冶金法可将矿物废料变成锂原料
那么,我们是否该担心人类未来过度依赖锂电池,终有一天会因为锂用尽而陷入能源危机?或许不必太杞人忧天,因为2040年还很远,届时可能已经有替代产品,就算没有替代产品,锂电池也可回收再制,而创新采矿技术也可望彻底解决锂不足的问题。
提炼锂矿需要高温淋溶,是相当耗费能源的过程,因此只有选用氧化锂含量较高的矿石,才有开采价值,包括锂辉石、透锂长石等,即使使用氧化锂含量6%的矿石,每吨生产成本仍可能高达3,000到5,000美元,因此,过去若是矿石氧化锂含量低于5%,就毫无开采价值。锂在大自然中含量其实相当丰富,光是海水中就高达2,300亿吨,只是高含量的优质矿石相当稀少。
澳洲矿业公司CobreMontana提出改以湿法冶金学提炼的想法,将矿石磨碎后,于摄氏90度下加入硫酸,溶出矿石中所有的金属,过程中产生二氧化硫,可再导回系统中与水结合重新产生硫酸,而溶化的金属除了锂,还会包括镁、铝、铷、锶、镓等金属,可另外出售,还有大量的硫酸钾,可做为肥料,出售所得可回收2成的成本,而整个冶金过程所需能量都由硫氧化而来,无须额外能源,硫占了冶金过程3成的成本,而硫是石油开采的副产品,相当容易取得。
使用这种方式,即使锂矿含量低的矿石也可利用,CobreMontana表示,以此冶金法,使用氧化锂含量仅2%的云母石,每吨成品冶炼成本只需1,800美元,甚至比南美洲各国如阿根廷、玻利维亚、智利的卤化物沉积优质矿冶炼成本每吨2,000到2,500美元更低。这开启了大量新的锂资源,云母在全球可说遍地都是,经常是采矿时抛弃的废料,取得成本相当低廉,光是捷克的Cinovec矿区,就可望提供1,000万吨锂原料。CobreMontana目前已在Cinovec矿区进行小规模测试生产,每小时可产出1到3公斤锂原料,CobreMontana计划将与合作伙伴进行规模商业生产,若能顺利量产,看来人类就不用担心锂会用完的问题了。