Die Auswirkungen des Lithiumabbaus auf die Umwelt, was steckt hinter sauberer Energie?

Lithium ist das weltweit am häufigsten verwendete Metall für neue Energieanwendungen. In der globalen Elektrofahrzeugindustrie sind Lithiumbatterien weit verbreitet. Zwar hat die Lithium-Batterie als neue Energie einen erheblichen Entwicklungsstand. Es muss jedoch erwähnt werden, dass viele Menschen nach wie vor besorgt über die Auswirkungen des Abbaus von Lithiumressourcen auf die Umwelt sind.

Obwohl Lithiumbatterien werden als saubere Energiebatterien verwendet, der Abbau- und Gewinnungsprozess von Lithiumressourcen erzeugt Schadstoffe und hat große Auswirkungen auf die Umwelt. Die steigende Nachfrage nach Lithiumbatterien hat auch zu einem Anstieg der Nachfrage nach dem Abbau von Lithiumressourcen in verschiedenen Ländern geführt. Die Bedingungen für den Lithiumabbau sind jedoch nicht gut, und die Auswirkungen des Abbaus von Lithiumressourcen auf die Umwelt hängen auch mit der zukünftigen Entwicklung zusammen. Daher ist der Extraktionsprozess von Lithiumerz zu einem Hauptproblem geworden.

Wie wird lithium gewonnen

Lithiumerz wird im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt: Spodumen- und Sole-Typ. Der Abbauprozess ist hauptsächlich in Spodumen-Tagebau und Salzsee-Sole-Gewinnung von Lithium unterteilt. Es muss erwähnt werden, dass sich China seit den 1990er Jahren zu einem wichtigen Land in der Lithiumindustrie entwickelt hat. Aber es gibt eine große technologische Lücke im Lithiumerzbergbau. Mit dem Eintritt ausländischer Spitzentechnologie zur Extraktion von Salzseen hat China den technologischen Fortschritt der Lithiumextraktion aus Salzseen verbessert.

Extraktionsverfahren aus Lithiumerz

In der Natur zählen zu den lithiumhaltigen Erzen vor allem Lepidolith, Spodumen und Feldspat. Die Verfahren zum Extrahieren von Lithium und anderen wertvollen Metallen aus Lithiumerz umfassen hauptsächlich das Kalksteinverfahren, das Schwefelsäureverfahren, das Chloridverfahren und das Druckkochverfahren.

1. Kalksteinkalzinierungsmethode

Der Vorteil der Kalzinierung von Kalkstein Methode ist, dass sie sehr praktisch ist und für fast alle Lithiummineralien verwendet werden kann. Der Nachteil besteht darin, dass der Lithiumgehalt in der Laugungslösung gering ist, der Energieverbrauch der Verdampfung groß ist und die Lithiumrückgewinnungsrate gering ist.

CITIC Guoan verwendete 2006 die Kalzinierungsmethode zur Gewinnung von Lithium, die jedoch aufgrund schwerwiegender Umweltverschmutzung ausgesetzt wurde, sodass diese Methode derzeit nicht anwendbar ist.

2. Schwefelsäure-Methode

Die Vorteile sind ein niedriger Energieverbrauch und eine hohe Lithiumkonzentration in der Laugungslösung, sodass die Rückgewinnungsrate ebenfalls hoch ist, aber auch die Nachteile liegen auf der Hand. Die nachfolgende Reinigungsbelastung ist schwer, technisch schwierig und es wird eine große Menge an Schwefelsäure verwendet, was eine hohe Korrosionsschutzleistung der Ausrüstung erfordert.

3. Chlorierte Röstung

Die Vorteile sind, dass die Lithium-Umwandlungsrate hoch ist, der Energieverbrauch niedrig ist und die Braten Die Zeit drängt. Es gibt jedoch auch Nachteile, wie z. B. höhere Anforderungen an den Korrosionsschutz der Ausrüstung im Röstprozess, die Verwendung von Natriumcarbonat zur Ausfällung von Lithium in der späteren Stufe und die Erhöhung der Kosten.

4. Schnellkochen

Das Schnellkochen Die Methode ähnelt der Schwefelsäuremethode. Dieses Verfahren hat einen kürzeren Prozess und niedrigere Kosten, hat aber strengere Anforderungen an Prozessbedingungen und Mineralarten.

Das gemeinsame Merkmal der oben genannten Verfahren ist, dass die Kosten der Lithiumextraktion sehr hoch sind, im Allgemeinen 50–60/Tonne, und die Lithiumextraktion aus Lepidolith teurer ist, was auf über 60,000/Tonne geschätzt wird. Wie die Kosten der Lithiumgewinnung durch technologische Innovation und Transformation gesenkt werden können, ist das größte Problem und die größte Einschränkung der Lithiumgewinnungstechnologie. Die Gewinnung von Lithium aus Sole ist der derzeit übliche Weg.

