त्वरित और स्वच्छ लिथियम निष्कर्षण

विधि कम गर्मी और पानी का उपयोग करके, एसिड के बिना और पारंपरिक प्रक्रियाओं की तुलना में कम ऊर्जा के साथ मिनटों में चट्टान से लिथियम को निकालती है।


लाइटवेट अभी तक आवश्यक है, लिथियम मेटल रिचार्जेबल बैटरी के दिल में एक महत्वपूर्ण खनिज है जो स्मार्टफोन, लैपटॉप, इलेक्ट्रिक वाहनों और बहुत कुछ को पावर करता है।आधुनिक तकनीक में इसके व्यापक उपयोग के बावजूद, लिथियम निष्कर्षण एक जटिल और महंगी प्रक्रिया है।पेन स्टेट के शोधकर्ताओं ने एक नई पेटेंट विधि विकसित की है जो नाटकीय रूप से दक्षता में सुधार करती है-कम तापमान, पानी-आधारित लीचिंग तकनीकों का उपयोग करके घंटों के बजाय मिनटों में लिथियम को निकालने।

खनन चट्टान से सीधे लिथियम को निकालना तेजी से होता है, लेकिन इसके लिए अत्यधिक गर्मी की आवश्यकता होती है - लगभग 1,110 डिग्री सेल्सियस से लगभग दो घंटे तक।यह उच्च तापमान उपचार खनिज संरचना को झरझराता है, जिससे लिथियम को आसपास की चट्टान से अलग किया जा सकता है।

इसके बाद, झरझरा खनिज सल्फ्यूरिक एसिड बेकिंग से गुजरता है, एक प्रक्रिया जिसमें इसे सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इलाज किया जाता है और दो घंटे के लिए 482 डिग्री फ़ारेनहाइट तक गर्म किया जाता है।यह कदम लिथियम के बहुत से एक अम्लीय समाधान में घुल जाता है, जिसे बाद में निकाले गए धातु को शुद्ध करने के लिए तटस्थ और आगे संसाधित किया जाता है।

जब अनुसंधान टीम ने लिथियम निष्कर्षण प्रक्रिया में सुधार करने के तरीके खोजने लगे, तो उन्होंने चरण परिवर्तन की आवश्यकता को खत्म करने के अवसर की पहचान की - तीव्र हीटिंग और सल्फ्यूरिक एसिड बेकिंग पारंपरिक रूप से खनिज संरचना से लिथियम आयनों को छोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है।

शोधकर्ताओं ने माइक्रोवेव हीटिंग के उपयोग का भी पता लगाया-एक पारंपरिक ओवन के बजाय एक माइक्रोवेव का उपयोग करना-कम तापमान प्रतिक्रिया में तेजी लाने के लिए, प्रसंस्करण समय को कम करने के लिए केवल मिनटों तक।

यह विधि लिथियम सोडियम सिलिकेट का उत्पादन करती है, एक यौगिक जो कमरे के तापमान पर पानी में आसानी से घुल जाता है।जब पानी जोड़ा जाता है, तो लिथियम लगभग एक मिनट में बाहर निकलता है।क्योंकि समाधान अम्लीय के बजाय पहले से ही बुनियादी है, यह अम्लता को बेअसर करने के लिए पारंपरिक तरीकों में आमतौर पर आवश्यक अतिरिक्त रसायनों की आवश्यकता को समाप्त करता है।एक ठोस एजेंट को फिर से अलग करने और लिथियम को इकट्ठा करने के लिए तुरंत जोड़ा जा सकता है।

यह प्रक्रिया अन्य महत्वपूर्ण खनिजों को निकालने के लिए भी प्रभावी है, जिसमें रूबिडियम और सीज़ियम शामिल हैं-इलेक्ट्रॉनिक्स, क्वांटम कंप्यूटिंग, सौर पैनल, परमाणु घड़ियों, उपग्रह नेविगेशन, बैटरी, और रॉकेट प्रोपेलेंट्स में इस्तेमाल किया गया-लेपिडोलाइट, एक लिथियम-असर रॉक से।यह इसी तरह मिट्टी-आधारित स्रोतों से लिथियम निकाल सकता है।