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Dec 31, 2023

チリはリチウムの直接抽出に切り替える

Innovation News Network の以前の記事では、チリとアルゼンチンの環境問題と、効果的で環境的に持続可能な直接リチウムの説得力のある事例について説明しました。

Innovation News Network の以前の記事では、チリとアルゼンチンの環境問題と、効果的で環境的に持続可能な直接リチウム抽出 (DLE) の説得力のある事例について説明しました。 2023年4月18日、チリ政府はリチウム産業の大規模な再編を発表し、政府が産業の国家管理を確立することになった。 基本的に、民間企業はチリ政府と提携するために DLE ベースのプロセスを採用する必要があります。

この行動は業界を統制したいという政府の願望によって動かされていると考える人もいるかもしれませんが、環境への懸念がこの決定において非常に大きな役割を果たしているのは明らかです。 前回の記事では、チリで現在行われている太陽熱蒸発プロセスに関連する環境問題を取り上げました。 これらの問題には、アタカマ塩湖内の塩水の枯渇、塩湖周辺の淡水の大量枯渇、塩湖の周囲に積み上げられた大量の塩の山による汚染が含まれます。 これらの問題はそれぞれ非常に重要です。 しかし、飲料水の喪失は、アタカマ周辺に住む先住民族に深刻な影響を与えています。

これらの問題に対処するために、ボリック政権はリチウム生産を太陽光蒸発法から DLE プロセスに移行するプロセスを開始しました。 塩水の生態系を保護し、淡水を保護し、リチウム生産の世界的リーダーであり続けるというチリ政府の目標を達成するには、塩水と水の生態系への影響を最小限に抑えることに焦点を当てた、まったく新しいパラダイムを導入する必要があります。

これらの目的を達成するには、次の結果を達成する必要があります。

直接リチウム抽出は、塩水からリチウムを選択的に除去する方法を意味します。 実際、いくつかの企業がさまざまな DLE テクノロジーの開発に取り組んでいます。

残念ながら、これらのプロセスのほとんどは、水の消費と塩水の処理に関して実績が乏しいです。

上で述べたように、DLE は 1 つの特定のテクノロジーではありません。 これは、塩水からリチウム塩を抽出し、製品製造に向けて準備することを目的とした一連の技術とコンセプトです。 最も一般的に報告されている DLE テクノロジーを以下に示します。

リチウム直接抽出などの新しいプロセス技術を発明および開発するプロセスは、非常に困難であることに注意する必要があります。 ほとんどの試みは失敗します。 塩水からリチウムを抽出する場合、リチウムの化学的特性、塩水の組成、業界が採用しなければならない環境要件により、問題は非常に複雑になります。

チリの環境要件は、上記の問題により、おそらくほとんどの DLE プロセスにとって面倒すぎるでしょう。 しかし、これらの目標はチリが人道的および環境上の必要性を達成するために必要です。

イオン交換

多くの DLE プロセスが提案されており、いくつかは試験運用されています。 上で述べたように、1つは商業的です。 最も一般的な DLE プロセスは、イオン交換メカニズムに基づいています。 これらのプロセスは、天然のリチウム含有塩水の性質と特定のイオン交換抽出メカニズムにより、節水、製品の品質、抽出効率の点で本質的に不利な点があります。

イオン交換ベースの DLE は、有機高分子化合物または無機材料のいずれかの材料を利用します。 有機交換体には通常、ポリマーマトリックス中に分散されたカルボン酸塩やスルホン酸塩などの負に帯電した官能基が含まれています。 これらの交換体の一部には、ポリエーテルなどの追加の錯体形成部分が含まれる場合があります。

無機イオン交換体は、イオン交換能力を示す結晶性金属酸化物固体をベースとしています。 これらの交換体の一部には、マンガン、チタン、コバルト、またはその他の重金属が含まれています。 それらは「自立型」であっても、ポリマーや無機支持構造などの別の材料によって支持されていてもよい。

イオン交換直接リチウム抽出組成に関係なく、メカニズムは同じです。 ポリマーまたは無機の交換基質は、化合物内に特定のネガティブ サイトを持ちます。 これらの各部位には、構造的な負電荷のバランスをとるために、正イオン、カチオンが含まれている必要があります。