美国科学家研发磁性纳米颗粒 可从废水中“吸出”锂金属

据报道，美国能源部西北太平洋国家实验室（PNNL）的科学家们目前正在与工业界合作，测试一种利用磁性纳米颗粒从各种水源中提取锂等重要材料的方法。

锂是许多电子和能源技术的重要组成部分，包括为手机到电动汽车等提供动力的轻型锂离子电池。到2028年，全球锂市场预计将达到82亿美元。

据悉，PNNL正在申请专利的这项技术，不仅可能让美国有机会自产更多锂和其他关键材料，而且还提供了一种更快、更便宜的方法。PNNL正在开发一种磁性纳米颗粒，这种纳米颗粒被一种吸附剂外壳包围，可以吸附各种工业废水中的锂和其他金属。

这些来源可能包括地热发电厂的水，也就是所谓的地热卤水，或者是石油或天然气生产过程中从地下抽出的水。这些颗粒还可以用于海水淡化厂的废水，甚至直接用于海水处理。

据了解，一旦这些微小的铁基粒子被加入水中，锂就会从水中抽出来并与之结合。然后，在磁铁的帮助下，纳米粒子可以在短短几分钟内收集到锂，不再悬浮在液体中，便于提取。 锂被提取后，充电后的纳米颗粒可以再次使用。

该技术可以在蒸发池提锂等传统提取方法之外，提供了一种有前途的替代方案。 这些过程可能需要数月甚至数年的时间，并会影响那些干旱地区的地下水管理。 PNNL研发的流程有点像等待水从一罐柠檬水中蒸发，以期回收沉淀在底部的粉状混合物。

如果这项技术应用于地热发电厂，回收的锂的价值可能会提高这种可再生能源的成本效益，地热发电，是利用水来捕获地球表面深处的热量，然后将其转化为电力。

PNNL正在与Moselle Technologies合作进一步开发这项技术，Moselle Technologies已经获得了许可，并计划在几个地方进行试点。他们还在对磁选机系统进行长期测试，并用于石油和天然气开采过程，这可以创造额外的收入流来抵消生产成本。

此外，PNNL还与其他商业伙伴合作，评估该技术在内华达州和加拿大锂资源中的应用。

最后，PNNL的研究人员还着眼于另一组应用，他们正在定制纳米颗粒的外壳，以专门针对能源技术、医疗成像设备、电子等领域中使用的其他具有商业价值、战略重要性的元素和矿物质。

例如，他们正在与Moselle和Geo40合作，探索从新西兰地热发电厂的地热卤水中提取铯和锑的可能性。PNNL的新颖方法提供了以快速、经济高效的方式提取关键矿物的手段，所带来的经济价值会物超所值。

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