Extraktionstechnologie von Salzseesole

Es wird allgemein angenommen, dass Lithium aus Lithiumminen gewonnen wird, aber tatsächlich werden mehr als 70 % des weltweiten Lithiums aus mineralreichen Salzseen gewonnen. Die Verfahren zur Gewinnung von Lithium aus Salzseesole umfassen hauptsächlich Ionenaustausch Verfahren, Kalzinierungslaugungsverfahren, Nanofiltrationsmembrantrennung Verfahren Lösungsmittelextraktion Methode usw.

1. Ionenaustauschmethode

In den letzten Jahren wurde die Salzsee-Soleabbautechnologie meines Landes stark verbessert. Allein für die Ionenaustauschmethode werden verschiedene Bergbauunternehmen unterschiedliche Ergebnisse erzielen.

Das Ionenaustauschverfahren hat die Vorteile einer hohen Selektivität und Umweltfreundlichkeit und ist besonders geeignet für die Extraktion von Lithium aus niedrig konzentrierter Sole und Meerwasser, aber das Herstellungsverfahren von Ionenaustauschadsorptionsmitteln ist relativ kompliziert.

Die Leistung des Adsorptionsmittels bestimmt die Effizienz des Ionenaustausch-Adsorptionsprozesses. Gegenwärtig werden verschiedene Arten von Adsorptionsmitteln von verschiedenen Firmen verwendet. Der Vorteil besteht darin, dass bei der Extraktion von Lithium aus Sole mit hohem Magnesium-Lithium-Salzsee die Produktionseffizienz der Lithiumextraktion hoch ist, keine Umweltverschmutzung auftritt und das Verfahren ausgereift und zuverlässig ist. Der Nachteil besteht darin, dass es gewisse Einschränkungen bei der Verwendung von kohlensäurehaltigen Salzseen gibt.

2. Kalzinierungslaugungsverfahren

Das Kalzinierungslaugungsverfahren verwirklicht die Extraktion von Lithiumcarbonat durch Kalzinierung, Auslaugung, Ausfällung und andere Prozesse. Durch dieses Verfahren werden Ressourcen wie Lithium und Magnesium umfassend genutzt und der Rohstoffverbrauch ist gering.

Die Extraktion von Magnesium verkompliziert jedoch das Verfahren, die Ausrüstung ist stark korrodiert, die Menge an Wasser, die verdampft werden muss, ist groß, der Energieverbrauch ist groß und es gibt Probleme der Umweltverschmutzung. Derzeit wird der Umweltschutz streng kontrolliert. Im regulatorischen Umfeld ist es mit größeren Umweltrisiken konfrontiert.

3. Nanofiltrationsmembran-Trennverfahren

Die Membrantrenntechnologie hat die Funktionen Trennung, Konzentration, Reinigung und Raffination und zeichnet sich durch hohe Effizienz, Energieeinsparung, Umweltschutz, Filtration auf Molekularebene sowie einfachen Filtrationsprozess und einfache Steuerung aus. Unter ihnen ist das Nanofiltrationsmembrantrennverfahren eine neue Art von Membrantrenntechnologie, die in den letzten Jahren im In- und Ausland entwickelt und erforscht wurde. Dongtai Jiner im Qaidam-Becken eignet sich hauptsächlich für die Nanofiltrationsmembran-Trenntechnologie für die industrielle Produktion.

4. Lösungsmittelextraktion

Der Kern des Extraktionsverfahrens ist das Extraktionsmittel, aber das Extraktionsmittel verursacht eine ernsthafte Korrosion an der Rohrleitung und ernsthafte Umweltschäden. Daher ist die Auswahl eines umweltfreundlichen Extraktionsmittels die Hauptforschungsrichtung der zukünftigen Industrie.

Gegenwärtig verursacht der hohe Gehalt an organischem Material in einer großen Menge an Abfallflüssigkeit eine große Verschmutzung des Salzsees, und das Extraktionsverfahren kann die Anforderungen der Industrie unter immer höheren Umweltschutzstandards nicht erfüllen, so dass es nicht durchführbar ist.

5. andere Methoden

Zusätzlich zu den oben genannten Verfahren gibt es auch eine Vielzahl von Verfahren zur Lithiumextraktion, wie z .

 In den letzten Jahrzehnten der Entwicklung und Forschung wurde Chinas Extraktionsprozess kontinuierlich verbessert und perfektioniert, aber die allgemeine Richtung der Verbesserung besteht darin, die Umwelt zu schützen und Kosten zu senken, was einer gesunden Entwicklung der Lithiumressourcenindustrie förderlich ist.

Umweltauswirkungen der Lithiumentwicklung/-extraktion

Im Zeitalter der starken Entwicklung neuer Energien werden bei der Veredelung von Lithium durch verschiedene Prozesse Schadstoffe erzeugt. Das oben erwähnte Kalzinierungs- und Auslaugungsverfahren wird während des Sprühtrocknungsverfahrens eine große Menge an Säurenebel und fluorhaltigem Gas erzeugen, was das Problem der Umweltverschmutzung verursacht.

