Odzysk litu i oczyszczanie solanki

Bezpośrednia Ekstrakcja Litu (DLE): Szybkie, Wydajne i Zrównoważone Odzyskiwanie Litu

Popyt przemysłowy na lit stale rośnie wraz z jego rosnącą rolą w elektromobilności i technologiach magazynowania energii. Tradycyjna ekstrakcja metodą parowania, powszechnie stosowana w regionach salar (regionach solnisk zawierających bogate w minerały solanki), jest coraz bardziej ograniczona przez długie cykle przetwarzania, wysokie zużycie wody i duże wymagania dotyczące powierzchni. Ograniczenia te napędzały rozwój i wdrożenie Bezpośredniej Ekstrakcji Litu (DLE): zestawu selektywnych procesów ekstrakcji zaprojektowanych w celu efektywnego odzyskiwania litu z różnych solanek naturalnych i przemysłowych. DLE jest obecnie coraz częściej uznawane za praktyczną metodę zwiększania globalnych zasobów litu przy jednoczesnym ograniczaniu wpływu na środowisko.

Zasady bezpośredniej ekstrakcji litu

Technologie DLE selektywnie wychwytują jony litu z solanki za pomocą materiałów inżynieryjnych, takich jak sorbenty, żywice jonowymienne, membrany lub fazy ekstrakcji rozpuszczalnikowej. Proces ten pozwala operatorom oddzielić lit od jonów konkurujących, takich jak sód, potas, magnez i wapń.

Po wychwyceniu, lit jest uwalniany (eluowany) do czystego roztworu, a następnie oczyszczany do związków o jakości odpowiedniej do produkcji baterii. Ponieważ proces ten nie opiera się na naturalnym parowaniu, ekstrakcja może przebiegać w ciągu kilku godzin lub dni, nawet w regionach, w których brakuje warunków wymaganych dla stawów odparowujących.

Dlaczego przemysł wdraża DLE

• Krótsze cykle produkcyjne

Stawy odparowujące mogą potrzebować ponad roku, aby osiągnąć wystarczające stężenie litu, podczas gdy DLE umożliwia szybką ekstrakcję z wykorzystaniem selektywnej chemii. Usprawnia to planowanie produkcji, zmniejsza narażenie na zmienność klimatu i wspiera niezawodność łańcucha dostaw baterii.

• Możliwość adaptacji do różnych źródeł solanek

DLE można stosować do:

• Solanek solankowych, tradycyjnie stosowanych w systemach odparowywania
• Solanek geotermalnych, umożliwiających współprodukcję z geotermalnym ogrzewaniem lub energią elektryczną
• Strumienie wydobywane ze złóż ropy naftowej, po odpowiednim wstępnym oczyszczeniu w celu usunięcia węglowodorów i substancji stałych o wysokiej zawartości rozpuszczonych

Ta elastyczność zwiększa liczbę dostępnych zasobów litu i zwiększa regionalny potencjał produkcyjny.

• Dostosowanie do strategii przemysłu i rządu

Kraje wydobywające lit aktywnie wspierają DLE w modernizacji produkcji litu i redukcji zużycie gruntów i wody w porównaniu ze starszymi metodami wydobycia. Znaczne globalne inwestycje od 2020 roku odzwierciedlają rosnące zaufanie do DLE jako skalowalnego podejścia przemysłowego.

Poniżej znajduje się przegląd procesu DLE w porównaniu z basenami odparowującymi, z wyłączeniem potencjalnego zużycia energii:

Korzyści dla środowiska

• Zmniejszenie zużycia wody

Ponieważ wyeliminowano parowanie, DLE znacznie obniża zużycie wody — ważny czynnik w suchych regionach, gdzie wydobycie solanki często konkuruje z lokalnym zapotrzebowaniem na wodę.

• Mniejszy zasięg

Systemy DLE wymagają kompaktowych jednostek procesowych, a nie rozległej infrastruktury stawowej, co zmniejsza wpływ na krajobraz i wrażliwe ekosystemy.

• Zarządzanie solanką w obiegu zamkniętym

Wiele instalacji ponownie zatłacza przetworzoną solankę po usunięciu litu, co umożliwia cyrkulacyjne wykorzystanie wody i minimalizuje zmiany w naturalnych zbiornikach solanki.

• Zwiększona wydajność oczyszczania

Wyższa selektywność zmniejsza zużycie chemikaliów podczas dalszego oczyszczania i wspiera wydajną produkcję związków litu o wysokiej czystości.

Zastosowania w różnych rodzajach solanek

• Regiony solankowe

DLE może zastąpić lub uzupełnić tradycyjne stawy odparowujące, poprawiając wskaźniki odzysku i umożliwiając produkcję nawet w nieoptymalnych warunkach klimatycznych. Wspierane przez rząd wdrożenie w kilku południowoamerykańskich solankach ilustruje tę transformację.

• Działania geotermalne

Solanki geotermalne często zawierają rozpuszczony lit. Integracja DLE pozwala operatorom na ekstrakcję litu równolegle z produkcją energii odnawialnej, zmniejszając ogólny wpływ na środowisko.

• Złoża ropy naftowej i gazu

Wody produkcyjne pochodzące z wydobycia ropy naftowej i gazu mogą zawierać cenne stężenia litu. Procesy DLE i post-DLE, w połączeniu z etapami wstępnego oczyszczania, takimi jak separacja oleju i wody oraz klarowanie, umożliwiają odzysk w tych chemicznie złożonych strumieniach.

Jak Lenntech wspiera projekty DLE

Lenntech specjalizuje się w rozwiązaniach w zakresie post-DLE, ze szczególnym uwzględnieniem technologii wymiany jonowej (IEX) i technologii membranowych, wspomagających separację i kondycjonowanie litu z już sklarowanych i uzdatnionych solanek.

Lenntech oferuje:

• Charakterystyka solanki i ocena koncepcji po procesie DLE, w tym badania laboratoryjne w celu oceny wymagań dotyczących separacji i polerowania litu
• Projektowanie systemów oczyszczania po procesie DLE, w tym filtracji multimedialnej (MMF), wymiany jonowej, ultrafiltracji (UF), elektrodializy (ED/EDR), nanofiltracji (NF) lub odwróconej osmozy (RO), w stosownych przypadkach
• Pilotowanie i walidacja systemu w celu określenia parametrów operacyjnych i optymalizacji kombinacji technologii membranowych i IEX dla określonych solanek bogatych w lit
• Integracja technologii IEX i membranowych za głównymi jednostkami DLE w celu poprawy selektywności litu, stabilności i jakości produktu
• Modułowe i skalowalne jednostki oczyszczania po procesie DLE, odpowiednie do środowisk o wysokim zasoleniu i integracji z istniejącym procesem DLE linie
• Rozwiązania w zakresie zarządzania wodą i solanką, wspierające strategie recyrkulacji, ponownego wykorzystania lub ponownego wtrysku po separacji litu

Lenntech wspiera projekty DLE poprzez projektowanie, dostarczanie i uruchamianie systemów oczyszczania po separacji litu, oferując rozwiązania uzupełniające technologie pierwotnej ekstrakcji litu i pomagające operatorom osiągnąć stały, wydajny i zrównoważony odzysk litu.

Aby uzyskać więcej informacji lub wycenę, prosimy o kontakt: Formularz opinii lub kontakt telefoniczny pod numerem +31 152 610 900