第10版:创新

山西大学科研团队取得重大突破构建新型盐湖卤水提锂技术

  近日,山西大学在盐湖卤水提锂技术领域取得重大进展,相关研究成果为多离子共存体系中特定金属离子的分离回收提供了全新的思路和方法。
  随着全球对锂资源需求的持续增长,盐湖卤水提锂技术成为了研究热点。然而,传统提锂技术在锂离子提取率和镁锂分离效果方面存在明显不足。山西大学科研团队针对这一难题,另辟蹊径,开发出一种基于Pickering乳液的新型萃取提锂体系。该体系利用固体纳米颗粒作为乳化剂,将传统萃取剂磷酸三丁酯(TBP)限域于Pickering乳滴的内部油相,不仅大幅增大了油水传质界面,还能有效避免萃取剂的溶损,从根本上提升了提锂效率和分离效果。实验数据显示,该Pickering乳液体系仅需经过三级萃取,锂离子提取率就高达91.7%,镁锂分离因子达到101.9,与传统TBP萃取体系的52.8%和12相比,优势显著。这一成果的取得,意味着锂资源的提取和分离技术实现了重大飞跃,将为盐湖卤水锂资源的高效开发利用提供有力支撑。
  研究团队还通过对固—油—水三相界面特性的深入研究,并结合分子动力学模拟,成功揭示了锂离子选择性高效分离的界面作用机制。研究发现,固体纳米颗粒之间的缝隙形成了离子传输通道,而颗粒表面电荷在油水界面产生的界面电场,既能排斥镁离子,又能促进锂离子快速脱水合,从而实现了锂离子的高效传输。这一创新性的发现,不仅为本次提锂技术的突破提供了理论基础,也为其他类似离子分离体系的研究提供了重要的参考。山西大学的这项研究工作基于界面电场效应和限域效应,构建了全新的盐湖卤水提锂方法,具有广泛的应用前景。除了盐湖卤水提锂,该方法同样可为工业废盐、海水、固废浸出液等多离子共存体系中特定金属离子的分离回收提供借鉴,有望推动整个资源回收利用领域的技术革新。

本报记者沈佳采集

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