利技术的关键。纳米粒子可以被引入欧洲杯猜球平台地热发电厂的卤水、采出水、矿物开采废水和海水中,在那里它们会附着在自由漂浮的目标化合物上。当暴露在磁铁上时,纳米粒子的铁核表现出与经典科学实验中的铁屑一样的行为——它们随着与它们结合的关键材料向磁铁迁移,并可以从盐水中过滤。欧洲杯线上买球该技术正被用于锂的捕获,锂是一种多功能的轻量级金属,可能以其在电池技术中的作用而闻名。
“例如,目前从水中提取锂的方法,需要一个处理步骤,通过离子交换过滤系统泵入大量的水,每分钟数千加仑,这既耗能又昂贵,”太平洋国家实验室研究员、稀土金属回收技术公认专家皮特·麦克格雷尔说。“我们的纳米技术工艺使我们能够将所有东西小型化,并消除了在其他工艺中需要的大量离子交换分离器。这很简单。在几分钟内,通过与吸附剂的分子碰撞,几乎所有的锂都从溶液中被提取出来,然后可以用磁铁将其移除,在那里它很容易收集和提纯。”
“人们在开采锂的过程中损失了很多钱,”Moselle Technologies首席执行官杰瑞·米尔斯说。“我们需要另一种方法。我们一直在寻找成本最低的技术来生产稀土元素和具有战略意义的锂元素。对于其中许多产品,美国几乎没有生产。我们将尽力解决那个问题。我们认为这项技术将帮助我们克服成本障碍。”
在国内寻找关键矿物
锂、镍、钴和稀土元素在半导体和风力涡轮机制造商以及电动汽车和其他绿色能源技术中使用的电池中需求量很大。但目前,这些元素的全球供应链严重依赖过时的提取工艺,这是能源密集型的,消耗大量的水,并产生有毒废物。美国能源部(Department of Energy)的数据显示,在35种关键材料中,有14种材料的进口占美国供应的100%,其他17种材欧洲杯足球竞彩料的进口占一半以上。美国能源部一直把国内供应作为首要任务。这种PNNL技术在实验室开发了几年,现在已经准备好进行实地测试。
试点项目将于2021年春季启动
其中一个试点项目是将油气行业的资源与PNNL的技术相结合。
“油气卤水是国内尚未开发的锂资源,”麦克格雷说。
在美国和加拿大的石油和天然气开采过程中,将地下水抽到地表。锂存在于大部分的水中,分布范围很广。PNNL的科学家估计,如果通过石油和天然气开采产生的水中的锂只收集到25%,就相当于目前全球的年产量。为了探索这种可能性,PNNL、Moselle Technologies、Canada Natural Resources Limited和Conoco Phillips公司将在PNNL的Richland进行长期测试。,校园。在那里,该团队将对该技术进行应力测试,使用磁选系统进行长周期测试,这是全面工业生产的必要步骤。
“通过使用磁性纳米粒子附着在溶液中的锂粒子上,我们预计得欧洲杯猜球平台到的浓缩物将以更纯的形式存在,从而降低进一步加工的成本。”米尔斯说.“这将节省一半以上的成本。”
另一个项目在1月经过竞争申请过程后宣布,将通过能源部先进制造办公室FY20奖获得资助。在这个项目中,Enerplus Corporation、Prairie Lithium Corporation、Enertopia Corporation和Dajin Lithium Corporation将研究该技术在内华达州和加拿大锂矿的潜在应用。该工程已获批,将于2021年春季开工。
多锂
这种清洁无污染的技术也可用于回收其他关键材料。欧洲杯足球竞彩第三个合作研究项目将探索这种可能性。
“我们开发了针对许多元素的吸附剂材料,欧洲杯足球竞彩”麦克格雷说。“在这个项目中,我们将与新西兰地热公司Geo40合作,该公司已经在其卤水中发现了铯。在这个项目中,该团队将把回收锂的工作扩展到对铯具有高度选择性的新吸附剂。如果成功,该集团希望在新西兰建立一个试点规模的工厂。
除了McGrail担任经理外,研究团队还包括首席研究员Praveen Thallapally和研究员Jian Liu、Satish Nune和Yongsoon Shin。
磁性纳米粒子的研发得到了美国能源部地热技术办公室的支持。欧洲杯猜球平台
来源:https://www.pnnl.gov/