Das Membrantrennverfahren hat einfache Schritte, einen geringen Reagenzienverbrauch, ist sauber und umweltfreundlich, aber die Membrankosten sind hoch, die Probleme der Membranvergiftung und der kurzen Lebensdauer müssen ebenfalls gelöst werden, und dieses Verfahren erfordert viel Wasser, was wird zweifellos eine Menge Wasserverschmutzung verursachen.

Der Extraktionsprozess von Spodumen erzeugt Schadstoffe wie Abgase, Abwasser, feste Abfälle und so weiter.

Abgas ist hauptsächlich Staub, der beim Brechen, Sieben, Entladen von Roherz und beim Transport entsteht; Abwasser ist hauptsächlich konzentriertes Entwässerungsabwasser nach der Flotation, Tailings-Sedimentation und konzentriertes Abwasser; es gibt auch feste Abfälle wie Abraumschlacke.

Umweltauswirkungen des Lithiumabbaus

Die meisten Veröffentlichungen weisen darauf hin, dass die beim Abbau von Lithiumminen in Salzseen produzierte Rohsole die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Bodens verändern und zu einer Versalzung des Bodens führen kann. Der groß angelegte Abbau von Salzseen wird auch die Erosion von Boden, Wasser und Boden in der Region verschlimmern und sogar die ursprüngliche Topographie verändern und die lokale Landschaft zerstören.

Dies zeigt sich vor allem in den Schäden, die durch den Bau von Straßen während der Bauzeit der Infrastruktur, den Bau von Salzfeldern und verschiedenen Gebäuden während der Bergbauzeit, die kurzfristig nicht repariert werden können, und die meisten Lithiumabbaugebiete in Salzseen verursacht wurden Die oben genannten haben ein raues Klima, aber eine gute Ökologie. Daher wird auch die ökologische Sanierung des Bergbaugebiets schwierig sein.

Obwohl die Abbaumethode der Spodumen-Mine der Lochabbau ist, der nur geringe Auswirkungen auf die ökologische Umwelt an der Oberfläche hat, erfordert die Aufbereitung eine große Menge Land, was die lokale Vegetation ernsthaft schädigt und sogar die Zusammensetzung und Fruchtbarkeit des Bodens verändern kann. Die Erschließung großflächiger Erdarbeiten wird wahrscheinlich Katastrophen wie Bodenerosion und Erdrutsche verursachen.

Darüber hinaus gibt es im Spodumen-Aufbereitungsprozess mehrere Prozesse wie Zerkleinern und Sieben. Diese Prozesse erzeugen eine große Menge Staub, und der Staub bildet Luftschadstoffe in der Luft. Lokale Bergbauunternehmen werden jedoch einige Behandlungsmaßnahmen zur Staubabscheidung ergreifen.

Normalerweise breitet sich diese Art von Staub jedoch ernsthaft aus, die Sammelrate ist nicht hoch, und der aktuelle Luftverschmutzungsindex hat noch keine genauen Daten gebildet, aber einige Wissenschaftler haben relevante Fragen aufgeworfen und in Frage gestellt, ob die lokale Luftverschmutzung dem Standard entspricht.

Zusammenfassen

Schließlich ist der Wasserverbrauch beim Lithiumabbau enorm. Selbst in wasserreichen Gebieten besteht eine gute Chance, dass giftige Chemikalien aus dem Lithiumabbau aus Lithium-Verdunstungsbecken in die Wasserversorgung gelangen. Ausländische Studien haben gezeigt, dass der Lithiumabbau Fische bis zu 150 Meilen flussabwärts beeinträchtigen kann. Ob die Lithiumindustrie auch die Bewässerung von Feldfrüchten verschmutzt, ist auch eine Frage für Umweltschützer.

Das Vorhandensein der obigen Probleme schränkt auch die Faktoren für viele Länder ein, ihre eigenen Lithiumbatterien zu entwickeln. Aus Umwelterwägungen und technischen Verfahrenserwägungen. Wenn es nicht genügend Prozessanforderungen gibt, wird die lokale Umwelt durch die heimische Lithiumproduktion geschädigt. Dies ist auch der Grund, warum sich viele Länder weigern, den Lithiumabbau in ihren eigenen Ländern zu entwickeln.

China erhöht kontinuierlich die Eintrittsschwelle für Lithiumabbau- und Aufbereitungsunternehmen oder verstärkt die Umweltschutzprüfung und -überwachung von Lithiumabbauprojekten. Verbessern Sie die ökologische Bewirtschaftung von Lithiumabbaugebieten, erhöhen Sie die Investitionen in lokale Umweltschutzbehandlungsanlagen usw. Nur durch den Einsatz verschiedener Mittel zur Verringerung der Umweltschäden kann der Weg der neuen Energie weiter und länger gehen.

Quelle – RayMall